Conrad officiell återförsäljare av Arduino®
Conrad Electronic kan kalla sig officiell Arduino®-återförsäljare från och med augusti 2021. Detta innebär att vi nu har de bästa förutsättningarna för en optimal och kontinuerlig tillgång till varor. Vi kan nu erbjuda dig det mest aktuella sortimentet och de senaste utgåvorna och intressant information direkt från första hand. Alla som redan använder Arduino framgångsrikt eller vill börja med det kommer att dra nytta av oss som officiell återförsäljare.
Det som en gång började som ett experimentellt projekt för elektronikentusiaster framstår alltmer som en professionell lösning för industriella tillämpningar. Det är därför inte förvånande att många redan har hört talas om namnet Arduino. Men alla vet inte exakt vad som ligger bakom det. När man talar om mikrokontroller, projekt, plattformar, skisser, sköldar och sensorer är förvirringen stor. Därför ska vi förklara för dig enkelt och tydligt vad en Arduino-mikrokontroller är. Dessutom vill vi visa dig de till synes obegränsade möjligheterna när du använder den. Och det bästa är att allt är mycket mindre komplicerat än det ser ut.
Vad är Arduino?
Enkelt uttryckt är Arduino ett operativsystem där det reagerar enligt programmeringen och beroende på vad som kommer in. Detta gör det möjligt att styra vissa processer automatiskt. Detta sträcker sig från en enkel LED-krets till ett komplext maskinstyrningssystem.
Sådana funktioner behövs t.ex. i en kaffemaskin där vissa processer är beroende av sensorvärden. För endast om kortskannern eller sensorn i myntkontrollen har gett klartecken visas valmenyn. Den önskade latten kan dock bara väljas om sensorn i kaffebönorna och sensorn i mjölkbehållaren bekräftar att behållarna inte är tomma.
Det som i princip låter ganska enkelt kräver en Arduino-mikrokontroller och viss teknisk kunskap för genomförandet. Den första Arduino med en ATMEL ATmega8-styrenhet utvecklades 2005 av Massimo Banzi och David Cuartielles i Italien. Namnet "Arduino" kommer från en bar i Ivrea där projektets grundare träffades.
En Arduino består i princip av två komponenter. Den ena är hårdvaran, dvs. Arduinokortet, och den andra är programvaran (Arduino IDE), som skapar det individuella kopplings- eller kontrollprogrammet (skiss). Eftersom både Arduinokorten och Arduinomjukvaran är system med öppen källkod kan användarna anpassa båda till sina individuella behov.
Hur konstrueras en Arduino?
Namnet Arduino hänvisar inte till ett specifikt styrkort eller en specifik styrenhet. Arduino är snarare en hel produktfamilj eller ett varumärke. Med Arduino Uno-kortet som exempel ska vi först förklara strukturen mer i detalj.
De viktigaste komponenterna i ett Arduino-kort
1. USB-anslutning
En USB-kabel ansluts till detta uttag för att överföra det individuella styrprogrammet till Arduino.
2. Återställningsknapp
Den här knappen kan användas för att manuellt återställa Arduino om den slutar fungera automatiskt på grund av ett fel.
3. ICSP-gränssnitt (USB-gränssnitt)
Med ett ICSP-gränssnitt (In Circuit Serial Programming) kan en logikkrets programmeras direkt i instickssystemet.
4. I²C-buss
Med en I²C-buss skickas data från masteren till de anslutna modulerna via SCL (Serial Clock) och SDA (Serial Data).
5. Inbyggd LED
LED "L" är internt ansluten till PIN 13 och används för teständamål.
6. Digitala in- och utgångar
Dessa I/O-pinnar kan konfigureras som digitala ingångar eller utgångar. Sex av dem fungerar som pulsbreddsmodulerade PWM-utgångar vid behov.
7. LED:er för visning
LED:erna "RX" och "TX" visar visuellt dataöverföringen från datorn till Arduino UNO.
8. LED:er för driftsspänning
LED:en "ON" signalerar ström till mikrokontrollerkortet. Den lyser när det finns spänning på kortet.
9. Oscillatorkristall (styrenhet).
Kristallen säkerställer att oscillatorn i styrenheten oscillerar stabilt och med den alltid konstanta frekvensen.
10. ICSP-gränssnitt (styrenhet)
Vid behov kan styrenheten programmeras via detta gränssnitt. Men eftersom detta redan har gjorts från fabrik är det vanligtvis inte nödvändigt.
11. mikrokontroller
En mikrokontroller är ett halvledarchip som kombinerar processor, kringutrustning och minne. Ibland kallas de också SoC (System-on-a-Chip).
12. Analoga ingångar
Om analoga spänningar från t.ex. sensorer finns tillgängliga som ingångsvärden måste dessa sex ingångar användas.
13. Strömförsörjningsstift
Dessa stift kan användas för att leverera spänningar till mikrokontrollerkortet eller för att ta ut spänningar som 3,3 V eller 5 V.
