Simulacija Arduino 101: Ustvarite vezja brez strojne opreme

Delo z mikrokontrolerskimi ploščami Arduino je lažje kot kdaj koli prej, zahvaljujoč vsem virom, ki so na voljo na spletu. Na spletu lahko najdete nešteto vodnikov za strojno in programsko opremo Arduino, sama strojna oprema pa je cenovno dostopna in dostopna ljudem iz vseh družbenih slojev. Toda kaj se zgodi, če želite napisati kodo, preden se odločite za nakup strojne opreme Arduino?

Tukaj nastopi simulacija Arduino. Dober simulator Arduino, ki ponuja odlično orodje za učenje in izdelavo prototipov, vam bo dobro služil, kadar koli želite preizkusiti kodo brez uporabe strojne opreme.

Najboljši (brezplačni) emulatorji/simulatorji Arduino na spletu

V pravem odprtokodnem duhu Arduina je mnoga orodja za simulatorje, ki so na voljo na spletu, brezplačna za uporabo. Raziščimo tri najboljše brezplačne simulatorje Arduino. Obstaja ogromno odlični projekti Arduino za začetnike na voljo na spletu za lažji začetek.

Spletni simulator Arduino in ESP32 Wokwi

Wokwi Online Arduino in ESP32 Simulator je neverjetno enostavno orodje za uporabo, ki ponuja veliko svobode pri ustvarjanju vaših vezij. Orodje deluje izključno v vašem brskalniku, s široko paleto komponent Arduino, ki so na voljo za igranje, vključno z gumbi, zasloni in številnimi senzorji.

Ena od glavnih prednosti Wokwi je, da vam omogoča, da izberete I/O zatiče, ki jih želite za vsako od vaših komponent. Vsebuje tudi vse najbolj priljubljene in pogoste plošče Arduino za zagotavljanje natančne izkušnje.

Autodesk Tinkercad Circuits

Spletni simulator vezij Autodesk Tinkercad Circuits ni tako obsežen kot Wokwi, ko gre za komponente, vendar je vmesnik sodobnejši in lažji za uporabo. S Tinkercad Circuits je na voljo le peščica mikrokrmilniških plošč, zaradi česar je orodje najboljše za tiste, ki uporabljajo plošče Arduino Uno.

SimulIDE

SimulIDE je edini simulator Arduino na tem seznamu, ki mora biti nameščen v vašem računalniku. Programska oprema je na voljo brezplačno v sistemih Windows, macOS in Linux, zaradi česar je dostop do nje tako enostaven kot do Wokwi in Tinkercad Circuits.

Ta programska oprema ima zelo starodobni uporabniški vmesnik, ki se na prvi pogled morda zdi zastrašujoč. Ko pa to presežete, je SimulIDE odličen simulator Arduino z enim najobsežnejših naborov komponent, ki so na voljo v takšnem orodju.

Kako simulirati vezje in kodo Arduino

Vsak od teh simulatorjev Arduino deluje precej podobno, vendar je vredno raziskati vse, da dobite idejo, kateri je najboljši za vas. Da bodo stvari poštene, bomo uporabili isto kodo in strojno opremo z vsakim od simulatorjev: standardni primer Blink, ki je priložen Arduino IDE.

Kako uporabiti Wokwi za ustvarjanje vezja Arduino

Pojdite na Spletno mesto Wokwi in se pomaknite navzdol po domači strani, da poiščete Začeti od začetka razdelek. Izberite Arduino Uno da ustvarite nov projekt z njim (ali vašo izbrano ploščo) prednaloženim.

V oknu Simulacija kliknite na modro ikono "+" in izberite LED s seznama. Ponovno pojdite v isti meni in dodajte a upor k projektu.

Kliknite na Arduino GND zatič in povlecite novo žico na levo stran LED. Sledite temu s klikom zatič 13 na Arduino in ga priključite na en konec upora. Drugi konec upora priključite na desno nogo LED.

Zdaj je čas, da dodate kodo. Izbrišite predlogo kode, ki je bila naložena z novim projektom, in v polje prilepite primer kode Blink.

Ko končate, lahko kliknete zeleni gumb za predvajanje (desna puščica), da zaženete svojo simulacijo. Vaša LED bi morala utripati in ugasniti.

Kako uporabiti vezje Tinkercad za ustvarjanje vezja Arduino

Pojdite na Autodesk Tinkercad Circuit spletno mesto in se prijavite ali ustvarite nov račun, da začnete. Ko imate dostop do nadzorne plošče, se pomaknite navzdol po strani in izberite Ustvarite svojo prvo zasnovo vezij v razdelku Vezja.

Zdaj boste na desni strani videli prazno platno in seznam komponent. Pomaknite se navzdol po seznamu ali poiščite »Arduino« in izberite Arduino Uno R3 možnost s seznama, da jo dodate na platno. Naredite enako, če želite dodati LED in a upor na platno.

Kliknite na Arduino GND zatič in povlecite žico do levega kraka LED. Nato kliknite zatič 13 na Arduinu in povlecite žico do najbližjega kraka upora. Drugi konec upora priključite na desno nogo LED.

Tinkercad Circuits deluje s programiranjem, ki temelji na blokih in kodah. Za to predstavitev uporabljamo kodo, vendar lahko to deluje tudi z bloki, če želite. Kliknite Koda na desni strani zaslona in izberite Besedilo iz spustnega menija. Prilepite kodo v to polje in pritisnite Zaženite simulacijo da vidite kodo v akciji.

Kako uporabiti SimulIDE za ustvarjanje vezja Arduino

Za razliko od Tindercad Circuits in Wokwi je SimulIDE aplikacija, ki jo je mogoče prenesti. Pojdite na Spletno mesto SimulIDE, prenesite najnovejšo različico za svoj operacijski sistem, razpakirajte datoteko in zaženite datoteko EXE v njej.

Nismo še povsem pripravljeni na začetek. Poleg samega SimulIDE morate prenesti tudi starejše različice Arduino IDE. Arduino IDE 1.8.19, če smo natančni. Pojdite na Spletno mesto Arduino, prenesite različico zip za vaš operacijski sistem in jo razpakirajte.

Zaženite SimulIDE in izberite Nova datoteka ikona nad desnim platnom. Nato izberite nastavitve zobnik levo od ikone Nova datoteka kliknite Nastavitve prevajalnika, in se prepričajte, da Arduino je izbran v spustnem meniju naprav. Nastavite Pot orodja na imenik Arduino IDE, ki ste ga prenesli. V našem primeru je to F:\arduino-1.8.19-windows\arduino-1.8.19\.

Zdaj je čas, da dodate nekaj strojne opreme. Poiščite Arduino Uno, an LEDin a upor s seznama na levi strani zaslona in jih povlecite na levo platno. Podobno kot druga vezja povežite GND zatič Arduino na ozemljitveni del LED. Povežite se zatič 13 na Arduinu na en konec upora, drugi konec upora pa na prosti krak LED.

Prilepite kodo na desno platno. Od tu kliknite na Odpravljanje napak ikono nad desnim platnom, shranite datoteko z novim imenom in počakajte, da se postopek zaključi. Kliknite na Teci do Breakpointa ikono nad desnim platnom za zagon simulacije.

Kateri simulator Arduino je najboljši za vas?

Kot lahko vidite, je gradnja vezja v programih Wokwi, Tinkercad Circuits ali SimulIDE podoben postopek. Vsako od teh orodij pa izstopa iz različnih razlogov in postopek, ki smo ga pravkar pregledali, olajša ogled njihovih prednosti.

• Wokwi: Wokwi je lahek, enostaven za uporabo in ob podpori navdušene skupnosti dobra izbira za vse, ki začenjajo uporabljati simulacijo Arduino. Njegov seznam delov ni tako obsežen kot SimulIDE, vendar ima vse, kar potrebujete za ustvarjanje kompleksnih vezij Arduino brez strojne opreme.
• Tinkercad Circuits: Zahvaljujoč podpori Autodesk je Tinkercad Circuits eleganten in sodoben ter prejema redne posodobitve. Nima zelo široke zbirke komponent, vendar vsebuje vnaprej izdelane projekte in blokovno programiranje, zaradi česar je odličen za nove uporabnike. Tinkercad Circuits deluje celo v mobilnih brskalnikih.
• SimulIDE: Čeprav je nastavitev zahtevna, se le nekaj simulatorjev mikrokrmilnikov lahko kosa s SimulIDE. S stotinami komponent, obsežnimi možnostmi nastavitev in natančnim razhroščevalnikom je to orodje zmožno kompleksnih projektov, kot je Ročna video igra Arduino.

Začnite s programiranjem Arduino

Če pri roki nimate Arduina, je uporaba enega od teh simulatorjev odličen način, da se začnete učiti programirati in načrtovati elektronski projekt.

Arduino je odlično orodje za vsakega nadobudnega programerja ali izdelovalca. So enostavni za uporabo, dostopni in zelo zabavni, na spletnem mestu MakeUseOf pa je veliko člankov za lažji začetek. Ne glede na to, ali želite izdelati prenosno igralno konzolo ali namizni termometer, je vredno začeti s svojimi sanjami o Arduinu že danes.