Arduino-alapozó
Néhány tízezer forint, valamint nem kevés kreativitás és kitartás kell ahhoz, hogy elkészítsd álmaid eszközét. Ehhez több száz különböző szenzor áll rendelkezésedre.
Elektromos széf, okos főzőlap, GoPro-távelsütő, hangvezérelt világítás vagy távirányítós motorcsónak - néhány valós példa arra, mi mindent valósíthatunk meg egy Arduino mikrovezérlő és néhány szenzor segítségével. A projekt központjában, a create.arduino.cc-n vagy a hackster.io oldalon több száz megvalósult ötlet között böngészhetünk, vagyis az alkotáshoz nem kell feltalálnunk a spanyolviaszt, felhasználhatjuk mások kódját, módosíthatjuk és javíthatjuk azt.
A nyílt forráskód alapján szerveződő közösség erre nemcsak lehetőséget ad, hanem még bátorít is minket, így a weben rengeteg apró leírás és tipp, trükk található meg, amire szükségünk is lesz, mikor a hőmérsékletmérő beállításakor a kimeneti feszültségből kell Celsiust számolnunk. Cikkünkben megmutatjuk az Arduino-fejlesztés alapjait, amelyek alapján - egy mikrovezérlő birtokában - te is elkészítheted első IoT-eszközödet.
Arduino vs. Raspberry Pi
Persze nem csak egy platform közül választhatsz, az Ardunio mellett például a Raspberry Pi segítségével is automatizálhatod garázskapud működését, vagy rögtönözhetsz egy látványos lézershow-t a hátsó kertedben. A két népszerű megoldás között azonban van néhány apró és markáns eltérés. Talán a legfontosabb, hogy az Arduino egy mikrovezérlő, míg riválisa egy komplett mikrogép saját, Linux-alapú operációs rendszerrel. A Raspberry Pi tehát egy komplett gépet is képes helyettesíteni, míg tesztünk szereplője nem rendelkezik saját felülettel, "csupán" mechanikusan végrehajtja a memóriájába feltöltött utasításokat.
E tulajdonsága miatt az Arduino remek választás lehet elektronikai projektekhez, főként hogy szigorú formai megkötéseinek hála rengeteg kiegészítő érhető el a platformhoz, az úgynevezett shieldek segítségével pedig toronyszerűen bővíthető a lap; csak a shieldlist.org oldalon több mint 300 különböző kiegészítő található meg közülük.
Ezenfelül a Pi programozása egy hajszállal talán egyszerűbb, hiszen a mikrogépek Scratchcsel és a könnyen elsajátítható Python programnyelvvel egyaránt vezérelhetők, míg az Arduino - a jelenleg még béta-állapotú ScratchX lehetőségen túl - egyszerűsített C++-szerű nyelvvel utasítható, amely a mélyebb informatikai ismeretekkel nem rendelkező felhasználóknak kemény dió lehet.
Szerencsére nem kell minden kódot a nulláról megírni, a lelkes hobbiépítők alaposan dokumentálják projektjeiket, így az algoritmusok könnyen beszerezhetők a netről, például a korábban már említett create.arduino.cc oldalról, sőt a fritzing.org projekt oldaláról még kapcsolási rajzokat is letölthetünk.
Válassz lapot!
Mielőtt belevágnál az Arduino világába, szükséged lesz egy programozható mikrovezérlőre. Mi azt javasoljuk, hogy rögtön egy úgynevezett starter kitet vásárolj, mivel a későbbiekben kellenek majd szenzorok, LED-izzók és más kiegészítők, amelyekből a legalapvetőbb elemeket egy kezdő szett általában tartalmazza. Ha még nem tudod, hogy pontosan mit fogsz felhasználni, akkor a legjobb választás a leginkább elterjedt és gazdag szoftveres támogatással rendelkező Arduino Uno lehet, amellyel Genuino Uno néven is találkozhatsz (az Arduino-belharcról a későbbiekben még olvashatsz).
Az Atmel ATmega328P-alapú vezérlő egy 8 bites, 16 MHz-es AVR processzorral, 14 digitális I/O és hat analóg csatlakozóval, 32 kB tárhellyel rendelkezik, ami alapfeladatokhoz pont elegendő. A HelloWorld táborokban is használt Arduino/Genuino 101 erősebb ligát képvisel, hiszen a meghajtásáért egy x86-os, 32 bites ARC-maggal felszerelt, 32 MHz-es Intel Curie felelős, amely már 198 kB tárterülettel gazdálkodhat nagyjából hasonló csatlakozókiosztás mellett, ráadásul Bluetooth LE, valamint gyorsulásmérő és giroszkóp is került a mikrovezérlőre, amelyeket plusz szenzorok bevonása nélkül is programozhatunk.
A legtöbb helyzetben ez a két mikrovezérlő bőségesen elegendő, viszont aki komplexebb feladatokat szeretne az eszközökre bízni, annak az 54 digitális I/O és 16 analóg csatlakozós Arduino/Genuino Mega 2560 vagy a 48 MHz-es processzorral és 20 digitális, 6+1 analóg kimenettel rendelkező Arduino/Genuino Zerót, esetleg az okosruházati cikkek, hordható eszközök kifejlesztésére tervezett Lilypadot érdemes választania.
Felkészülés a fejlesztésre
Szerencsére az Arduino programozásához nem kell ismernünk a mikrovezérlő részletes működését, és hardverközeli programozással sem kell foglalkoznunk. Az ökoszisztéma része a Processing alapján megírt integrált fejlesztőkörnyezet (IDE), az Arduino Software, amelyen keresztül programozhatjuk lapkánkat a platform egyedi, C++-szerű nyelvén keresztül. Utóbbihoz egyébként a Wiring keretrendszer jelentette az alapot.