14. Likriktardiod.
En likriktningsdiod finns så att både likström och växelström kan tillföras strömförsörjningsanslutningen.
15. Ladda kondensatorer
Laddningskondensatorerna jämnar ut matningsspänningen. En kondensator ansluts före 5 V-spänningsstabilisatorn och en kondensator efter den.
16. Anslutning för strömförsörjning
För att säkerställa att mikrokontrollerkortet kan fungera även utan USB-anslutning efter programmering måste det försörjas via en extern strömförsörjning.
17. Spänningsstabilisator
Spänningsstabilisatorn genererar en stabil spänning på 5 V från matningsspänningen, som måste vara mellan 7 och 12 V (AC eller DC).
18. Oscillatorkristall (USB-kontroller).
Kristallen säkerställer att oscillatorn i USB-kontrollenheten oscillerar stabilt och med den alltid konstanta frekvensen.
19. USB-gränssnitt
USB-gränssnittet omvandlar de signaler som tas emot via USB-gränssnittet till ett format som är lämpligt för styrenheten.
I princip har varje Arduino-kort en styrenhet med olika in- och utgångar. Beroende på vilken styrenhet som används finns det ett större eller mindre antal ut- och ingångar eller anslutningsalternativ. Dessutom är Arduinokorten utformade på ett sådant sätt att ytterligare kort (sköldar) kan anslutas via huvudet. Detta skapar ett stapelbart system som kan sättas upp utan en massa ledningar.
Vilka produktserier finns det från Arduino?
Den mest populära Arduino-plattformen är förmodligen Arduino Uno-kortet. Men förutom Arduino Uno finns det många andra mikrokontrollerkort från Arduino. Eftersom produktsortimentet av Arduino-mikrokontrollerkort är lika varierande som de olika tillämpningsscenarierna. För en enkel överblick har vi sammanfattat några aktuella och populära styrkort i en tabell:
| Micro-Controller | CPU | Analoga ingångar | Digitala in-/utgångar | Flash-minne | Driftspänning | Storlek (l X b) | |
| Arduino Zero | ATSAMD21G18 | 32-bit | 6 | 20 (varav 10 PWM) | 256 kB | 3.3 V | 68,6 x 53,4 mm |
| Arduion Uno R3 | ATmega328P | 8-bit | 6 | 14 (varav 6 PWM) | 32 kB | 5 V | 68,6 x 53,4 mm |
| Arduino Due | ATmelSAM3X8E | 32-bit | 12 | 54 (varav 12 PWM) | 512 kB | 3.3 V | 101,5 x 53,3 mm |
| Arduino Mega 2560 | ATmega2560 | 8-bit | 16 | 54 (varav 15 PWM) | 256 kB | 5 V | 101,5 x 53,3 mm |
| Arduino Leonardo | ATmega32u4 | 8-bit | 12 | 20 (varav 7 PWM) | 32 kB | 5 V | 68,6 x 53,4 mm |
| Arduino Micro | ATmega32u4 | 8-bit | 12 | 20 (varav 7 PWM) | 32 kB | 5 V | 48,3 x 17,8 mm |
| Arduino Nano | ATmega328P | 8-bit | 8 | 22 (varav 6 PWM) | 32 kB | 5 V | 45 x 18 mm |
Det finns också olika versioner av de enskilda typerna, som skiljer sig åt i fråga om konstruktion och utrustning. Arduino Uno finns till exempel i en SMD-version eller med en WiFi-modul. Men det finns också olika versioner av Micro och Nano med olika tekniska data.
Arduino MKR
Med Arduino MKR har Arduino utvecklat en egen Arduino-serie speciellt för Makers.
Förutom de olika kopplings- och styrningsuppgifterna ligger fokus med Arduino MKR på kommunikationsmöjligheterna hos kretskorten och sköldarna.
Dessa sträcker sig från SigFox för IoT-tillämpningar och WiFi för integrering av trådlösa nätverk till användning av GSM-nätet.
Arduino PRO
Med Arduino Pro har Arduino ett kraftfullt system som är utformat för bland annat komplexa industriella tillämpningar, robotteknik och intelligenta maskinstyrningar.
Korten är motsvarande omfattande och kraftfulla, till exempel Portenta H7 med en dubbelkärnig processor som kan bearbeta komplexa uppgifter i realtid. I kombination med Arduino IoT Cloud är centralstyrning enkelt möjlig.
Arduino Education
Arduino har också lanserat Arduino® Education-programmet för utbildningsändamål. Utifrån olika projekt ges en snabb och enkel introduktion till programmering av Arduino-kort.
Utbildningsprodukterna har utvecklats särskilt för gymnasieskolor, yrkesskolor och universitet. Det universella inlärningskonceptet är tänkt att stödja pedagogerna i att förmedla kunskap om programmering, elektronik, elektroteknik och mekatronik med didaktiskt material och praktiska kit. Därför anpassas utbildningssatserna individuellt till inlärningsmålet eller elevgruppen.