10 أخطاء لا يجب أن ترتكبها كمبتدئ في Arduino

الإعلانات

لوحات Arduino و العديد من ميكروكنترولر ميسورة التكلفة متحكمات دقيقة بقيمة 5 دولارات: Arduino أو Raspberry Pi Zero أو NodeMCU؟كان الأمر كذلك إذا كنت ترغب في الحصول على جهاز كمبيوتر ، فسيتعين عليك إعادة ترتيب منزلك لدفع ثمنه. الآن ، يمكنك الحصول على واحدة من أجل أبراهام لنكولن. اقرأ أكثر التي جاءت في أعقابها ، غيرت هواية الإلكترونيات إلى الأبد. ما كان في السابق مجالًا للمهوس الخارق ، المسلحين بمعرفة واسعة بالإلكترونيات والحوسبة ، أصبح الآن متاحًا للجميع.

ينخفض ​​سعر الأجهزة دائمًا ، وينمو المجتمع عبر الإنترنت دائمًا. لقد غطينا سابقا لتبدأ مع Arduino الشروع في العمل مع Arduino: دليل المبتدئينArduino عبارة عن منصة نماذج إلكترونية مفتوحة المصدر تعتمد على أجهزة وبرامج مرنة وسهلة الاستخدام. إنه مخصص للفنانين والمصممين والهواة وأي شخص مهتم بإنشاء كائنات أو بيئات تفاعلية. اقرأ أكثر ، وهناك الكثير من مشاريع رائعة للمبتدئين 15 مشروع اردوينو كبير للمبتدئينهل أنت مهتم بمشاريع Arduino ولكنك لست متأكدًا من أين تبدأ؟ ستعلمك مشاريع المبتدئين هذه كيفية البدء. اقرأ أكثر لتعريفك ، لذلك ليس هناك سبب لعدم القفز مباشرة!

لكن اليوم ، سنغطي بعض الأخطاء التي يرتكبها كثيرًا الأشخاص الجدد في هذا العالم ، وكيفية تجنبها.

رفع الطاقة!

تحتوي معظم لوحات Arduino على منظم طاقة على متنها ، مما يعني أنه يمكنك تشغيلها من USB أو مصدر طاقة. في حين أن كل لوحة تختلف في ما يمكن أن تأخذه بالضبط ، فهي عادة 7-12 فولت الإدخال من خلال مقبس برميل DC أو من خلال دبوس VIN. هذا يقودنا بشكل جيد إلى خطأنا الأول:

1. خارجيًا تشغيل اللوحة "للخلف"

هذا أول واحد يصطاد الناس طوال الوقت. إذا كنت تقوم بتشغيل اللوحة الخاصة بك من بطارية أو مصدر طاقة ، فيجب عليك التأكد من ذلك V + يذهب إلى فين دبوس و أرضي يذهب السلك إلى GND دبوس. إذا قمت بإعادة هذا إلى الوراء ، فأنت مضمون إلى حد كبير لقلي اللوح الخاص بك.

يحدث هذا الخطأ الذي يبدو واضحًا بشكل متكرر أكثر مما تعتقد ، لذا تحقق دائمًا من إعداد الطاقة قبل تشغيل أي شيء!

عندما تنبعث رائحة الهواء من Arduino المقلية ، يكون هذا هو السبب الرئيسي في كثير من الأحيان. والثاني على الأرجح هو أن شيئًا ما حاول سحب الكثير من التيار من اللوحة. من الضروري معرفة مقدار الطاقة التي تحتاجها مكوناتك مقارنةً بكمية اللوحة التي يمكن أن توفرها.

قبل أن نتعمق في هذا الأمر ، دعونا نلقي نظرة سريعة على النظرية الكامنة وراء القوة.

الشؤون الحالية

جزء أساسي من العمل مع ميكروكنترولر هو معرفة أساسيات الإلكترونيات. على الرغم من أنك لست بحاجة إلى أن تكون مهندسًا كهربائيًا عبقريًا ، فمن المهم أن تفهم فولت, أمبير, مقاومة، وكيف يتم ربطهما. Sparkfun لها ممتازة التمهيدي للإلكترونيات، إلى جانب العديد من مقاطع الفيديو التي تشرح الجهد االكهربى, تيار (أمبير) و قانون أوم (مقاومة).

يعد فهم مقدار الطاقة التي يحتاجها المكون بالضبط جزءًا أساسيًا من العمل مع لوحات Arduino.

