Хардуерната платформа за разработка Arduino се използва от любители, професионалисти и студенти, интересуващи се от електроника. Платките Arduino са особено популярни сред хора, които са нови в електрониката, поради техния лесен за начинаещи характер и огромната общност от потребители.
По-долу разглеждаме някои от най-добрите онлайн симулатори, които можете да използвате като алтернатива на платките Arduino, когато не можете да закупите такъв или нямате достъп до такъв.
Какво е Arduino?
Платформата Arduino се състои от програмируема микроконтролерна платка и интегрирана среда за разработка (IDE). Микроконтролерът може да бъде програмиран да изпълнява широк набор от задачи, от управление на светлини и компютри до отчитане на сензори и измерване на температура.
Arduino съществува от 2005 г., когато стартира като проект от студенти в Interaction Design Institute Ivrea (IDII) в Ивреа, Италия, и оттогава получи широко разпространение. Проектът Arduino използва основен език за програмиране, наречен Arduino, който е базиран на C/C++ и интегрирана среда за разработка (IDE), написана на Java.
За разлика от едноплатков компютър, Arduino е микроконтролерна платка и не може да работи с операционна система - вижте разлики между микроконтролерите и SBC. Той обаче има няколко вътрешни функции като памет за съхраняване на програми и данни, входни портове за свързване на външни устройства като сензори или бутони, изходни портове за контролиращи светлини или двигатели, часовникови кристали, които осигуряват точно време на процесора, и регулатори на мощността, които преобразуват мощността на батерията в напрежението, необходимо за процесора вериги.
Повечето платки на Arduino са изградени около 8-битов чип микроконтролер Atmel AVR с множество допълнителни функции, включително аналогови входове/изходи, цифров вход/изход щифтове, както и щифтове за специални функции като серийни портове или SPI връзки за високоскоростна комуникация с други устройства като MP3 плейъри или GPS приемници.
Предимства на Arduino симулатори
1. Симулаторите са чудесни за начинаещи. Начинаещите в електрониката са възпрепятствани или от ограничените си познания за кодиране, или от липсата на опит в конструирането на вериги. Някои симулатори използват блоково програмиране, което улеснява дефинирането на работата на електронните компоненти. Освен това някои симулатори са проектирани да избират най-добрата форма на окабеляване, когато свързвате компоненти към цифровата платка, което намалява работата вместо вас.
2. Симулаторите също са идеални за тестване на хардуер и научаване на повече за това как работят тези устройства. Те са полезни за запознаване с това какво правят различните компоненти и как си взаимодействат. Можете да използвате това знание, когато изграждате вашите схеми и устройства по-късно.
3. Те позволяват по-бързо създаване на прототипи. Симулаторът ви позволява да знаете какво работи и какво не. Бредбордите са полезни, но не са без ограничения. Симулаторът ви позволява бързо да прототипирате вашите схеми, без да харчите много за скъпи печатни платки. Ако предпочитате да използвате макетни платки за прототипиране на вашите електронни проекти, нашите ръководство за макетиране на Raspberry Pi е чудесно място да започнете.
4. Те могат да ви спестят много пари. Симулаторите могат да премахнат необходимостта да купувате куп дъски, които не са ви необходими за проект, който никога не е бил осъществим от самото начало. Освен това със симулаторите няма риск от повреда на платките на микроконтролера или друго оборудване.
5. Те също така позволяват сътрудничество между създателите. Повечето симулатори ви позволяват да споделяте вашите проекти и да си сътрудничите с други майстори, за да създадете наистина великолепна електроника.
Proteus Design Suite е колекция от инструменти от Lab Center Electronics, която ви позволява да създавате симулации на електронни схеми. Той включва поддръжка за платки Arduino, като базираната на STM32 платка за разработка Blue Pill, както и 8-битовите платки за микроконтролер AVR.
