Arduino

Arduino Software

Arduino IDE с примером простой программы.
Тип	Интегрированная среда разработки
Разработчик	Arduino Software
Написана на	Java
Операционная система	Кроссплатформенная
Последняя версия	1.5[1] (21 мая 2012 года)
Лицензия	LGPL или GPL license
Сайт	http://www.arduino.cc

Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода/вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере (например, Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider). Рассылаемые в настоящее время версии могут быть заказаны уже распаянными. Информация об устройстве платы (рисунок печатной платы) находится в открытом доступе и может быть использована теми, кто предпочитает собирать платы самостоятельно. Микроконтроллеры ATmega328 дёшевы и стоят около 10$.

Проект Arduino был удостоен почётного упоминания при вручении призов Prix Ars Electronica 2006 в категории Digital Communities.^[2][3]

Описание платформы

Аппаратная часть

Плата Arduino состоит из микроконтроллера Atmel AVR (ATmega328 и ATmega168 в новых версиях и ATmega8 в старых), а также элементов обвязки для программирования и интеграции с другими схемами. На многих платах присутствует линейный стабилизатор напряжения +5В или +3,3В. Тактирование осуществляется на частоте 16 или 8 МГц кварцевым резонатором (в некоторых версиях керамическим резонатором^[4]). В микроконтроллер предварительно прошивается загрузчик BootLoader, поэтому внешний программатор не нужен.

На концептуальном уровне все платы программируются через RS-232 (последовательное соединение), но реализация этого способа отличается от версии к версии. Плата Serial Arduino содержит простую инвертирующую схему для конвертирования уровней сигналов RS-232 в уровни ТТЛ, и наоборот. Текущие рассылаемые платы, например, Diecimila, программируются через USB, что осуществляется благодаря микросхеме конвертера USB-to-Serial FTDI FT232R. В версии платформы Arduino Uno в качестве конвертера используется микроконтроллер Atmega8 в SMD-корпусе. Данное решение позволяет программировать конвертер так, чтобы платформа сразу определялась как мышь, джойстик или иное устройство по усмотрению разработчика со всеми необходимыми дополнительными сигналами управления. В некоторых вариантах, таких как Arduino Mini или неофициальной Boarduino, для программирования требуется подключение отдельной платы USB-to-Serial или кабеля.

Платы Arduino позволяют использовать большую часть I/O выводов микроконтроллера во внешних схемах. Например, в плате Diecimila доступно 14 цифровых входов/выходов, 6 из которых могут выдавать ШИМ сигнал, и 6 аналоговых входов. Эти сигналы доступны на плате через контактные площадки или штыревые разъемы. Также доступны несколько видов внешних плат расширения, называемых «shields» («щиты»), которые присоединяются к плате Arduino через штыревые разъёмы.

Модели

Arduino	Процессор	Напряжение питания	Флеш-память, КБ	EEPROM, КБ	SRAM, КБ	Двоичные входы/выходы	…c ШИМ	Аналоговые входы	USB-интерфейс	Прочие интерфейсы	Размеры, мм
ADK	ATmega2560	5 В	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2	MAX3421E USB хост	101.6 × 53.3
BT (Bluetooth)	ATmega328	5 В	32	1	2	14	4	6	Нет	Bluegiga WT11 Bluetooth
Diecimila	ATmega168	5 В	16	0.5	1	14	6	6	FTDI		68.6 × 53.3
Due[5]	ATMEL SAM3U		256	0[6]	50	54	16	16
Duemilanove	ATmega168/328P	5 В	16/32	0.5/1	1/2	14	6	6	FTDI		68.6 × 53.3
Ethernet	ATmega328	5 В	32	1	2	14	4	6	Нет	Wiznet Ethernet MicroSD
Fio	ATmega328P	3.3 В	32	1	2	14	6	8	Нет		40.6 × 27.9
Leonardo	Atmega32u4	5 В	32	1	2	14	6	12	Atmega32u4		68.6 × 53.3
LilyPad	ATmega168V or ATmega328V	2.7-5.5 В	16	0.5	1	14	6	6	Нет		50  ⌀
Mega	ATmega1280	5 В	128	4	8	54	14	16	FTDI		101.6 × 53.3
Mega2560	ATmega2560	5 В	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2 ATmega16U2		101.6 × 53.3
Nano	ATmega168 or ATmega328	5 В	16/32	0.5/1	1/2	14	6	8	FTDI		43 × 18
Uno	ATmega328P	5 В	32	1	2	14	6	6	ATmega8U2 ATmega16U2		68.6 × 53.3

Программное обеспечение

Интегрированная среда разработки Arduino это кроссплатформенное приложение на Java, включающее в себя редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату.

Среда разработки основана на языке программирования Processing и спроектирована для программирования новичками, не знакомыми близко с разработкой программного обеспечения. Язык программирования аналогичен используемому в проекте Wiring^[7]. Строго говоря, это C++, дополненный некоторыми библиотеками. Программы обрабатываются с помощью препроцессора, а затем компилируется с помощью AVR-GCC.

Существует полный русский перевод языка Arduino^[8], предназначенный для преодоления языкового барьера при распространении платформы по России.

Версии плат

Плата Arduino Diecimila

Оригинальные платы Arduino производит Smart Projects.

На данный момент доступны 15 версий плат,^[9] перечисленных ниже.

