10 Fehler, die man als Arduino-Anfänger nicht machen sollte

Werbung

Arduino-Boards und die viele günstige Mikrocontroller $5 Mikrocontroller: Arduino, Raspberry Pi Zero oder NodeMCU?Früher war es so, dass man, wenn man einen Computer kaufen wollte, sein Haus umschulden musste, um dafür zu bezahlen. Jetzt können Sie einen für einen Abraham Lincoln bekommen. Weiterlesen die in ihrem Gefolge kamen, veränderte die Hobbyelektronik für immer. Was einst die Domäne der Super-Geeks war, die mit umfassenden Kenntnissen in Elektronik und Computern ausgestattet waren, ist jetzt für alle verfügbar.

Der Preis für die Hardware sinkt ständig und die Online-Community wächst ständig. Wir haben bereits abgedeckt Erste Schritte mit einem Arduino Erste Schritte mit Arduino: Ein Leitfaden für AnfängerArduino ist eine Open-Source-Elektronik-Prototyping-Plattform, die auf flexibler, benutzerfreundlicher Hardware und Software basiert. Es richtet sich an Künstler, Designer, Bastler und alle, die daran interessiert sind, interaktive Objekte oder Umgebungen zu erstellen. Weiterlesen

, und es gibt viele tolle Anfängerprojekte 15 großartige Arduino-Projekte für AnfängerSie interessieren sich für Arduino-Projekte, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? In diesen Anfängerprojekten lernen Sie, wie Sie loslegen können. Weiterlesen zum Kennenlernen, also gibt es keinen Grund, nicht gleich einzusteigen!

Aber heute werden wir einige Fehler behandeln, die häufig von Leuten gemacht werden, die neu in dieser Welt sind, und wie man sie vermeidet.

Einschalten!

Die meisten Arduino-Boards haben einen Stromregler an Bord, was bedeutet, dass Sie ihn über USB oder ein Netzteil mit Strom versorgen können. Obwohl sich jedes Board genau darin unterscheidet, was es aufnehmen kann, ist es typischerweise 7-12 V Eingang über eine DC-Buchse oder über den VIN-Pin. Das bringt uns schön zu unserem ersten Fehler:

1. Externe Stromversorgung des Boards „rückwärts“

Dieser erste erwischt die Leute die ganze Zeit. Wenn Sie Ihr Board über eine Batterie oder ein Netzteil mit Strom versorgen, müssen Sie sicherstellen, dass V+ geht zu dem Fahrgestellnummer Stift, und die Boden Draht geht zum Masse Stift. Wenn Sie dies rückwärts machen, ist es ziemlich sicher, dass Sie Ihr Board braten.

Dieser scheinbar offensichtliche Fehler tritt häufiger auf, als Sie denken, also überprüfen Sie immer Ihre Stromversorgung, bevor Sie etwas einschalten!

Wenn die Luft nach gebratenem Arduino riecht, ist dies meistens der Hauptgrund. Die zweitwahrscheinlichste Ursache ist, dass etwas versucht hat, zu viel Strom aus der Platine zu ziehen. Es ist wichtig zu wissen, wie viel Leistung Ihre Komponenten im Vergleich zu der Leistung Ihres Boards benötigen.

Bevor wir uns damit befassen, werfen wir einen kurzen Blick auf die Theorie hinter der Macht.

Aktuelle Angelegenheiten

Ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit mit Mikrocontrollern ist die Kenntnis der Grundlagen der Elektronik. Sie müssen kein genialer Elektroingenieur sein, aber es ist wichtig zu verstehen Volt, Ampere, Widerstand, und wie sie verknüpft sind. Sparkfun haben ein ausgezeichnetes Einführung in die Elektronik, zusammen mit mehreren erklärenden Videos Stromspannung, Strom (Ampere) und Ohm'sches Gesetz (Widerstand).

Zu wissen, wie viel Leistung eine Komponente benötigt, ist ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit mit Arduino-Boards.

2. Komponenten direkt von Pins ausführen

Dieser fängt viele Leute an, die begierig sind, direkt in Projekte einzutauchen. Es ist möglich, einige Komponenten mit geringer Leistung direkt mit den Arduino-Pins zu verwenden. In vielen Fällen kann dies jedoch viel zu viel Strom aus dem Arduino ziehen, wodurch die Gefahr besteht, dass Ihr Mikrocontroller zerstört wird.

