Arduino Simulation 101: Twórz obwody bez sprzętu

Praca z płytami mikrokontrolerów Arduino jest łatwiejsza niż kiedykolwiek dzięki wszystkim zasobom dostępnym online. W Internecie można znaleźć niezliczone przewodniki dotyczące sprzętu i oprogramowania Arduino, a sam sprzęt jest przystępny cenowo i dostępny dla ludzi z różnych środowisk. Ale co się stanie, jeśli chcesz napisać swój kod przed zakupem sprzętu Arduino?

W tym miejscu pojawia się symulacja Arduino. Oferując doskonałe narzędzie do nauki i prototypowania, dobry symulator Arduino będzie Ci dobrze służył, gdy chcesz przetestować kod bez użycia sprzętu.

Najlepsze (darmowe) emulatory/symulatory Arduino online

W prawdziwym duchu open source Arduino, wiele narzędzi symulacyjnych dostępnych online jest darmowych. Przyjrzyjmy się trzem najlepszym darmowym symulatorom Arduino. Jest mnóstwo świetne projekty Arduino dla początkujących dostępne online, aby rozpocząć.

Wokwi Online Arduino i symulator ESP32

Symulator Arduino i ESP32 Wokwi Online to niezwykle łatwe w użyciu narzędzie, oferujące mnóstwo swobody podczas tworzenia obwodów. Narzędzie działa wyłącznie w Twojej przeglądarce, z szeroką gamą komponentów Arduino dostępnych do zabawy, w tym przyciskami, wyświetlaczami i mnóstwem czujników.

Jednym z głównych atutów Wokwi jest to, że pozwala wybrać piny we/wy dla każdego komponentu. Zawiera również wszystkie najpopularniejsze i popularne płyty Arduino, aby zapewnić dokładne wrażenia.

Obwody Autodesk Tinkercad

Symulator obwodów online Tinkercad Circuits firmy Autodesk nie jest tak wszechstronny jak Wokwi, jeśli chodzi o komponenty, ale interfejs jest bardziej nowoczesny i łatwiejszy w użyciu. Tylko kilka płytek mikrokontrolerów jest dostępnych z obwodami Tinkercad, dzięki czemu narzędzie jest najlepsze dla osób korzystających z płytek Arduino Uno.

SimulIDE

SimulIDE to jedyny symulator Arduino na tej liście, który należy zainstalować na komputerze. Oprogramowanie jest dostępne bezpłatnie w systemach Windows, macOS i Linux, dzięki czemu jest tak samo łatwe, jak Wokwi i Tinkercad Circuits.

To oprogramowanie ma bardzo oldschoolowy interfejs użytkownika, który na początku może wydawać się onieśmielający. Kiedy już to ominiesz, SimulIDE jest doskonałym symulatorem Arduino z jednym z najbardziej wszechstronnych zakresów komponentów dostępnych w takim narzędziu.

Jak symulować obwód i kod Arduino

Każdy z tych symulatorów Arduino działa podobnie, ale warto poznać je wszystkie, aby dowiedzieć się, który z nich jest dla Ciebie najlepszy. Aby wszystko było uczciwe, będziemy używać tego samego kodu i sprzętu w każdym z symulatorów: standardowy przykład Blink, który jest dostarczany z Arduino IDE.

Jak używać Wokwi do tworzenia obwodu Arduino

Udaj się do Witryna internetowa Wokwi i przewiń w dół stronę główną, aby znaleźć Zaczynać od początku Sekcja. Wybierać Arduino Uno aby utworzyć nowy projekt z tym (lub wybraną płytą) wstępnie załadowanym.

W oknie Symulacja kliknij niebieską ikonę „+” i wybierz PROWADZONY z listy. Przejdź ponownie do tego samego menu i dodaj Rezystor do projektu.

Kliknij Arduino pin GND i przeciągnij nowy przewód do lewej nóżki diody LED. Postępuj zgodnie z tym, klikając szpilka 13 na Arduino i podłączając go do jednego końca rezystora. Podłącz drugi koniec rezystora do prawej nóżki diody LED.

Teraz czas na dodanie kodu. Usuń szablon kodu załadowany wraz z nowym projektem i wklej przykładowy kod Blink w polu.

Po zakończeniu możesz kliknąć zielony przycisk odtwarzania (strzałka w prawo), aby uruchomić symulację. Dioda LED powinna się włączać i wyłączać.

Jak używać obwodu Tinkercad do tworzenia obwodu Arduino

Udaj się do Obwód Autodesk Tinkercad witrynę internetową i zaloguj się lub utwórz nowe konto, aby rozpocząć. Po uzyskaniu dostępu do pulpitu nawigacyjnego przewiń stronę w dół i wybierz Stwórz swój pierwszy projekt obwodów w dziale Obwody.

Zobaczysz teraz puste płótno i listę komponentów po prawej stronie. Przewiń listę w dół lub wyszukaj „Arduino” i wybierz Arduino Uno R3 opcję z listy, aby dodać ją do płótna. Zrób to samo, aby dodać PROWADZONY i rezystor do płótna.