1. Serial Arduino, программируется через последовательное соединение (разъём DB-9), используется ATmega8.
2. Arduino Extreme, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega8.
3. Arduino Mini, миниатюрная версия Arduino, использующая поверхностный монтаж ATmega328.
4. Arduino Nano 3.0, ещё миниатюрнее, с питанием от USB и поверхностным монтажом ATmega328.
5. LilyPad Arduino, минималистичный дизайн для носимых применений с поверхностным монтажом ATmega168 (в новых версиях ATmega328).
6. Arduino NG, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega8.
7. Arduino NG plus, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega168.
8. Arduino BT, с Bluetooth-интерфейсом для программирования, используется ATmega168 (в новых версиях ATmega328).
9. Arduino Diecimila, использует USB-интерфейс и Atmega168 в DIP28 корпусе.
10. Arduino Duemilanove («2009»), на основе ATmega168 (в новых версиях ATmega328), с автоматическим выбором питания от USB или внешнего источника.
11. Arduino Mega («2009»), на основе ATmega1280.
12. Arduino Mega2560 R3 («2011»), на основе ATmega2560. Используется конвертер USB-UART на базе ATmega16U2.
13. Arduino Uno R3 (2011), на основе ATmega328. Используется конвертер USB-UART на базе ATmega16U2.
14. Arduino Ethernet (2011), на основе ATmega328. Конвертера USB-UART нет. Ethernet чип — W5100, также содержит модуль MicroSD.
15. Arduino Mega ADK for Android (2011), на основе ATmega2560. Содержит USB-хост для соединения с телефонами на базе ОС Android (м/с MAX3421e). Конвертер USB-UART на базе ATmega8U2.

Открытые архитектура и код

Документация, прошивки и чертежи Arduino распространяется под лицензией Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 и доступны на официальном сайте Arduino. Рисунок печатной платы для некоторых версий Arduino также доступен.^[9] Исходный код для интегрированной среды разработки и библиотек опубликован и доступен под лицензией GPLv2.^[10]

Платы расширений

Ардуино и Ардуино-совместимые платы спроектированы таким образом, чтобы их можно было при необходимости расширять, добавляя в схему устройства новые компоненты. Эти платы расширений (щиты) подключаются к Ардуино посредством установленных на них штыревых разъёмов.

Существует множество различных по функциональности щитов — от простейших, предназначенных для макетирования (прототипирования), до сложных — плат управления шаговыми двигателями, плат беспроводного доступа по протоколам Bluetooth, ZigBee, WiFi, GSM и т. д.

Примеры шилдов:

• Arduino Ethernet Shield
• XBee Shield
• TouchShield
• Datalog Shield
• USB Host Shield

Клоны

Несмотря на то что документация на аппаратную часть и программный код опубликованы под лицензией «copyleft», разработчики выразили желание, чтобы название «Arduino» (и производные от него) было торговой маркой для официального продукта и не использовалось для производных работ без разрешения. В официальном документе об использовании названия Arduino подчеркивается, что проект открыт для всех желающих работать над официальным продуктом.^[11]

Результатом защиты названия стало ответвление от версии платы Arduino Diecimila, сделанное группой пользователей, что привело к выпуску эквивалентной платы, названной Freeduino. Название Freeduino не является торговой маркой и может использоваться в любых целях.^[12]

Некоторые программно и аппаратно совместимые продукты избегают названия «Arduino», используя в вариантах собственного названия только «duino». Они были коммерчески выпущены другими производителями.

Команда разработчиков

Ядро команды разработчиков Arduino составляют: Массимо Банци (Massimo Banzi), Девид Куартиллье (David Cuartielles), Том Иго (Tom Igoe), Джанлука Мартино (Gianluca Martino), Девид Меллис (David Mellis) и Николас Замбетти (Nicholas Zambetti).

См. также

	Arduino на Викискладе?

В Википедии есть проект «Компьютерные технологии»

В Википедии есть проект «Свободное программное обеспечение»

• Humane Informatics
• Beagle board

Примечания

1. ↑ Arduino Software Release Notes
2. ↑ Arduino на Prix Ars Electronica 2006
3. ↑ Ars Electronica Archiv / ANERKENNUNG (German). Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 18 февраля 2009.
4. ↑ Юрий Левашов резонатор Murata Ceralock Керамические резонаторы Murata. — Общая статья на примере продукции Murata. Проверено 23 июля 2010.
5. ↑ Chirgwin, Richard. Arduino to add ARM board this year, The Register (20 сентября 2011). Проверено 20 сентября 2011. «Arduino [...] showed off the new version in time for the New York Maker’s Faire, with a 96 MHz clock speed, 256 KB of flash memory, 50 KB of SRAM, five SPI buses, two I2C interfaces, five UARTs and 16 12-bit analog interfaces.».
6. ↑ Finder Results- Atmel Corporation
7. ↑ Wiring ALPHA 1.0
8. ↑ РадиоЛокН Hi-Tech — Arduino Russian
9. ↑ ^{1 2} Hardware. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 26 декабря 2008.
10. ↑ Страница загрузки программного обеспечения Arduino. Software. Arduino. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012.
11. ↑ Arduino — Policy
12. ↑ Freeduino Open Designs. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 3 марта 2008.

Ссылки

• Arduino  (англ.). — Официальный сайт. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 23 июля 2010.
• Arduino Russian  (рус.). — Неполная русская документация по языку и библиотекам. Архивировано из первоисточника 15 мая 2012. Проверено 23 июля 2010.
• LXF100-101:Arduino  (рус.). — Цикл статей по Arduino на wiki.linuxformat.ru. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 23 июля 2010.
• Интервью LXF Джанлука Мартино (Gianluca Martino, проект Arduino)  (рус.). — О проекте, его развитии. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012.
• Arduino Fever  (англ.). — Статья про Arduino в журнале Make. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 23 июля 2010.
• Tópico: Índice do Arduino passo-a-passo  (порт.). — Обучающие материалы по Arduino с исходными кодами и видео.. Архивировано из первоисточника 12 марта 2012. Проверено 23 июля 2010.