Der schlimmste Täter sind hier Motoren. Selbst Motoren mit geringer Leistung ziehen eine so unterschiedliche Leistungsrate, dass sie normalerweise nicht direkt mit den Arduino-Pins verwendet werden können. Für eine echte DIY-Methode, einen Motor zu verwenden, müssen Sie a H-Brücke. Mit diesen Chips können Sie einen DC-betriebenen Motor mit Ihren Arduino-Pins steuern, ohne zu riskieren, Ihr Board zu braten.

Diese kleinen Chips trennen die Stromversorgung vom Arduino und ermöglichen es dem Motor, sich in beide Richtungen zu bewegen. Perfekt für DIY-Robotik oder ferngesteuerte Fahrzeuge. Der einfachste Weg, diese Chips zu verwenden, ist als Teil eines Shields für Ihr Arduino, und sie sind verfügbar für unter 2 $ von Aliexpress, oder wenn du dich abenteuerlustig fühlst, könntest du immer mach dein eigenes.

Für Anfänger, die Motoren mit Arduino verwenden, bietet Adafruit Tutorials mit sowohl der Chip selbst und ihre Breakout Motorschild.

Relais und MOSFETs

Andere elektrische Komponenten und Geräte verbrauchen möglicherweise vorhersehbarere Mengen an Strom, aber Sie möchten sie trotzdem nicht direkt an Ihren Mikrocontroller anschließen. Auch 5-V-LED-Streifen können gefährlich sein. Obwohl es in Ordnung sein kann, einige zum Testen direkt an die Platine anzuschließen, ist es im Allgemeinen besser, eine externe Stromquelle zu verwenden und sie über ein Relais zu steuern, oder MOSFET.

Obwohl es Unterschiede zwischen den beiden gibt, sind sie für viele Anwendungen in der Hobbyelektronik funktionell gleich. Beide können als Schalter zwischen einer Stromquelle und einer Komponente fungieren, die von einem Arduino ein- oder ausgeschaltet wird. Ein Relais ist vollständig vom Stromkreis, der es steuert, isoliert und fungiert nur als Ein-/Ausschalter. Dejan Nedelkovski hat eine gute Video-Einführung in die Verwendung von Relais aus seinem Tutorial-Artikel.

Ein MOSFET ermöglicht die Durchleitung unterschiedlicher Strommengen durch die Verwendung von Pulsweitenmodulation (PWM) von einem Arduino-Pin. Eine Einführung in die Verwendung von MOSFETs mit LED-Streifen finden Sie in unserem Ultimativer Leitfaden um sie mit einem Arduino zu verbinden.

3. Missverständnisse bei Breadboards

Ein häufiger Fehler beim Starten besteht darin, Kurzschlüsse zu verursachen. Diese treten auf, wenn Teile der Schaltung an Stellen verbunden werden, an denen sie nicht sein sollten, wodurch der Strom eine einfachere Route bietet. Dies führt im besten Fall dazu, dass Ihre Schaltung nicht so funktioniert, wie sie sollte, und im schlimmsten Fall mit angebratenen Komponenten oder sogar einer Brandgefahr!

Um dies bei der Verwendung eines Steckbretts zu vermeiden, ist es wichtig zu verstehen, wie ein Steckbrett funktioniert. Dieses Video von Science Buddies ist eine hervorragende Möglichkeit, sich kennenzulernen.

Der wichtige Aspekt hier ist, sich daran zu erinnern, wie die Rails auf jedem Board funktionieren. Auf Full- und Half-Size-Breadboards arbeiten die äußeren Rails horizontal und die inneren Rails vertikal, mit einer Lücke in der Mitte des Boards. Mini-Steckbretter haben nur vertikale Schienen.

Der einfachste Weg, um einen Kurzschluss auf einem Steckbrett zu vermeiden, besteht darin, Ihre Arbeit zu überprüfen, bevor Sie Ihr Gerät einschalten. Dieser Blick in letzter Minute kann Ihnen eine Vielzahl von Problemen ersparen!

