Курс Arduino с нуля · Первые шаги
Урок 1. Что такое Arduino и как устроен ваш набор
Знакомимся с платой, разбираем состав обучающего набора и выясняем, какие устройства вы соберёте своими руками к концу курса.
Добро пожаловать на первый урок! Сегодня ничего собирать и программировать не будем — вместо этого спокойно разберёмся, что вообще такое Arduino, как устроена плата и что лежит в вашем наборе. Это фундамент: дальше всё будет опираться на слова из этого урока.
Что такое Arduino простыми словами
Оглянитесь вокруг: чайник сам выключается, когда вода закипела; лифт помнит, на какую кнопку вы нажали; шлагбаум поднимается, когда подъехала машина. Внутри каждой такой вещи сидит крошечный компьютер — микроконтроллер. Он не умеет показывать видео и открывать сайты, зато отлично умеет одно: читать датчики и управлять устройствами по программе, которую в него записали.
Arduino — это семейство небольших плат, придуманных специально для обучения и творчества. На плате уже есть всё, чтобы микроконтроллеру было удобно жить: разъём для компьютера, защита питания, понятные подписанные ножки-контакты. Вы пишете программу на компьютере, нажимаете кнопку — и программа «переезжает» в плату. Дальше плата выполняет её сама, компьютер ей больше не нужен.
Плата или «контроллер»? В печатной брошюре вашего набора плата называется «контроллер» — это то же самое. В наборе лежит один из контроллеров семейства Uno: Arduino Uno, российская Piranha UNO или другой полный аналог. Работают они одинаково, и все уроки курса подходят к любому из них.
Разглядим плату поближе
Достаньте плату из коробки (держите её за края) и сравните с рисунком. Расположение деталей у разных производителей может чуть отличаться — ориентируйтесь по надписям на самой плате, они везде одинаковые.
- Микроконтроллер ATmega328P — длинная чёрная микросхема, «мозг» платы. Именно в него записывается ваша программа. Он выполняет миллионы команд в секунду — но только те, которые вы ему дали.
- Разъём USB — связь с компьютером: по нему загружается программа, по нему же плата получает питание. Больше ничего для старта не нужно.
- Ножки-контакты по краям (их называют выводами или пинами). Верхний ряд — цифровые выводы 0–13: к ним подключают светодиоды, кнопки, зуммер. Нижний ряд — питание (5V, GND) и аналоговые входы A0–A5 для датчиков. Что это всё значит — узнаем постепенно, по одному выводу за урок.
- Светодиоды-индикаторы: ON горит всегда, когда есть питание; TX и RX подмигивают, когда плата общается с компьютером; а светодиод L — наш главный герой третьего урока: им можно управлять из программы.
- Кнопка RESET — перезапускает программу с начала. Стереть или сломать что-то ей нельзя.
Что лежит в наборе
Курс построен вокруг фирменного набора нашего магазина iarduino — это Обучающий набор по Arduino «Максимальный». Все схемы уроков собираются только из его деталей. Проверьте по списку, всё ли на месте. Не пугайтесь незнакомых слов: с каждой деталью мы познакомимся в своём уроке, а пока просто рассмотрите их.
Наш онлайн-курс идёт тем же маршрутом, что и брошюра из коробки, но подробнее: больше объяснений, больше схем, и каждая программа строится по шагам. Удобно заниматься так: урок на сайте — основной, брошюра — краткий конспект под рукой.
Чему вы научитесь: маршрут курса
Курс устроен как лестница: каждый урок добавляет ровно одну новую деталь и одну новую идею программирования. Сначала свет: мигалки, светофор, плавная яркость. Потом кнопки — плата начнёт слушаться. Дальше датчики: ночник, который включается сам; сигнализация, реагирующая на наклон. Затем звук, движение и экраны. А в финале — большие проекты: сейф с секретным кодом, игра на память и ваша собственная метеостанция. Полный список — в оглавлении курса.
Техника безопасности: коротко и без страшилок
Всё, что мы будем собирать, работает от 5 вольт — такое напряжение для человека неощутимо и безопасно (опасным считается напряжение выше 40 вольт). Но сама электроника нежнее нас, поэтому четыре правила:
- Не соединяйте «+» и «−» питания напрямую — без светодиода или другой детали между ними. Это короткое замыкание: оно может испортить плату и даже USB-порт компьютера.
- Собирайте и переделывайте схемы при отключённом кабеле USB, а подключайте питание только после проверки.
- Никаких жидкостей рядом с деталями — даже когда схема выключена.
- Если набор приехал с мороза — дайте ему отогреться до комнатной температуры несколько часов, прежде чем включать.
Что мы узнали
- Arduino — это плата с микроконтроллером, которая выполняет записанную в неё программу.
- Плата в наборе — из семейства Uno; в брошюре она называется «контроллер».
- У платы есть выводы-ножки: цифровые 0–13, аналоговые A0–A5 и питание 5V/GND.
- В наборе есть все детали для каждого урока курса — докупать ничего не нужно.
- 5 вольт безопасны для человека, но короткое замыкание вредно для платы.
В следующем уроке установим бесплатную программу для работы с платой и впервые подключим её к компьютеру.
Частые вопросы
Нужно ли уметь программировать, чтобы начать?
Нет. Курс рассчитан на человека, который никогда не писал программ и не собирал электронных схем. Все команды объясняются в момент, когда встречаются впервые.
Подойдёт ли курс ребёнку?
Да, с 10–12 лет дети проходят такие уроки сами, младшим понадобится помощь взрослого. Напряжение в схемах курса — 5 вольт, это безопасно: такие цепи нельзя почувствовать на ощупь.
У меня плата другого производителя, не из набора. Получится?
Если это Arduino Uno или её аналог — получится: уроки полностью совместимы. Но детали (светодиоды, датчики, макетную плату) всё равно понадобится где-то взять, поэтому проще начинать с готового набора.