2. تشغيل المكونات مباشرة من الدبابيس

يجذب هذا الشخص الكثير من الأشخاص الذين يتوقون إلى الغوص في المشاريع مباشرة. من الممكن استخدام بعض المكونات منخفضة الطاقة مباشرة مع دبابيس Arduino. ومع ذلك ، في كثير من الحالات ، يمكن أن يؤدي القيام بذلك إلى سحب الكثير من الطاقة من Arduino ، مما يؤدي إلى تدمير وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.

أسوأ مذنب هنا هو المحركات. حتى المحركات ذات الطاقة المنخفضة تسحب معدلًا متنوعًا من الطاقة بحيث تكون عادةً غير آمنة للاستخدام مع دبابيس Arduino مباشرة. للحصول على طريقة DIY حقيقية لاستخدام المحرك ، تحتاج إلى استخدام ملف H- جسر. تسمح لك هذه الرقائق بالتحكم في محرك يعمل بالتيار المستمر باستخدام دبابيس اردوينو ، دون المخاطرة بقلي لوحك.

تفصل هذه الرقائق الصغيرة مصدر الطاقة عن Arduino ، وتسمح للمحرك بالتحرك في كلا الاتجاهين. مثالي للروبوتات التي تصنعها بنفسك أو مركبات التحكم عن بعد. أسهل طريقة لاستخدام هذه الرقائق هي أن تكون جزءًا من درع Arduino الخاص بك ، وهي متوفرة من أجله أقل من 2 دولار من Aliexpress، أو إذا كنت تشعر بالمغامرة ، يمكنك ذلك دائمًا اصنع خاصتك.

للمبتدئين الذين يستخدمون المحركات مع Arduino ، لدى Adafruit دروس تعليمية باستخدام كلا الرقاقة نفسها ولهم درع المحرك الاختراق.

المرحلات و MOSFETs

قد تستهلك المكونات والأجهزة الكهربائية الأخرى قدرًا أكبر من الطاقة التي يمكن التنبؤ بها ، ولكنك لا تزال لا تريد توصيلها مباشرة بوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. حتى شرائط LED 5 فولت يمكن أن تكون خطيرة. في حين أن إرفاق القليل منها مباشرة باللوحة للاختبار يمكن أن يكون جيدًا ، فمن الأفضل عمومًا استخدام مصدر طاقة خارجي والتحكم فيها من خلال مرحل ، أو موسفيت.

في حين أن هناك اختلافات بين الاثنين ، إلا أنها وظيفية هي نفسها للعديد من التطبيقات داخل إلكترونيات الهوايات. يمكن أن يعمل كلاهما كمفتاح بين مصدر الطاقة والمكون ، والذي يتم تشغيله أو إيقاف تشغيله بواسطة Arduino. يتم عزل المرحل تمامًا عن الدائرة التي تتحكم فيه ، ويعمل فقط كمفتاح تشغيل / إيقاف. لدى Dejan Nedelkovski مقدمة جيدة بالفيديو لاستخدام التبديلات المأخوذة منه مقالة تعليمية.

يسمح MOSFET بتمرير كميات مختلفة من الطاقة من خلال الاستخدام تعديل عرض النبض (PWM) من دبوس اردوينو. للحصول على كتاب تمهيدي حول استخدام دوائر MOSFET مع شرائط LED ، تحقق من الدليل النهائي لربطها بأردوينو.

3. سوء فهم اللوح

خطأ شائع عند البدء هو التسبب في حدوث دوائر قصيرة. يحدث هذا عندما يتم ضم أجزاء من الدائرة في أماكن لا ينبغي أن تكون ، مما يمنح الطاقة مسارًا أبسط لاتباعه. سيؤدي هذا في أحسن الأحوال إلى عدم تصرف دائرتك بالشكل المطلوب ، وفي أسوأ الأحوال مع المكونات المقلية أو حتى خطر نشوب حريق!

لتجنب ذلك عند استخدام اللوح ، من المهم فهم كيفية عمل اللوح. يعد هذا الفيديو من Science Buddies طريقة ممتازة للتعرف عليها.

الجانب المهم هنا هو تذكر كيفية عمل القضبان على كل لوحة. على ألواح التجارب الكاملة ونصف الحجم ، تعمل القضبان الخارجية أفقيًا والقضبان الداخلية عموديًا ، مع وجود فجوة في منتصف اللوحة. تحتوي الألواح الصغيرة على قضبان عمودية فقط.

أسهل طريقة لتجنب التسبب في حدوث قصور في اللوح هي ببساطة التحقق من عملك قبل تشغيل جهازك. يمكن أن توفر لك نظرة اللحظة الأخيرة العديد من المشاكل!

