Arduino

Valmis Arduino-piirilevy komponentteineen

Arduino on avoimeen laitteistoon perustuva mikro-ohjain-/elektroniikka-alusta ja ohjelmointiympäristö. Laitteisto perustuu 8-bittiseen Atmel AVR -mikro-ohjaimeen, jonka pinneihin voi kytkeä erilaisia antureita, moottoreita, LED-valoja ja muita komponentteja. Laitteistoa ohjelmoidaan C- ja C++ -kieliin perustuvalla Arduino-ohjelmointikielellä.

Arduinon alkuperä

Arduino-projekti alkoi Interaction Design Institute Ivreassa Ivreassa Pohjois-Italiassa 2005 (entinen Olivettin tutkimuskeskus). IDII:n suljettua ovensa entiset opettajat jatkoivat projektia. Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe ja Gianluca Martino perustivat 2008 Yhdysvalloissa Arduino LLC:n jatkamaan Arduino-tuotesarjan kehitystä. Laitteet itsessään valmisti Martinon perustama Smart Projects SRL Italiassa. Myöhemmin eri yhtiöiden välillä oli kiista Arduino-tuotemerkistä. Arduinon tekninen määrittely on julkinen ja vapaasti käytettävissä, ja laitteita ovat valmistaneet muutkin.

Arduino nimi on peräisin Ivreassa sijaitsevassa baarista, jossa projektin työntekijät usein tapasivat.

Tekniikka

Arduino-laitteita on eri malleja, jotka eroavat toisistaan mm. EEPROMin, keskusmuistin ja Flash-muistin sekä digitaalisten ja analogisten pinnien määrissä. Alkuperäisissä laitteissa ohjelmointi tehtiin sarjaportin kautta, nykyisin käytettävissä on usein USB tai Bluetooth. Ohjelmointiin käytetään Arduino IDE-ohjelmaa, joka on saatavilla yleisimmille käyttöjärjestelmille (mm. Microsoft Windows, Apple Mac OS X ja Ubuntu Linux). Arduinolle on saatavissa myös lisälaitteita (engl. shield), jotka liitetään suoritinkortin päälle. Lisälaitteiden avulla Arduinossa voi käyttää mm. Ethernetiä, GPS:ää, WLANia, sensorikortteja ja kosketusnäyttöjä.

Arduino-laite	Suoritin	Flash-muistia (KiB)	EEPROMia (KiB)	SRAMia (KiB)	Digitaalisia siirtopinnejä	...joista PWM:llä	Analogisia pinnejä	USB	Mitat (mm)
Diecimila	ATmega168	16	0.5	1	14	6	6	FTDI	68.6 mm × 53.3 mm
Due	ATMEL SAM3U	256	0	50	54	4	16
Duemilanove	ATmega168/328P	16/32	0.5/1	1/2	14	6	6	FTDI	68.6 mm × 53.3 mm
Uno	ATmega328P	32	1	2	14	6	6	ATmega8U2	68.6 mm × 53.3 mm
Leonardo	Atmega32u4	32	1	2	14	6	12	Atmega32u4 integrated (Arkistoitu – Internet Archive)	68.6 mm × 53.3 mm
Mega	ATmega1280 (Arkistoitu – Internet Archive)	128	4	8	54	14	16	FTDI	101.6 mm × 53.3 mm
Mega2560	ATmega2560 (Arkistoitu – Internet Archive)	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2	101.6 mm × 53.3 mm
Fio	ATmega328P	32	1	2	14	6	8	-	40.6 mm × 27.9 mm
Nano	ATmega168 or ATmega328	16/32	0.5/1	1/2	14	6	8	FTDI	43 mm × 18 mm
LilyPad	ATmega168V or ATmega328V	16	0.5	1	14	6	6	-	50 mm ⌀

Arduino IDE

Arduinon suosiossa on merkittävä osuus ollut sen integroidulla ohjelmointiympäristöllä. Ohjelmistolla voi kirjoittaa koodin, kääntää sen ja ladata sen Arduinolle. Arduinolle on saatavana suuri määrä kirjastoja eri laitteiden liittämiseen ja käyttöön.

Alkuperäinen Arduino-ohjelmointiympäristö on Java-kielellä kirjoitettu (versioon 1.8). Arduino IDE 2.0 perustuu Electron-ohjelmistokehykseen.

Esimerkki

Arduinossa on vain kaksi pääfunktiota:

• setup() – funktio, joka alustaa laitteen asetukset.
• loop() – funktio, jota toistetaan virran sammuttamiseen asti.

Yleisin ensimmäinen mikrokontrollerille siirrettävä ohjelma on Blink (suom. "Vilkku"), joka vilkuttaa yhtä LEDiä:

#define LED_PIN 13

void setup () {
    pinMode (LED_PIN, OUTPUT);     // pinni 13 asetetaan ulostuloksi.
}

void loop () {
    digitalWrite (LED_PIN, HIGH);  // kytkee LEDin päälle; HIGH on Arduinon vakio, joka antaa LEDille 5 volttia
    delay (1000);                  // odottaa sekunnin (1000 millisekuntia)
    digitalWrite (LED_PIN, LOW);   // sammuttaa LEDin
    delay (1000);                  // odottaa sekunnin
}

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Arduino Wikimedia Commonsissa