4. Lötunfälle

Das gleiche Problem kann beim Löten von Arduinos oder Komponenten auf Protoboards auftreten, insbesondere bei kleineren Boards wie dem Arduino Nano. Alles, was Sie brauchen, ist ein winziger Klecks Lötzinn zwischen zwei Pins, um einen Kurzschluss zu verursachen, der Ihren Mikrocontroller zerstören könnte. Der einzige Weg, dies zu vermeiden, besteht darin, wachsam zu sein und das Löten so oft wie möglich zu üben.

Zu Beginn kann das Löten eine ziemlich heikle und entmutigende Aufgabe sein, aber mit der Zeit wird es viel einfacher. Unsere Projektleitfaden für Anfänger Lernen Sie das Löten mit diesen einfachen Tipps und ProjektenSind Sie ein wenig eingeschüchtert von dem Gedanken an heißes Eisen und geschmolzenes Metall? Wenn Sie mit der Elektronik arbeiten möchten, müssen Sie das Löten lernen. Lasst uns helfen. Weiterlesen sollte jedem helfen, der vom Steckbrett in die Welt des Prototypings wechselt!

5. Verdrahten von Dingen bis zu den falschen Pins

Mit Mikrocontrollern zu arbeiten bedeutet, mit Pins zu arbeiten. Die meisten Komponenten und viele Boards werden mit Pins geliefert, um sie am Protoboard zu befestigen. Zu wissen, welcher Pin was tut, ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Dinge so funktionieren, wie Sie es möchten.

Ein gängiges Beispiel ist der bereits erwähnte MOSFET. Die drei Beine eines MOSFET werden als bezeichnet Tor, Ablassen, und Quelle. Eine Verwechslung von diesen kann dazu führen, dass der Strom in die falsche Richtung fließt oder einen Kurzschluss verursacht. Dies kann Ihren MOSFET, Arduino, Ihr Gerät zerstören oder, wenn Sie wirklich Pech haben, alle drei!

Suchen Sie immer nach einem Datenblatt oder einer Pinbelegung einer Komponente, bevor Sie sie verwenden, um genau zu bestimmen, welcher Pin wohin gehört und wie viel Strom er benötigt.

6. Syntaxfehler im Code

Wenn man sich von der Hardware-Seite von Arduino wegbewegt, können beim Codieren viele Fehler gemacht werden. Zu den typischsten Fehlern gehören:

• Fehlende Semikolons am Zeilenende
• Fehlende/falsche Art von Klammern
• Rechtschreibfehler

Jedes der oben genannten Probleme, auch wenn es geringfügig ist, wird Ihr Programm daran hindern, wie es sollte. Nehmen Sie zum Beispiel die Blink-Skizze. Unten ist die einfache Blink.ino-Skizze, die in der Arduino-IDE enthalten ist, wobei der Hilfetext entfernt wurde. Auf den ersten Blick sieht es mehr oder weniger gut aus, oder?

Void setup () { pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT) aufrechtzuerhalten. Void Schleife { DigitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); Verzögerung{1000}; digitalschreiben (LED_BUILTIN, LOW); Verzögerung (1000);

Dieser Code wird nicht kompiliert, und dafür gibt es 5 Gründe. Gehen wir sie durch:

1. Zeile 2: Fehlendes Semikolon.
2. Zeile 5: Fehlende Funktionsklammern.
3. Zeile 7: Falsche Art von Klammern.
4. Zeile 8: DigitalWrite-Funktion falsch geschrieben.
5. Zeile 8/9: Schließende geschweifte Klammer fehlt.

So sollte dieser Code aussehen:

Void setup () {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); aufrechtzuerhalten. Void Schleife () { DigitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); Verzögerung (1000); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); Verzögerung (1000); }

Jeder dieser Fehler, auch wenn er geringfügig ist, verhindert, dass Ihr Programm funktioniert. Es kann anfangs ziemlich frustrierend sein, genau zu sagen, was nicht stimmt, obwohl es mit der Zeit viel einfacher wird. Ein guter Tipp, um sich an die Arduino-Programmierung zu gewöhnen, ist, ein anderes Programm zu öffnen, auf das Sie sich beziehen können, da die Syntax und Formatierung in den meisten Fällen zwischen verschiedenen Programmen gleich sind.

