10 ошибок, которые нельзя делать новичкам в Arduino

10 ошибок, которые нельзя делать новичкам в Arduino

Платы Arduino и множество доступных микроконтроллеров, появившихся на их пути, навсегда изменили хобби-электронику. То, что когда-то было уделом супергиков, вооруженных обширными знаниями в области электроники и вычислительной техники, теперь доступно всем.





Цена на оборудование всегда падает, а онлайн-сообщество постоянно растет. Ранее мы рассмотрели начало работы с Arduino , и есть много отличные проекты для начинающих чтобы познакомить вас, так что нет причин не прыгать прямо сейчас!



Но сегодня мы расскажем о некоторых ошибках, которые часто допускают люди, которые плохо знакомы с этим миром, и о том, как их избежать.





Вверх!

Большинство плат Arduino имеют встроенный регулятор мощности, то есть вы можете запитать его от USB или источника питания. Несмотря на то, что каждая плата отличается тем, что она может выдержать, обычно 7-12в ввод через гнездо постоянного тока или через штырь VIN. Это подводит нас к нашей первой ошибке:

1. Внешнее питание платы 'задом наперед'

Этот первый все время улавливает людей. Если вы питаете свою плату от батареи или источника питания, вы должны убедиться, что V+ идет в ВИНО булавка, и Земля провод идет к GND штырь. Если вы получите это в обратном порядке, вы почти гарантированно прожарите свою доску.



Эта, казалось бы, очевидная ошибка случается чаще, чем вы думаете, поэтому всегда проверяйте настройки питания, прежде чем что-либо включать!

Когда в воздухе пахнет жареной Ардуино, чаще всего это главная причина. Второе, скорее всего, связано с тем, что что-то попыталось отвести от платы слишком большой ток. Важно знать, сколько энергии нужно вашим компонентам по сравнению с тем, сколько может обеспечить ваша плата.



Прежде чем мы углубимся в это, давайте кратко рассмотрим теорию, лежащую в основе власти.

Текущие дела

Важная часть работы с микроконтроллерами - это знание основ электроники. Хотя вам не обязательно быть гениальным инженером-электриком, важно понимать Вольт , Амперы , Сопротивление , и как они связаны. У Sparkfun отличный грунтовка к электронике , а также несколько видеороликов, объясняющих Напряжение , Текущий (Амперы) и Закон Ома (Сопротивление).



Понимание того, сколько энергии потребуется компоненту, является важной частью работы с платами Arduino.

2. Запуск компонентов прямо с контактов

Это привлекает внимание многих людей, которые хотят сразу же погрузиться в проекты. Некоторые маломощные компоненты можно использовать напрямую с выводами Arduino. Однако во многих случаях это может потребовать слишком много энергии от Arduino, что может привести к выходу из строя вашего микроконтроллера.

Самый страшный нарушитель здесь - моторы. Даже маломощные двигатели потребляют такую ​​разную мощность, что их обычно небезопасно использовать напрямую с выводами Arduino. Чтобы по-настоящему использовать двигатель своими руками, вам нужно использовать H-образный мост . Эти чипы позволяют управлять двигателем с питанием от постоянного тока с помощью контактов Arduino, не рискуя поджарить плату.

Эти маленькие микросхемы отделяют источник питания от Arduino и позволяют двигателю двигаться в обоих направлениях. Идеально подходит для робототехники DIY или автомобилей с дистанционным управлением. Самый простой способ использовать эти чипы - как часть щита для вашего Arduino, и они доступны для менее 2 долларов с Алиэкспресс , или если вы любите приключения, вы всегда можете сделать свой собственный .

Для новичков, использующих моторы с Arduino, у Adafruit есть учебные пособия, использующие как сам чип и их пробой моторного щита .

Реле и полевые МОП-транзисторы

Другие электрические компоненты и устройства могут потреблять более предсказуемое количество энергии, но вы все равно не хотите, чтобы они подключались непосредственно к вашему микроконтроллеру. Даже светодиодные ленты на 5 вольт могут быть опасными. Хотя подключение нескольких непосредственно к плате для тестирования может быть нормальным, обычно лучше использовать внешний источник питания и управлять ими через реле или МОП-транзистор .

Хотя между ними есть различия, функционально они одинаковы для многих приложений в хобби-электронике. Оба могут действовать как переключатель между источником питания и компонентом, который включается или выключается Arduino. Реле полностью изолировано от цепи, которая им управляет, и функционирует исключительно как переключатель включения / выключения. У Деян Неделковски есть хорошее видео-введение в использование реле, взятое из его учебная статья .

MOSFET позволяет передавать разное количество энергии, используя широтно-импульсная модуляция (PWM) от пина Arduino. Для руководства по использованию полевых МОП-транзисторов со светодиодными лентами ознакомьтесь с нашими Окончательное руководство чтобы подключить их к Arduino.

3. Непонимание макетов

Распространенной ошибкой при запуске является короткое замыкание. Это происходит, когда части схемы соединяются в местах, где их не должно быть, что упрощает путь для питания. В лучшем случае это приведет к тому, что ваша схема будет работать не так, как должна, а в худшем - с жареными компонентами или даже с риском возгорания!

Чтобы избежать этого при использовании макетной платы, важно понимать, как работает макетная плата. Это видео от Science Buddies - отличный способ познакомиться.

Здесь важно помнить, как рельсы работают на каждой доске. На полноразмерных и половинных макетах внешние направляющие работают горизонтально, а внутренние - вертикально, с зазором в середине платы. У мини-макетов есть только вертикальные направляющие.

Самый простой способ избежать короткого замыкания на макетной плате - просто проверить свою работу перед включением устройства. Этот взгляд в последнюю минуту может спасти вас от множества неприятностей!

4. Проблемы с пайкой.

Та же проблема может возникнуть при пайке Arduinos или компонентов на прототипную плату, особенно с меньшими платами, такими как Arduino Nano. Все, что требуется, - это крошечная капля припоя между двумя контактами, чтобы вызвать короткое замыкание, которое может вывести из строя ваш микроконтроллер. Единственный способ избежать этого - проявить бдительность и как можно больше практиковаться в пайке.

Вначале пайка может показаться довольно сложной и сложной задачей, но со временем она становится намного проще. Наше руководство по проекту для начинающих должно помочь любому, кто переходит от макета в мир прототипирования!

5. Подключение к неправильным контактам

Работа с микроконтроллерами означает работу с выводами. Большинство компонентов и многие платы поставляются со штырями, чтобы прикрепить их к макетной плате. Знание того, какой штифт делает то, что нужно, важно для того, чтобы все работало так, как вы хотите.

Типичным примером является ранее упомянутый полевой МОП-транзистор. Три ножки полевого МОП-транзистора называются Ворота , Осушать , а также Источник . Смешивание любого из них может привести к перетеканию энергии в неправильном направлении или вызвать короткое замыкание. Это может разрушить ваш MOSFET, Arduino, прибор или, если вам действительно не повезло, все три!

Всегда ищите техническое описание или распиновку компонента, прежде чем использовать его, чтобы точно определить, какой вывод куда идет и сколько энергии требуется для использования.

6. Синтаксические ошибки в коде

Отойдя от аппаратной части Arduino, можно сделать множество ошибок при кодировании. К наиболее типичным ошибкам относятся:

  • Отсутствие точки с запятой в конце строк
  • Отсутствующие / неправильные типы скобок
  • Орфографические ошибки

Любая из вышеперечисленных проблем, хотя и незначительная, остановит работу вашей программы. Возьмем, к примеру, скетч Blink. Ниже приведен простой эскиз Blink.ino, включенный в IDE Arduino, с удаленным текстом справки. На первый взгляд все выглядит более-менее нормально, не правда ли?

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT)
}
void loop {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay{1000};
digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);

Этот код не скомпилируется по 5 причинам. Пройдемся по ним:

  1. Строка 2: Отсутствует точка с запятой.
  2. Строка 5: Отсутствуют функциональные скобки.
  3. Строка 7: Неправильный тип скоб.
  4. Строка 8: Функция DigitalWrite написана неправильно.
  5. Строка 8/9: Отсутствует закрывающая фигурная скобка.

Вот как должен выглядеть этот код:

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(1000);
}

Каждая из этих ошибок, хотя и незначительная, остановит работу вашей программы. Поначалу может быть довольно неприятно сказать, что именно не так, хотя со временем это становится намного проще. Хороший совет по привыканию к программированию Arduino - открыть другую программу, на которую вы можете ссылаться, поскольку в большинстве случаев синтаксис и форматирование в разных программах одинаковы.

Если кодирование Arduino - это ваш первый набег на кодирование, добро пожаловать! Учиться - это полезное хобби, и, учитывая, насколько востребованы определенные типы программистов, это может стать большим изменением в карьере! Есть хорошие привычки, которым следует научиться как программисту, и эти привычки применимы ко всем языкам программирования, поэтому их стоит изучить как можно раньше.

7. Серийная чушь

Монитор последовательного порта - это консоль Arduino. Сюда вы можете отправить любые данные, взятые с контактов Arduino, и отобразить их как удобные для чтения текста. К сожалению, как многие из вас, вероятно, уже знают, это не всегда так просто.

В первые дни попыток заставить что-то работать нет ничего более разочаровывающего, чем настроить микроконтроллер для печати на последовательный монитор и получить ничего, кроме полнейшей чепухи. К счастью, почти всегда есть простое решение.

При запуске монитора последовательного порта в коде вы также устанавливаете его скорость передачи . Это число просто относится к количеству битов в секунду, которые отправляются на последовательный монитор. В приведенном ниже примере скорость передачи установлена ​​на 9600 в коде. Убедитесь, что вы установили такое же значение, используя раскрывающееся меню в нижней части монитора последовательного порта, и все должно отображаться правильно.

