Arduino Simulation 101: Creați circuite fără hardware

Lucrul cu plăcile de microcontroler Arduino este mai ușor ca niciodată, datorită tuturor resurselor disponibile online. Puteți găsi nenumărate ghiduri de hardware și software Arduino pe web, iar hardware-ul în sine este accesibil și accesibil persoanelor din toate categoriile sociale. Dar ce se întâmplă dacă doriți să vă scrieți codul înainte de a vă angaja să cumpărați hardware Arduino?

Aici intervine simularea Arduino. Oferind un instrument excelent de învățare și de prototipare, un simulator Arduino bun vă va servi bine ori de câte ori doriți să testați codul fără a utiliza hardware.

Cele mai bune emulatoare/simulatoare Arduino (gratuite) online

În adevăratul spirit open-source al Arduino, multe dintre instrumentele de simulare disponibile online sunt folosite gratuit. Să explorăm trei dintre cele mai bune simulatoare Arduino gratuite din jur. Sunt o mulțime de mari proiecte Arduino pentru începători disponibil online pentru a începe.

Wokwi Online Arduino și Simulator ESP32

Simulatorul Wokwi Online Arduino și ESP32 este un instrument incredibil de ușor de utilizat, oferind multă libertate atunci când vă creați circuitele. Instrumentul funcționează exclusiv în browserul dvs., cu o gamă cuprinzătoare de componente Arduino disponibile pentru a vă juca, inclusiv butoane, afișaje și o mulțime de senzori.

Unul dintre avantajele principale ale Wokwi este că vă permite să alegeți pinii I/O pe care îi doriți pentru fiecare dintre componentele dvs. De asemenea, include toate cele mai populare și comune plăci Arduino pentru a oferi o experiență precisă.

Circuite Autodesk Tinkercad

Simulatorul de circuite online Tinkercad Circuits de la Autodesk nu este la fel de cuprinzător ca Wokwi când vine vorba de componente, dar interfața este mai modernă și mai ușor de utilizat. Doar câteva plăci de microcontroler sunt disponibile cu circuitele Tinkercad, făcând instrumentul cel mai bun pentru cei care folosesc plăci Arduino Uno.

SimulIDE

SimulIDE este singurul simulator Arduino din această listă care trebuie instalat pe computer. Software-ul este disponibil gratuit pe Windows, macOS și Linux, făcându-l la fel de ușor de accesat ca și circuitele Wokwi și Tinkercad.

Acest software are o interfață de utilizare foarte veche, care poate părea intimidantă la început. Odată ce ați trecut peste acest lucru, SimulIDE este un excelent simulator Arduino cu una dintre cele mai cuprinzătoare game de componente disponibile într-un instrument ca acesta.

Cum să simulați un circuit și un cod Arduino

Fiecare dintre aceste simulatoare Arduino funcționează destul de similar, dar merită să le explorați pe toate pentru a vă face o idee despre care este cel mai bun pentru dvs. Pentru a menține lucrurile corecte, vom folosi același cod și același hardware cu fiecare dintre simulatoare: exemplul standard Blink care vine cu Arduino IDE.

Cum să utilizați Wokwi pentru a crea un circuit Arduino

Îndreptați-vă spre Site-ul web Wokwi și derulați în jos pagina de pornire pentru a găsi Începe de la zero secțiune. Selectați Arduino Uno pentru a crea un nou proiect cu acesta (sau placa aleasă) preîncărcat.

În fereastra Simulare, faceți clic pe pictograma albastră „+” și selectați LED din lista. Mergeți din nou la același meniu și adăugați a Rezistor la proiect.

Faceți clic pe Arduino pin GND și trageți noul fir în piciorul stâng al LED-ului. Urmați acest lucru făcând clic pinul 13 pe Arduino și conectându-l la un capăt al rezistenței. Conectați celălalt capăt al rezistenței la piciorul drept al LED-ului.

Acum este timpul să adăugați codul. Ștergeți șablonul de cod care s-a încărcat cu noul proiect și inserați exemplul de cod Blink în casetă.

Odată finalizat, puteți face clic pe butonul verde de redare (săgeata dreapta) pentru a lansa simularea. LED-ul ar trebui să se aprindă și să se stingă.

Cum să utilizați circuitul Tinkercad pentru a crea un circuit Arduino

Îndreptați-vă spre Circuitul Autodesk Tinkercad site-ul web și conectați-vă sau creați un cont nou pentru a începe. După ce aveți acces la tabloul de bord, derulați în jos pe pagină și selectați Creați primul dvs. design de circuite în secțiunea Circuite.