Proteus е лесен за използване инструмент, който е чудесен за начинаещи, които искат да експериментират с електроника, без предварителни познания по основи на програмирането. Визуалният дизайнер симулира средата за разработка Arduino и ви позволява да плъзгате и пускате компонентите, необходими във вашия проект, и да ги тествате с Arduino. Периферната галерия предоставя голям брой компоненти: разпределителни платки, щитове, сензори и модули, които можете да използвате във вашите проекти.
Proteus е платен софтуер и ценовите планове започват от $248, което е еднократно плащане. Работи само на Windows системи; macOS и Linux не се поддържат в момента.
Tinkercad е безплатно, базирано на браузър приложение за 3D моделиране, което ви позволява да създавате 3D модели и да ги експортирате като STL файлове. Това е лесен начин да започнете с 3D моделиране и неговата простота го прави идеален за създаване на основни модели на вашите проекти за електроника.
Tinkercad включва и симулатор на електроника, Tinkercad Circuits, където можете да поставите и свържете компоненти за изграждане на виртуални вериги. Той използва базирано на блокове програмиране, където можете да плъзгате и пускате кодови блокове, за да пишете програми. И ако сте достатъчно опитен програмист, можете да въведете кода си директно в текстовия редактор.
Необходим е акаунт в Autodesk, преди да можете да използвате симулатора, тъй като Tinkercad беше придобит от компанията през 2013 г.
Той обаче предлага много голяма библиотека от компоненти, включително микро: битови и Arduino процесори, както и няколко предварително направени схеми, които улесняват започването на вашия електронен проект.
Искате да започнете да работите с Arduino веднага? Разгледайте най-добрите Arduino проекти за начинаещи. Може просто да намерите нещо, което ви интересува.
Arduino Simulator на Paulware е безплатен електронен симулатор с отворен код, който ви позволява да тествате и отстранявате грешки в скиците на Arduino. Създаден от Paul Richards (Paulware), този симулатор е написан на C++ и включва компоненти като светодиоди и LCD дисплеи, 4х4 клавиатурна матрица, въртящ се DIP превключвател и др.
Видеото на Paul в неговия канал обяснява как да инсталирате този симулатор с помощта на безплатен CPP компилатор и как да го използвате за тестване на Arduino проекти. Допълнителни инструкции могат да бъдат намерени на страницата на проекта GitHub. Можете да изтеглите CPP компилатора от SourceForge.
Той има удобен за потребителя интерфейс, който трябва да е достатъчно лесен за начинаещи за навигация. В момента работи само на Windows. Потребителите на Mac и Linux ще трябва да разгледат уеб базираните опции в този списък.
Ако вместо това искате да тествате проектите си с Raspberry Pi, ние сме покрили. Разгледайте обширния ни списък на най-добрите симулатори на Raspberry Pi трябва да опитате веднага.
Wokwi е друг уеб базиран инструмент, който можете да използвате за проектиране и симулиране на Arduino проекти. Простият и изчистен интерфейс на Wokwi прави много по-лесно да се съсредоточите върху вашия код и симулацията. Той има редица функции, които му помагат да се открои от другите симулатори в този списък, включително:
- Поддръжка за други платки Arduino освен Uno, като Arduino Mega 2560 и Arduino Nano.
- Много по-разнообразна селекция от електронни компоненти, които можете да добавите към вашите схеми, включително IR приемници, потенциометри, RTC модули, двигатели, драйвери и т.н.
- Facebook общност, където можете да научите повече за симулатора Wokwi и да споделите своите проекти.
Придружаващите Документи сайтът също така улеснява започването с проектиране на електроника в Wokwi. Не забравяйте да проверите страниците с клавишни комбинации и често задавани въпроси.
Симулатори на Arduino
Симулаторите на Arduino са чудесен начин да разработите и тествате вашите проекти. Можете също да използвате тези симулатори, за да създадете интерактивен прототип на вашия проект, който може да бъде споделен с други или качен на платформи като GitHub. С този списък с инструменти за симулация на Arduino, вариращи от уеб базирани до локални приложения, всичко, което трябва да направите, е да ги изпробвате и да видите кой най-добре отговаря на вашите нужди.