Wenn das Codieren eines Arduino Ihr erster Ausflug in die Codierung ist, willkommen! Es ist ein lohnendes Hobby zu lernen, und wenn man bedenkt, wie bestimmte Typen von Programmierern sind gefragt 10 Computerprogrammierungsjobs, die gerade gefragt sindDa es in der aktuellen Landschaft schwierig sein kann, einen Programmierjob zu bekommen, sollten Sie sich auf einen der folgenden Schwerpunkte konzentrieren, um Ihre Erfolgschancen zu verbessern. Weiterlesen , es könnte eine tolle berufliche Veränderung sein! Es gibt gute Gewohnheiten zu lernen Arduino und Raspberry Pi Anfänger? So schreiben Sie sauberen Code Weiterlesen als Programmierer, und diese Gewohnheiten gelten für alle Programmiersprachen, daher lohnt es sich, sie früh zu lernen.

7. Serieller Unsinn

Der serielle Monitor ist die Konsole des Arduino. Hier können Sie alle Daten von den Arduino-Pins senden und als lesbaren Text anzeigen. Leider ist es, wie viele von Ihnen wahrscheinlich schon wissen, nicht immer so einfach.

In den frühen Tagen des Versuchs, die Dinge zum Laufen zu bringen, gibt es nichts Frustrierenderes, als Ihren Mikrocontroller so einzurichten, dass er auf dem seriellen Monitor druckt und nichts als völligen Unsinn zurückbekommt. Glücklicherweise gibt es fast immer eine einfache Lösung.

Wenn Sie den seriellen Monitor im Code starten, stellen Sie auch seine Baudrate. Diese Zahl bezieht sich einfach auf die Anzahl der Bits pro Sekunde, die an den seriellen Monitor gesendet werden. Im folgenden Beispiel ist die Baudrate im Code auf 9.600 eingestellt. Stellen Sie sicher, dass Sie ihn auch über das Dropdown-Menü am unteren Rand des seriellen Monitors auf denselben Wert einstellen, und alles sollte richtig angezeigt werden.

Möglicherweise stellen Sie im seriellen Monitor fest, dass mehrere Geschwindigkeiten zur Auswahl stehen. Die Baudrate muss selten geändert werden, es sei denn, Sie übertragen große Datenmengen. Bei 9.600 kann der serielle Monitor fast 1.000 Zeichen pro Sekunde drucken. Wenn Sie so schnell lesen können, herzlichen Glückwunsch, Sie sind eindeutig ein Zauberer.

8. Fehlende Bibliotheken

Die umfangreiche und ständig wachsende Liste von Bibliotheken, die für Arduino verfügbar sind, ist eines der Dinge, die es für Neulinge so zugänglich machen. Von erfahrenen Programmierern geschriebene und kostenlos veröffentlichte Bibliotheken ermöglichen die Nutzung komplexer Komponenten wie einzeln adressierbare LED-Streifen und Wettersensoren ohne Wissen komplexe Codierung.

Sie können Bibliotheken direkt aus der IDE installieren, indem Sie. auswählen Skizzieren > Bibliothek einschließen > Bibliotheken verwalten um den Bibliotheksbrowser aufzurufen.

Sobald Sie Ihre Bibliotheken installiert haben, können Sie sie in jedem Projekt verwenden, und viele werden mit eigenen Beispielprojekten geliefert. Hier gibt es zwei mögliche Fallstricke.

• Verwenden von Code, der eine Bibliothek erfordert, die Sie nicht haben.
• Sie versuchen, Teile einer Bibliothek zu verwenden, die Sie nicht in Ihr Projekt aufgenommen haben.

Wenn Sie zunächst einen Code finden, der perfekt für Ihr Projekt zu sein scheint, nur um ihn zu finden weigert sich zu kompilieren, sobald Sie es in Ihrer IDE haben, überprüfen Sie, ob es keine Bibliothek enthält, die Sie noch nicht haben Installieren. Sie können dies überprüfen, indem Sie auf die #enthalten oben im Code. Wenn es etwas enthält, das Sie noch nicht installiert haben, funktioniert es nicht!