Kliknij Arduino pin GND i przeciągnij przewód do lewej nóżki diody LED. Następnie kliknij szpilka 13 na Arduino i przeciągnij przewód do najbliższej nóżki rezystora. Podłącz drugi koniec rezystora do prawej nóżki diody LED.

Tinkercad Circuits współpracuje zarówno z programowaniem blokowym, jak i kodowym. W tej demonstracji używamy kodu, ale jeśli chcesz, możesz również sprawić, by działało to z blokami. Kliknij Kod po prawej stronie ekranu i wybierz Tekst z listy rozwijanej. Wklej kod w to pole i naciśnij Rozpocznij symulację aby zobaczyć kod w akcji.

Jak używać SimulIDE do tworzenia obwodu Arduino

W przeciwieństwie do Tindercad Circuits i Wokwi, SimulIDE jest aplikacją do pobrania. Udaj się do Witryna SimulIDE, pobierz najnowszą wersję dla swojego systemu operacyjnego, rozpakuj plik i uruchom znajdujący się w nim plik EXE.

Nie jesteśmy jeszcze gotowi, aby zacząć. Oprócz samego SimulIDE musisz także pobrać starszą wersję Arduino IDE. Mówiąc dokładniej, Arduino IDE 1.8.19. Udaj się do stronie Arduino, pobierz wersję zip dla swojego systemu operacyjnego i rozpakuj ją.

Uruchom SimulIDE i wybierz Nowy plik ikona nad płótnem po prawej stronie. Następnie wybierz Ustawienia koło zębate po lewej stronie ikony Nowy plik, kliknij Ustawienia kompilatorai upewnij się, że Arduino jest wybierany z rozwijanego menu urządzeń. Ustaw ścieżkę narzędzia na pobrany katalog Arduino IDE. W naszym przypadku jest to F:\arduino-1.8.19-windows\arduino-1.8.19\.

Teraz nadszedł czas, aby dodać trochę sprzętu. Znajdź Arduino Uno, jakiś PROWADZONYi a rezystor z listy po lewej stronie ekranu i przeciągnij je do płótna po lewej stronie. Podobnie jak inne obwody, podłącz pin GND Arduino do nóżki uziemienia diody LED. Łączyć szpilka 13 na Arduino do jednego końca rezystora, a drugi koniec rezystora do wolnej nogi diody LED.

Wklej kod do obszaru roboczego po prawej stronie. Stąd kliknij na Odpluskwić ikonę powyżej prawego płótna, zapisz plik pod nową nazwą i poczekaj na zakończenie procesu. Kliknij na Biegnij do punktu przerwania ikonę nad obszarem roboczym po prawej stronie, aby uruchomić symulację.

Który symulator Arduino jest dla Ciebie najlepszy?

Jak widać, budowanie obwodu w Wokwi, Tinkercad Circuits lub SimulIDE to podobny proces. Każde z tych narzędzi wyróżnia się jednak z innych powodów, a proces, przez który właśnie przeszliśmy, ułatwia dostrzeżenie ich mocnych stron.

• Wokwi: Lekki, łatwy w użyciu i wspierany przez entuzjastyczną społeczność Wokwi to dobry wybór dla każdego, kto zaczyna przygodę z symulacją Arduino. Jego lista części nie jest tak obszerna jak SimulIDE, ale zawiera wszystko, czego potrzebujesz do tworzenia złożonych obwodów Arduino bez żadnego sprzętu.
• Obwody Tinkercada: Dzięki wsparciu Autodesk, Tinkercad Circuits jest elegancki i nowoczesny oraz otrzymuje regularne aktualizacje. Nie ma bardzo szerokiej kolekcji komponentów, ale zawiera gotowe projekty i programowanie blokowe, co czyni go doskonałym dla nowych użytkowników. Tinkercad Circuits działa nawet w przeglądarkach mobilnych.
• SimulIDE: Chociaż konfiguracja jest trudna, niewiele symulatorów mikrokontrolerów może dorównać SimulIDE. Dzięki setkom komponentów, wszechstronnym opcjom ustawień i dokładnemu debuggerowi to narzędzie jest w stanie realizować złożone projekty, takie jak Przenośna gra wideo Arduino.

Pierwsze kroki z programowaniem Arduino

Jeśli nie masz pod ręką Arduino, skorzystanie z jednego z tych symulatorów to świetny sposób na rozpoczęcie nauki programowania i planowania projektu elektronicznego.

Arduino to doskonałe narzędzie dla każdego początkującego programisty lub twórcy. Są łatwe w użyciu, dostępne i zapewniają mnóstwo zabawy, a na stronie MakeUseOf znajduje się mnóstwo artykułów, które pomogą Ci zacząć. Niezależnie od tego, czy chcesz zbudować przenośną konsolę do gier, czy termometr na biurko, warto już dziś zacząć realizować swoje marzenia związane z Arduino.