Sisältö

  1. Yleistä
  2. Video
  3. Osat
  4. Kytkennät
  5. Ohjelmoiminen

_________________

Mitä seuraavaksi?

MITÄ TÄHÄN?

Yleistä

Arduino on laite, jonka avulla voit itse rakentaa ohjelmoitavia laitteita. Ne voivat olla vaikkapa robotteja tai vaikkapa vuorovaikutteisia taideteoksia.

Arduinoa voidaan kutsua kehitysalustaksi, jolloin tarkoitetaan itse fyysistä laitetta ja sen ohjelmoimiseen käytettävää ohjelmointiympäristöä Arduino IDE:tä.

Toinen nimitys mitä Arduinosta usein käytetään on mikrokontrolleri. Mikrokontrolleri on järjestelmä, jonka avulla on mahdollista luoda sulautetettuja järjestelmiä. Sulautettu järjestelmä tarkoittaa laitetta, jossa on kiinni elektroniikan analogisia komponentteja, kuten esimerkiksi ledejä, moottoreita, erilaisia kytkimiä, transistoreja, vastuksia; kaikkia yleisimpiä elektroniikan osia joista meitä ympäröivät laitteet rakentuvat. Sulautetuissa järjestelmissä näitä laitteita kuitenkin ohjaa koodi, jonka ohjelmoija on ladannut mikropiireihin. Arduino pitää sisällään yhden ison mikropiirin, johon myös sinä pystyt itse ohjelmoimaan ja lataamaan haluamasi toiminnon. Näin voit itse rakentaa sulautettuja järjestelmiä.

Yksinkertaisimmillaan tämä voi tarkoittaa vaikkapa valoa, joka on ohjelmoitu vilkkumaan määrättyyn tahtiin eli halutulla taajuudella. Taajuus on se syklin nopeus, jolla valo vuorottelee päällä ja pois päältä olemista.

Arduinolla on myös mahdollista lukea informaatiota ympäröivästä maailmasta, kuten esimerkiksi kuinka valoisaa on. Sen voi myös kytkeä yhteen tietokoneen kanssa, jolloin voit rakentaa Arduinosta vaikkapa oman peliohjaimen.

Tässä osiossa käymme läpi Arduino-mikrokontrollerin käyttämisessä keskeisiä asioita, mikä syventää ymmärrystä ja helpottaa Arduino-ohjelmoinnin hahmottamista. 

Tämän lisäksi kerromme miten asennat Arduino-ohjelmointiympäristön koneellesi.

(Voit kuitenkin myös rakentaa sivuston laitteita ilman tämän osion lukemista. – POIS?)

Osat

  • NÄIHIN KUVAT
  • Arduino
  • USB-kaapeli (A-B)
  • Koekytkentälevy
  • Punainen ledi
  • Hyppylangat
  • Etuvastus (220ohmia)

Kytkennät

Arduinon kanssa käytetään usein koekytkentälevyä. Koekytkentälevy on levy jolle on helppo asettaa kiinni eri elektroniikan komponentteja, joita mikrokontrolleri käyttää eri tavoin.

Aloitetaan koekytkentälevyyn ja Arduinoon tutustuminen sytyttämällä led-valo päälle.

Huomioi aluksi, miten koekytkentälevy toimii. Sen pinnalla on pieniä reikiä, joihin komponenttien, eli elektroniikan rakennusosien jalat voidaan painaa sisään. Jokainen rivi koekytkentälevyssä muodostaa yhteyden jokaisen rivissä olevan reiän kautta. Kuvassa on esitetty koekytkentälevy sekä ylä- että alapuolelta. Huomaat, että uloimmila sivuilla kiskot yhdistävät jokaisen reiän koko matkalta. Keskiosiossa kiskot muodostavat lyhyet rivit ja välissä on aukko, joka halkaisee puoliskot toisistaan.

(TÄHÄN KUVA KOEKYTKENTÄLEVYSTÄ JA SEN KISKOISTA)

Parhaiten kytkentä rakentuu kokeilemalla kytkeä jotakin kiinni. Aloita tutustumalla lediin ja etuvastukseen. Tarvitset lisäksi myös muutaman hyppylangan.

Rakenna kuvan mukainen kytkentä ledistä, vastuksesta ja hyppylangoista.

VALOKUVA KYTKENNÄSTÄ VAI LAITETAANKO FRITSING LAURIN KUVA???

Arduinossa on reikiä, joita sanotaan pinneiksi. Jokaisen pinnin viereen on painettu tunnus, joka kertoo mikä pinni on kyseessä. Kytkennässä punainen johto on liitetty pinniin joka antaa 5V jännitteellä sähkövirtaa. Kytkentä on sama kuin käyttäisit 5V paristoa. Muista, että Arduino pitää olla kytketty tietokoneeseen USB-johdolla.

Punainen johto johtaa virran koekytkentälevyn kiskolle joka on merkattu +-tunnuksella. Voit päättää itse mihin kytket 5V virtajohdon, mutta vakiintunut tapa on ollut käyttää koekytkentälevys valmiiksi merkattuja +/– -kiskoja.

Kiskolta johtaa vastus (100 ohmia). Huomaa että vastuksen toinen jalka on kiinni +-kiskolla ja toinen johtaa samalla kiskolle jossa on punainen led. Vastuksen jalat voidaan kytkeä kummin päin vain.

Ledin jalkojen järjestyksellä sen sijaan on väliä. Kun katsot tarkkaan lediä, huomaat että sen jalat ovat eri mittaiset. Eri mittaiset jalat ovat usein hyvä merkki siitä, että jalkojen järjestyksellä on merkitystä. Yleensä pidempi jalka on +-jalka. Kytke vastuksen kanssa samalle riville ledin pidempi jalka (eli +-jalka).

Ledin lyhyempi jalka liitetään koekytkentälevyllä jälleen uudelle kiskolle. Kuvassa jalka menee toisella sivulla olevaan – -kiskoon. Jälleen tämä on vain vakiintunut käytäntö, mutta voit kokeilla myös muita vapaana olevia kiskoja.

Tältä kiskolta johon ledin lyhyempi jalka tulee, täytyy vetää johto Arduinon GND-pinniin, eli muodostaa virtapiiri. Virtapiirissä sähkövirta pääsee kulkemaan halutun komponentin kautta, jolloin komponentti aloittaa toiminnan. Tässä tapauksessa led syttyy päälle.

 

Mitä seuraavaksi?

Ledin vilkuttaminen – linkki