4. حوادث اللحام

يمكن أن تحدث نفس المشكلة عند لحام Arduinos أو المكونات في لوح حماية ، خاصة مع اللوحات الأصغر مثل Arduino Nano. كل ما يتطلبه الأمر هو قطعة صغيرة من اللحام بين دبابيس لإحداث قصور قد يؤدي إلى تدمير المتحكم الدقيق الخاص بك. الطريقة الوحيدة لتجنب ذلك هي توخي الحذر وممارسة اللحام قدر الإمكان.

عند البدء للتو ، قد يبدو اللحام مهمة حساسة وشاقة للغاية ، لكنها تصبح أسهل بمرور الوقت. لنا دليل المشروع للمبتدئين تعرف على كيفية اللحام باستخدام هذه النصائح والمشاريع البسيطةهل تشعر بالخوف قليلاً من فكرة الحديد الساخن والمعدن المنصهر؟ إذا كنت ترغب في بدء العمل مع الإلكترونيات ، فستحتاج إلى تعلم اللحام. دعنا نساعد. اقرأ أكثر يجب أن تساعد أي شخص ينتقل من اللوح إلى عالم النماذج الأولية!

5. توصيل الأشياء بالدبابيس الخاطئة

العمل مع ميكروكنترولر يعني العمل مع المسامير. تأتي معظم المكونات والعديد من الألواح مع دبابيس لتثبيتها على لوح الحماية. معرفة الدبوس الذي يفعل ما هو ضروري للتأكد من أن الأشياء تعمل بالطريقة التي تريدها.

مثال شائع هو MOSFET المذكور سابقًا. تسمى الأرجل الثلاثة الموجودة على MOSFET بامتداد بوابة, بالوعة، و مصدر. قد يؤدي خلط أي من هذه الأشياء إلى تدفق الطاقة في الاتجاه الخاطئ أو التسبب في حدوث ماس كهربائي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدمير MOSFET أو Arduino أو الجهاز ، أو إذا لم تكن محظوظًا حقًا ، فكل هذه الأشياء الثلاثة!

ابحث دائمًا عن ورقة بيانات أو دبوس من أحد المكونات قبل استخدامه لتحديد الدبوس الذي يذهب إليه بالضبط ، ومقدار الطاقة التي يحتاجها لاستخدامه.

6. أخطاء في بناء الجملة في التعليمات البرمجية

بالابتعاد عن جانب الأجهزة في Arduino ، هناك الكثير من الأخطاء التي يجب ارتكابها عند الترميز. تشمل الأخطاء الأكثر شيوعًا ما يلي:

• الفواصل المنقوطة مفقودة في نهاية السطور
• نوع الأقواس مفقود / خاطئ
• اخطاء املائية

ستؤدي أي مشكلة من المشكلات المذكورة أعلاه ، بالرغم من كونها بسيطة ، إلى إيقاف عمل البرنامج كما ينبغي. خذ رسم Blink على سبيل المثال. يوجد أدناه رسم Blink.ino البسيط المضمن في Arduino IDE ، مع إزالة نص المساعدة. للوهلة الأولى يبدو الأمر جيدًا إلى حد ما ، أليس كذلك؟

إعداد باطل () {pinMode (LED_BUILTIN ، الإخراج) } حلقة فارغة {digitalWrite (LED_BUILTIN، HIGH) ؛ تأخير {1000}؛ الكتابة الرقمية (LED_BUILTIN ، منخفضة) ؛ تأخير (1000) ؛

لن يتم ترجمة هذا الرمز ، وهناك 5 أسباب لذلك. فلنستعرضها:

1. خط 2: فاصلة منقوطة مفقودة.
2. السطر الخامس: أقواس الوظيفة مفقودة.
3. السطر السابع: نوع خاطئ من الأقواس.
4. السطر 8: تم كتابة دالة DigitalWrite بشكل غير صحيح.
5. السطر 8/9: قوس الإغلاق المتعرج مفقود.

إليك ما يجب أن يبدو عليه هذا الرمز:

إعداد باطل () {pinMode (LED_BUILTIN ، الإخراج) ؛ } حلقة باطلة () {digitalWrite (LED_BUILTIN، HIGH) ؛ تأخير (1000) ؛ الكتابة الرقمية (LED_BUILTIN ، منخفضة) ؛ تأخير (1000) ؛ }

كل خطأ من هذه الأخطاء ، على الرغم من كونه بسيطًا ، سيوقف البرنامج عن العمل. قد يكون من المحبط في البداية معرفة الخطأ بالضبط ، على الرغم من أن الأمر يصبح أسهل مع مرور الوقت. من النصائح الجيدة للتعود على برمجة Arduino أن يكون لديك برنامج آخر مفتوح يمكنك الرجوع إليه ، كما هو الحال في معظم الحالات ، يكون بناء الجملة والتنسيق هو نفسه بين البرامج المختلفة.