Im zweiten Fall haben Sie das gegenteilige Problem. Wenn Sie Funktionen aus einer Bibliothek verwenden, die Sie auf Ihrem Computer installiert haben, und der Code weigert sich zu kompilieren, kann es sein, dass Sie vergessen haben, die Bibliothek in den Sketch aufzunehmen, an dem Sie gerade arbeiten An. Wenn Sie zum Beispiel das fantastische Fastled Bibliothek mit Ihren Neopixel-LED-Streifen, die Sie hinzufügen müssen #include "FastLED.h" am Anfang Ihres Codes, um ihn wissen zu lassen, dass er nach der Bibliothek suchen soll.

9. Davontreiben

Für unseren vorletzten Fehler schauen wir uns schwimmende Pins an. Mit Floating meinen wir wirklich, dass die Spannung eines Pins schwankt, was zu einem instabilen Messwert führt. Dies verursacht besondere Probleme, wenn Sie eine Taste verwenden, um etwas auf Ihrem Arduino auszulösen, und kann zu unerwünschtem Verhalten führen.

Dies ist auf unerwünschte Störungen durch umgebende elektronische Geräte zurückzuführen, kann jedoch mit dem internen Pull-Up-Widerstand des Arduino leicht verhindert werden.

Dieses Video von AddOhm erklärt das Problem und wie man es behebt.

10. Schießen auf den Mond

Dies ist kein spezifisches Problem, sondern eher eine Frage der Geduld. Arduinos machen es sehr einfach, einzusteigen und mit Prototyping-Ideen zu beginnen. Es stimmt zwar, dass schwierige Projekte zu schnellen Lernerfahrungen führen, aber es lohnt sich, klein anzufangen. Wenn das erste Projekt, das Sie versuchen, sehr kompliziert ist, werden Sie wahrscheinlich eines der oben genannten Probleme haben, was Sie frustriert und möglicherweise mit gebratener Elektronik zurücklässt.

Das Tolle an der Arbeit mit Mikrocontrollern ist die schiere Menge an Projekten, aus denen man lernen kann. Wenn Sie planen, ein komplexes Beleuchtungssystem zu erstellen, beginnend mit a einfaches Ampelsystem Arduino-Programmierung für Anfänger: Ampelsteuerungs-Projekt-TutorialDer Bau eines Arduino-Ampel-Controllers hilft Ihnen, grundlegende Programmierkenntnisse zu entwickeln! Wir machen Sie startklar. Weiterlesen gibt Ihnen die Grundlage, um weiterzumachen. Bevor Sie eine riesige LED-Streifenlichtshow erstellen, probieren Sie vielleicht etwas Kleineres als Testlauf wie die im Inneren Ihres PC-Gehäuses Fügen Sie Ihrem Computer mit NodeMCU eine Wi-Fi-gesteuerte Beleuchtung hinzuErfahren Sie, wie Sie Ihr Computergehäuse beleben können, indem Sie ein DIY-WLAN-gesteuertes Neopixel-System mit NodeMCU und etwas grundlegender Programmierung aufbauen. Weiterlesen .

Jedes kleine Projekt lehrt Sie einen anderen Aspekt der Verwendung von Arduino-Controllern, und bevor Sie es wissen, werden Sie diese cleveren kleinen Boards verwenden, um Ihr ganzes Leben zu steuern!

Lernkurve

Die Lernkurve für Arduino kann für Uneingeweihte ziemlich entmutigend erscheinen, aber die engagierte Online-Community macht den Lernprozess viel weniger schmerzhaft. Indem Sie auf einfache Fehler wie die in diesem Artikel achten, können Sie sich eine Vielzahl von Frustrationen ersparen.

Jetzt, da Sie wissen, welche Fehler Sie vermeiden sollten, versuchen Sie es doch mal Baue deinen eigenen Arduino, es gibt keinen besseren Weg, um zu lernen, wie sie funktionieren.

Weitere Informationen finden Sie unter Arduino-Codierung mit VS Code und PlatformIO Bessere Arduino-Codierung mit VS Code und PlatformIOMöchten Sie auf einfache Weise mit der Programmierung von Arduino beginnen? Mit PlatformIO und VS Code können Sie Arduino-Projekte vereinfachen und schneller lernen. Weiterlesen .

Bildquelle: SIphotography/Depositphotos