Veți vedea acum o pânză goală și o listă de componente în partea dreaptă. Derulați în jos lista sau căutați „Arduino” și selectați Arduino Uno R3 opțiunea din listă pentru a o adăuga pe pânză. Faceți același lucru pentru a adăuga un LED si a rezistor la pânză.

Faceți clic pe Arduino pin GND și trageți firul spre piciorul stâng al LED-ului. Apoi, faceți clic pinul 13 pe Arduino și trageți firul la cel mai apropiat picior al rezistenței. Conectați celălalt capăt al rezistenței la piciorul drept al LED-ului.

Tinkercad Circuits funcționează atât cu programare bazată pe bloc, cât și pe cod. Pentru această demonstrație, folosim cod, dar puteți face acest lucru să funcționeze și cu blocuri dacă doriți. Clic Cod din dreapta ecranului și selectați Text din meniul derulant. Lipiți codul în această casetă și apăsați Începeți simularea pentru a vedea codul în acțiune.

Cum să utilizați SimulIDE pentru a crea un circuit Arduino

Spre deosebire de Tindercad Circuits și Wokwi, SimulIDE este o aplicație descărcabilă. Îndreptați-vă spre Site-ul SimulIDE, descărcați cea mai recentă versiune pentru sistemul dvs. de operare, despachetați fișierul și rulați fișierul EXE din interior.

Nu suntem încă pregătiți să începem. Alături de SimulIDE în sine, trebuie să descărcați și o versiune moștenită a IDE-ului Arduino. Arduino IDE 1.8.19, mai exact. Îndreptați-vă spre Site-ul Arduino, descărcați versiunea zip pentru sistemul dvs. de operare și despachetați-o.

Lansați SimulIDE și selectați Fișier nou pictograma deasupra pânzei din dreapta. Apoi, selectați Setări roată dințată din stânga pictogramei Fișier nou, faceți clic pe Setările compilatorului, și asigurați-vă că Arduino este selectat din meniul drop-down al dispozitivelor. Setați calea instrumentului în directorul Arduino IDE pe care l-ați descărcat. În cazul nostru, acesta este F:\arduino-1.8.19-windows\arduino-1.8.19\.

Acum este timpul să adăugați ceva hardware. Găsiți un Arduino Uno, an LED, și a rezistor din lista din stânga ecranului și trageți-le în pânza din stânga. La fel ca celelalte circuite, conectați pin GND a Arduino la piciorul de masă al LED-ului. Conectați pinul 13 pe Arduino la un capăt al rezistorului, iar celălalt capăt al rezistorului la piciorul liber al LED-ului.

Lipiți codul în pânza din dreapta. De aici, faceți clic pe Depanați pictograma deasupra pânzei din dreapta, salvați fișierul cu un nou nume și așteptați finalizarea procesului. Faceți clic pe Fugi la Breakpoint pictograma deasupra pânzei din dreapta pentru a rula simularea.

Ce simulator Arduino este cel mai bun pentru tine?

După cum puteți vedea, construirea unui circuit în Wokwi, Tinkercad Circuits sau SimulIDE este un proces similar. Fiecare dintre aceste instrumente iese în evidență din motive diferite, totuși, iar procesul prin care tocmai am trecut face mai ușor să le vedem punctele forte.

• Wokwi: Ușor, ușor de utilizat și susținut de o comunitate entuziastă, Wokwi este o alegere bună pentru oricine care începe cu simularea Arduino. Lista sa de piese nu este la fel de cuprinzătoare ca SimulIDE, dar are tot ce aveți nevoie pentru a crea circuite Arduino complexe fără niciun hardware.
• Circuite Tinkercad: Datorită suportului său Autodesk, Tinkercad Circuits este elegant și modern și primește actualizări regulate. Nu are o colecție foarte largă de componente, dar prezintă proiecte prefabricate și programare în bloc, ceea ce îl face excelent pentru utilizatorii noi. Tinkercad Circuits funcționează chiar și în browserele mobile.
• SimulIDE: Deși este dificil de configurat, puține simulatoare de microcontroler se pot potrivi cu SimulIDE. Cu sute de componente, opțiuni cuprinzătoare de setări și un depanator precis, acest instrument este capabil de proiecte complexe precum un Joc video portabil Arduino.

Începeți cu programarea Arduino

Dacă nu aveți un Arduino la îndemână, folosirea unuia dintre aceste simulatoare este o modalitate excelentă de a începe să învățați să programați unul și să planificați un proiect electronic.

Arduinos sunt un instrument excelent pentru orice programator sau producător în devenire. Sunt ușor de utilizat, accesibile și foarte distractive și există o mulțime de articole pe site-ul MakeUseOf pentru a începe. Indiferent dacă doriți să faceți o consolă de jocuri portabilă sau un termometru de birou, merită să începeți astăzi cu visele dvs. Arduino.