إذا كان ترميز Arduino هو أول غزوة لك في البرمجة ، فمرحباً بك! إنها هواية مجزية للتعلم وإعطاء كيفية أنواع معينة من المبرمجين مطلوبة 10 وظائف برمجة كمبيوتر مطلوبة الآننظرًا لأن الحصول على وظيفة برمجة قد يكون صعبًا في المشهد الحالي ، ففكر في التركيز على أحد التركيزات التالية لتحسين فرصك في النجاح. اقرأ أكثر ، يمكن أن يكون تغيير كبير في المهنة! يوجد عادات جيدة للتعلم اردوينو و Raspberry Pi مبتدئ؟ إليك كيفية كتابة كود نظيف اقرأ أكثر كمبرمج ، وتنطبق هذه العادات على جميع لغات البرمجة ، لذا من المفيد تعلمها مبكرًا.

7. مسلسل هراء

الشاشة التسلسلية هي وحدة التحكم في Arduino. إنه المكان الذي يمكنك فيه إرسال أي بيانات مأخوذة من دبابيس Arduino وعرضها على أنها سهلة لقراءة النص. لسوء الحظ ، كما يعلم الكثير منكم بالفعل ، فإن الأمر ليس دائمًا بهذه البساطة.

في الأيام الأولى لمحاولة تشغيل الأشياء ، لا يوجد شيء أكثر إحباطًا من إعداد وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك للطباعة على الشاشة التسلسلية وعدم استرداد أي شيء سوى الهراء المطلق. لحسن الحظ ، يوجد دائمًا حل سهل.

عند بدء تشغيل جهاز العرض التسلسلي في التعليمات البرمجية ، فإنك تقوم أيضًا بتعيين ملف معدل الباود. يشير هذا الرقم ببساطة إلى عدد وحدات البت في الثانية التي يتم إرسالها إلى الشاشة التسلسلية. في المثال أدناه ، تم تعيين معدل البث بالباود على 9600 في الكود. تأكد من ضبطها على نفس القيمة باستخدام القائمة المنسدلة في الجزء السفلي من الشاشة التسلسلية أيضًا ، ويجب أن يتم عرض كل شيء بشكل صحيح.

قد تلاحظ في الشاشة التسلسلية أن هناك عدة سرعات للاختيار من بينها. نادرًا ما تكون هناك حاجة لتغيير معدل البث بالباود ، إلا إذا كنت تقوم بنقل أجزاء كبيرة من البيانات. عند 9600 ، يمكن للشاشة التسلسلية طباعة ما يقرب من 1000 حرف في الثانية. إذا كنت تستطيع القراءة بهذه السرعة ، تهانينا ، من الواضح أنك ساحر.

8. مكتبات مفقودة

تعد القائمة الواسعة والمتنامية للمكتبات المتاحة لـ Arduino واحدة من الأشياء التي تجعلها في متناول القادمين الجدد. المكتبات التي كتبها مبرمجون ذوو خبرة وتم إصدارها مجانًا تجعل من الممكن استخدام التعقيد مكونات مثل شرائط LED القابلة للتوجيه بشكل فردي وأجهزة استشعار الطقس دون الحاجة إلى معرفتها الترميز المعقد.

يمكنك تثبيت المكتبات مباشرة من IDE عن طريق تحديد رسم > تضمين المكتبة > إدارة المكتبات لإحضار متصفح المكتبة.

بمجرد تثبيت مكتباتك ، يمكنك استخدامها في أي مشروع ، ويأتي الكثير منها مع أمثلة لمشاريع خاصة بهم. هناك نوعان من المزالق المحتملة هنا.

• استخدام التعليمات البرمجية التي تتطلب مكتبة لا تملكها.
• محاولة استخدام أجزاء من مكتبة لم تقم بتضمينها في مشروعك.

في المقام الأول ، إذا وجدت جزءًا من التعليمات البرمجية يبدو مثاليًا لمشروعك ، فقط للعثور عليه يرفض التجميع بمجرد أن يكون لديك في IDE الخاص بك ، تأكد من أنه لا يتضمن مكتبة لم تقم بها بعد تثبيت. يمكنك التحقق من ذلك من خلال النظر في #يشمل في الجزء العلوي من الكود. إذا كان يتضمن شيئًا لم تقم بتثبيته حتى الآن ، فلن يعمل!

