Микрокомпьютер Arduino — история, перспективы, практическое использование.

Микрокомпьютер Arduino - история, перспективы, практическое использование.

Уникальность, простота и изящество технического комплекса Arduino создало ему невероятную популярность. В чем же ее секрет?
История Arduino началась в Италии, в начале 2000-х годов, когда пять непрофессиональных разработчиков из Ivrea Interaction Design Institute объединились, чтобы разработать несложную аппаратную схему для экспериментов при построении электронных микроконтроллеров и плат, а также создания несложных автоматизированных систем.
Уже в 2008-м году вышла первая коммерческая версия Ардуино, которая быстро завоевала признание миллионов пользователей по всему миру. Говорят, что главное идея. Эта поговорка блестяще подтвердилась при создании нового миниатюрного компьютера.
А к 2021-м году практически каждый любитель техники, как минимум, слышал об этом универсальном комплексе, либо уже самостоятельно заказал его на Ali Express.

Идеальное решение для начинающего программиста микроконтроллеров

В наше насыщенное техникой время программировать микроконтроллеры умеют не только профессиональные разработчики, но и многие технические специалисты, а также талантливые самоучки и любители.
Представьте себе техников, лаборантов и ученых, которые хотят быстро создать для подтверждения своей экспериментальной теории прототип устройства, к которому можно быстро подключить стандартную периферию, датчики тепла и движения, пусковое устройство, электрический клапан, контрольный монитор, а также, возможно, 3D-принтер.
Раньше это стало бы почти непреодолимой задачей для обычного инженера. Но сейчас, когда у него есть микрокомпьютер Arduino с многочисленными shield-модулями расширения — возможно все, или практически все.

Устройство и аппаратная часть Arduino

Ардуино-Nano
Ардуино-Nano

Микрокомпьютер — это не только отдельная печатная плата с оперативной памятью и процессором частотой в дестяки или сотни мегагерц (например, у Ардуино-Nano частота CPU составляет 16-20 Мгц), но и обширный программный комплекс, разработанный энтузиастами open source.

Такое решение позволяет получить миллионам владельцев этого микрокомпьютера доступ к фантастически богатой библиотеке программ и драйверов, бесплатной документации и многому другому.
Большинство комплексов Arduino снабжены стандартным компьютерным интерфейсом USB. Кроме того, сигналы, проходящие через микроконтроллер, разводятся на специальные гнезда с возможностью подключения любого модуля, либо на специальные точки, где можно быстро и удобно подпаять контакты другого, нестандартного устройства.
Выигрыш места по сравнению с настольным ПК огромен! Именно поэтому комплект таких модулей и называется либо микроконтроллером на базе Arduino, либо просто микрокомпьютером Arduino.

Программная часть Arduino

www.arduino.cc
Библиотеки www.arduino.cc

Один из самых популярных в мире языков программирования высокого уровня является C++ (Си-Плюс-Плюс). Именно этот язык стал сердцем микроконтроллеров на базе Arduino. Самой сильной стороной этого языка, ведущего свою историю с далеких 90-х годов двадцатого века является огромный комплект наработанных стандартных библиотек, которые были созданы, отлажены и отработаны еще во времена Pentium II.
Кроме библиотек, владельцам микрокоспьютера доступно поистине бесчисленное множество готовых приложений, которые пополняются каждый день. Программисты-энтузиасты со всего мира делают все новые и новые программы буквально под все виды задач.
Обратим внимание на то, что эти приложения остаются общедоступными и никто из техногигантов не сможет подать на инженера-изобретателя в суд, если вдруг выяснится, что его комплекс обогнал по удобству или производительности какой-то техно-бестселлер, делающий то же, что и Arduino медленнее и стоящий в сотни раз дороже.

Arduino устанавливает общемировые стандарты

Сейчас трудно представить, что еще каких-то десять лет назад каждый тайваньский или китайский производитель микроконтроллеров и электронных плат для схемотехники имел свой уникальный стандарт разъемов, который совершенно не подходил под разъемы его конкурентов!

А сейчас подавляющее большинство техно-брендов стараются подстроиться под стандарты, внедренные при помощи Arduino. При этом сами стандарты все еще остаются неформальными. Главная причина, почему производители электроники пошли на поводу у «самоделок» — это огромное количество shield-модулей и плат расширения, которые были разработаны для микрокомпьютера, успешно зарекомендовали себя, и стали выпускаться миллионными тиражами.
Любая плата, совместимая с Arduino, позволит быстро и недорого получить работающий прототип нового устройства.
Парадоксально, но такая функциональность дала дополнительные выгоды и самим производителям макетных плат, так как они стали окружать микроконтроллеры только минимальным комплектом «обвязки», зная, что об остальном позаботится сам Ардуино. А это, в свою очередь, позволило им снизить конечную стоимость этих самых монтажных плат!

При этом, несмотря на то что C++ считается достаточно тяжелым в освоении языком, разработанный специально для микрокомпьютера софт под названием Arduino IDE оказался очень простым в использовании.
Он доступен для освоения даже аболютными новичками в компьютерном программировании, но при этом остается гибким, и дающим фантастическое количество функциональных возможностей для профессиональных разработчиков.

Arduino IDE совместим с самыми популярными операционными системами:

  • Mac OS от Apple;
  • Windows от Microsoft;
  • Linux от различных опенсорс-источников;

Именно это дает возможность запуска комплекса на самых разных аппаратных решениях. Кроме того, пользователи Ардуино, студенты и профессора, учителя и техники, могут обладать самыми разными финансовыми возможностями, но все равно у них есть средство для получения самых замечательных результатов.

Сейчас практически невозможно назвать точное количество примеров применения программно-аппаратного комплекса Arduino, потому что его используют миллионы профессионалов и любителей со всего мира.

Ардуино может помочь при проведении как электрических, так и химических и физических экспериментов, поможет обучению программированию на семействах языках Си, а также поможет узнать начала робототехники.

Его применяют архитекторы-строители и дизайнеры интерьера, художники могут создавать великолепные интерактивные инсталляции. Музыканты могут попытаться научить свой синтезатор новому звучанию невиданного ранее инструмента.

Платформа Arduino стала поистине ключевым элементом для освоения миллионами пользователей совершенно новых навыков. Даже дети смогут создавать несложные устройства, следуя пошаговым инструкциям, а также делиться зажигательными идеями с пользователями Arduino в чат-румах и на бесчисленных форумах в Интернете.
В официальном документе об использовании названия Arduino особо подчеркивается, что проект открыт для всех желающих работать над этим замечательным продуктом.

Исхаков Максим

Руководитель информационного портала "Безопасник". Директор компании по продаже и установке систем безопасности.

Оцените автора
Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Добавить комментарий