Вы можете заметить на мониторе последовательного порта, что есть несколько скоростей на выбор. Редко возникает необходимость изменять скорость передачи, если вы не передаете большие блоки данных. На 9600 последовательный монитор может печатать около 1000 символов в секунду. Если вы умеете читать так быстро, поздравляю, вы явно волшебник.

8. Отсутствующие библиотеки

Обширный и постоянно растущий список библиотек, доступных для Arduino, - одна из вещей, которые делают его настолько доступным для новичков. Библиотеки, написанные опытными кодировщиками и выпущенные бесплатно, позволяют использовать сложные компоненты, такие как индивидуально адресуемые светодиодные ленты и датчики погоды, без необходимости знать сложное кодирование.

Вы можете установить библиотеки прямо из IDE, выбрав Эскиз > Включить библиотеку > Управление библиотеками , чтобы открыть браузер библиотеки.

После того, как вы установили свои библиотеки, вы можете использовать их в любом проекте, и многие из них поставляются с собственными примерами проектов. Здесь есть два возможных подводных камня.

  • Использование кода, для которого требуется библиотека, которой у вас нет.
  • Попытка использовать части библиотеки, которые вы не включили в свой проект.

В первом случае, если вы найдете фрагмент кода, который кажется идеальным для вашего проекта, только для того, чтобы обнаружить, что он отказывается компилироваться, когда он у вас есть в вашей среде IDE, убедитесь, что он не включает библиотеку, которую вы еще не установили. Вы можете проверить это, посмотрев на #включают вверху кода. Если он включает что-то, что вы еще не установили, это не сработает!

Во втором случае у вас обратная проблема. Если вы используете функции из библиотеки, установленной на вашем компьютере, и код отказывается компилироваться, возможно, вы забыли включить библиотеку в скетч, над которым вы сейчас работаете. Например, если вы хотите использовать фантастический Пост библиотеки с вашими светодиодными лентами Neopixel, вам нужно будет добавить #include 'FastLED.h' в начале вашего кода, чтобы он знал, что нужно искать библиотеку.

9. Улетай прочь

Для нашей предпоследней ошибки мы рассмотрим плавающие булавки. Под «плавающим» мы имеем в виду, что напряжение на выводе колеблется, давая нестабильное значение. Это вызывает определенные проблемы при использовании кнопки для запуска чего-либо на вашем Arduino и может привести к нежелательному поведению.

Это происходит из-за нежелательных помех от окружающих электронных устройств, но с ними легко справиться с помощью внутреннего подтягивающего резистора Arduino.

Это видео от AddOhms объясняет проблему и способы ее устранения.

10. Стрельба на Луну.

Это не конкретная проблема, а скорее вопрос терпения. Arduinos позволяет легко приступить к созданию прототипов. Хотя это правда, что сложные проекты позволяют быстро учиться, начинать стоит с малого. Если ваш первый проект слишком сложен, вы, скорее всего, столкнетесь с одной из вышеперечисленных проблем, оставив вас разочарованным и, возможно, с жареной электроникой.

Самое замечательное в работе с микроконтроллерами - это огромное количество проектов, на которых можно учиться. Если вы планируете создать сложную систему освещения, начните с простой системы светофоров, и это даст вам основу для движения вперед. Перед созданием огромного светодиодного светового шоу, возможно, попробуйте что-нибудь меньшее, например, внутреннюю часть корпуса вашего ПК.

Каждый маленький проект учит вас другому аспекту использования контроллеров Arduino, и, прежде чем вы это узнаете, вы будете использовать эти умные маленькие доски, чтобы контролировать всю свою жизнь!

Кривая обучения

Кривая обучения Arduino может показаться непосвященным довольно сложной, но его специализированное онлайн-сообщество делает процесс обучения гораздо менее болезненным. Следя за простыми ошибками, подобными тем, которые описаны в этой статье, вы можете избавить себя от множества разочарований.

Теперь, когда вы знаете, каких ошибок следует избегать, почему бы не попробовать создать свой собственный Arduino? Нет лучшего способа узнать, как они работают.

Могу ли я загружать фильмы с Amazon Prime на свой компьютер?

Для получения дополнительной информации взгляните на кодирование Arduino с помощью VS Code и PlatformIO.

Кредит изображения: SIphotography / Depositphotos

Делиться Делиться Твитнуть Эл. адрес Стоит ли переходить на Windows 11?

Окна были переработаны. Но достаточно ли этого, чтобы убедить вас перейти с Windows 10 на Windows 11?

Читать далее Похожие темы
  • Сделай сам
  • Ардуино
Об авторе Ян Бакли(Опубликовано 216 статей)

Ян Бакли - независимый журналист, музыкант, исполнитель и видеопродюсер, живущий в Берлине, Германия. Когда он не пишет или на сцене, он возится с электроникой или кодом своими руками в надежде стать безумным ученым.

Ещё от Ian Buckley

Подписывайтесь на нашу новостную рассылку

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Нажмите здесь, чтобы подписаться