في الحالة الثانية لديك مشكلة معاكسة. إذا كنت تستخدم وظائف من مكتبة قمت بتثبيتها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ورفض الرمز لتجميعها ، قد تكون نسيت تضمين المكتبة في الرسم التخطيطي الذي تعمل عليه حاليًا تشغيل. على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في الاستفادة من الأشياء الرائعة فاستلد مكتبة مع شرائط Neopixel LED ، ستحتاج إلى إضافتها # تضمين "FastLED.h" في بداية التعليمات البرمجية الخاصة بك لإعلامها بالبحث عن المكتبة.

9. عائم بعيدا

بالنسبة لخطأنا قبل الأخير ، سنلقي نظرة على الدبابيس العائمة. ما نعنيه حقًا بالعوم هو أن جهد الدبوس يتأرجح ويعطي قراءة غير مستقرة. هذا يسبب مشاكل خاصة عند استخدام زر لتشغيل شيء ما على Arduino الخاص بك ، ويمكن أن يؤدي إلى سلوك غير مرغوب فيه.

ويرجع ذلك إلى التداخل غير المرغوب فيه من الأجهزة الإلكترونية المحيطة ، ولكن يمكن مواجهته بسهولة باستخدام مقاوم السحب الداخلي في Arduino.

هذا الفيديو من AddOhms يشرح المشكلة وكيفية حلها.

10. اطلاق النار على القمر

هذه ليست مشكلة محددة ، والأكثر من ذلك أنها مسألة صبر. تجعل Arduinos من السهل جدًا القفز والبدء في إنشاء نماذج أولية للأفكار. في حين أنه من الصحيح أن المشاريع الصعبة توفر خبرات تعلم سريعة ، فإن الأمر يستحق أن تبدأ صغيرًا. إذا كان المشروع الأول الذي تحاول القيام به معقدًا ، فمن المحتمل أن تتعرض لإحدى المشكلات المذكورة أعلاه ، مما يتركك محبطًا ، وربما بسبب الإلكترونيات المقلية.

إن الشيء العظيم في العمل مع ميكروكنترولر هو الكم الهائل من المشاريع المتاحة للتعلم منها. إذا كنت تخطط لإنشاء نظام إضاءة معقد ، فابدأ بـ نظام إشارة المرور البسيط برمجة Arduino للمبتدئين: البرنامج التعليمي لمشروع وحدة التحكم في إشارات المروريساعدك بناء وحدة تحكم إشارات المرور في Arduino على تطوير مهارات الترميز الأساسية! نحن نبدأ. اقرأ أكثر سيعطيك الأساس للمضي قدمًا. قبل إنشاء عرض شريط ضوء LED ضخم ، ربما جرب شيئًا أصغر كاختبار تشغيل مثل داخل علبة جهاز الكمبيوتر الخاص بك أضف إضاءة يتم التحكم فيها عبر Wi-Fi إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام NodeMCUتعرف على كيفية إضفاء الحيوية على صندوق الكمبيوتر الخاص بك من خلال بناء نظام Neopixel الذي يتم التحكم فيه بواسطة Wi-Fi باستخدام NodeMCU وبعض البرمجة الأساسية. اقرأ أكثر .

يعلمك كل مشروع صغير جانبًا آخر من استخدام وحدات تحكم Arduino ، وقبل أن تعرف ذلك ، ستستخدم هذه اللوحات الصغيرة الذكية للتحكم في حياتك بأكملها!

منحنى التعلم

قد يبدو منحنى التعلم في Arduino شاقًا للغاية بالنسبة للمبتدئين ، لكن مجتمعه المخصص عبر الإنترنت يجعل عملية التعلم أقل إيلامًا. من خلال مراقبة الأخطاء السهلة مثل تلك الواردة في هذه المقالة ، يمكنك أن تنقذ نفسك من العديد من الإحباطات.

الآن بعد أن عرفت الأخطاء التي يجب تجنبها ، فلماذا لا تحاول بناء اردوينو الخاص بك، لا توجد طريقة أفضل لمعرفة كيفية عملها.

للمزيد ، الق نظرة على ترميز اردوينو مع كود VS و PlatformIO ترميز أردوينو أفضل مع كود VS و PlatformIOهل تريد طريقة سهلة لبدء برمجة Arduino؟ باستخدام PlatformIO و VS Code ، يمكنك تبسيط مشاريع Arduino والتعلم بشكل أسرع. اقرأ أكثر .

حقوق الصورة: SIphotography /الإيداع