Microcontrollers
Arduino

Arduino is een open source prototyping platform, ontwikkeld in Italië (Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino en David Mellis).
Doordat het open source is, voor iedereen toegankelijk, is het ook goedkoop en met de bijbehorende software (gratis drivers, gratis editor) op Windows, Mac OS en Linux platforms is het ook nog eens heel breed inzetbaar.

Een compleet experimenteer bordje is verkrijgbaar rond de €27,00, alhoewel er ook goedkopere varianten beschikbaar zijn.

De gebruikte microprocessor is van Atmel en bij de Arduino series (en bij de diverse klonen) worden vaak de Atmel 168 of 328 gebruikt.

Hieronder een overzicht van de diverse types Atmel processoren met hun eigenschappen:

Deze variëren op basis van de gebruikte Atmel microprocessor.
Er zijn een aantal overeenkomsten zoals de kloksnelheid van 16MHz en de elektrische eigenschappen. Verder beschikken ze allen over diverse interfaces: I2C, SPI, seriëel. De verschillen zitten in het aantal digitale en analoge poorten, seriële poorten, flash memory (programma geheugen, waarbij programma erin blijft bij het wegvallen van de voedingsspanning), RAM en EEPROM. Verder bevatten deze microprocessoren timers en interupts.

De Arduino programma taal is gebaseerd op Wiring en de Arduino ontwikkelingsomgeving is gebaseerd op Processing. De software is gratis te downloaden en van de hardware zijn alle schema's (CAD files) gratis beschikbaar. Voor de laatste versies check de originele site van Arduino. Op deze site vind je (in het Engels) een zeer goed gedocumenteerde uitleg over alle functies, commando's, operators, libraries e.d. voor het leren omgaan met de taal "C" t.b.v. de Arduino.

De gratis editor, IDE genaamd (Arduino IDE = Arduino Interface Development Environment), is geschreven in Java en daardoor platform onafhankelijk en geschikt voor zowel Windows, Mac OS en Linux. De taal waarin men zelf programma's schrijft voor de Arduino is gebasserd op een zeer bekende taal genaamd "C".
De editor zorgt ook voor het compileren (omzetten van de taal "C" naar de Atmel processor taal) en uploaden van het programma naar de Atmel chip.

Hieronder een voorbeeld van een stukje source code, in de Arduino wereld spreekt men over een sketch:

De hardware komt in verscheidene officiële Arduino varianten.
Ik behandel hier alleen de Arduino Duemilanove en de Arduino Mega:

Arduino Duemilanove:

De Duemilanove (is Italiaans en betekent: 2009) is de meest gangbare experimenteer variant, omdat deze een enorme veelzijdigheid biedt voor het maken van experimeten met elektronische schakelingen. Er zijn diverse 'shields' voor beschikbaar. Shields zijn complete schakelingen die (inclusief software vaak in de vorm van een library komt) in zijn geheel op de Duemilanove gestoken kan worden in de aldaar aanwezige printheaders. Er is ook een shield voor het maken van prototypes, waarop je je eigen schakelingen kunt solderen of met een mini breadboard schakeling kunt opbouwen zonder dat er een soldeerbout aan te pas komt.
Andere shields die inmiddels in omloop zijn o.a.:
  - Waveshield (voor afspelen van wav-geluiden op een SD-geheugenkaart
  - Ethernetshield (koppel je Arduino aan je netwerk en zelfs aan Internet
  - Bluetooth
  - LCD-shield

Leuk, maar niet echt noodzakelijk, is dat de Duemilanove in verschillende kleuren geleverd kan worden tegen een kleine meerprijs.

De aansluitingen van de Duemilanove:

Qua pin mapping is de Duemilanove exact gelijk aan de hier afgebeelde Diecimila!

Arduino Mega:

Ook de Mega biedt de faciliteit voor het monteren van een shield, echter doordat het Mega board andere fysieke afmetingen heeft en veel meer I/O pinnen e.d. heeft zijn de shields van de Duemilanove mechanisch gezien niet te gebruiken voor de Mega. Voor de Mega is overigens ook een prototype board verkrijgbaar.

De Mega heeft echter veel meer mogelijkheden dan de Duemilanove, zoals: Meer digitale en analoge poorten, meer interrupts, extra seriële verbindingen, I²C™ bus, meer timers, meer PWM poorten.

De aansluitingen van de Mega: