Co je to Arduino?

Arduino je nástroj pro tvorbu malých počítačů, které mají větší kontrolu a cit pro fyzický svět, než běžné počítače, jak je známe. Arduino je otevřená elektronická platforma, založená na jednoduché počítačové desce (hardware) a vývojovém prostředí, které slouží k tvorbě software.
Pomocí Arduina můžeme vytvářet interaktivní objekty. Arduino deska získává údaje od různých snímačů a senzorů (například snímač osvětlení, vzdálenosti nebo jen obyčejné tlačítko) a na základě těchto údajů ovládá nějaké výstupy (rozsvítí LED, zapne světlo nebo motor či jiný fyzický výstup). Aby Arduino deska vykonávala to, co potřebujeme, musíme vytvořit program pro Arduino mikrokontrolér. Na to využijete programovací jazyk Arduino (založený na jazyce Wiring) a Arduino software (IDE), založené na prostředí Processing.

Základní Arduino deska je velmi jednoduchá a vyrobíte ji i svépomocí, nebo součástky můžete pospojovat na kontaktním poli. Arduino tvoří v podstatě mikrokontrolér, krystal, napájecí zdroj 5V a převodník pro komunikaci s počítačem. Podle požadované funkce (např. ovládání motorů, displeje nebo bezdrátového modulu) vašeho Arduino projektu využijete širokou škálu rozšiřujících desek pro Arduino. Tyto desky označujeme jako Arduino Shieldy. Dnes je jich veliké množství a ke každému je zpravidla volně k dispozici knihovna pro okamžité použití.

Arduino Software (IDE) je ke stažení zdarma. Arduino desky a příslušenství si můžete také zakoupit. K dispozici jsou originální Arduino desky, a klony od dalších výrobců. Originální desky Arduino budou fungovat za všech daných okolností a mají i potřebné certifikáty (CE, FCC, RoHS), pro zabudování do profesionálních produktů. Klony Arduino desek vykazují někdy problémy, jako je nekompatibilita hardware a ovladačů. Objevují se častěji problémy se spolehlivostí. To platí hlavně u Arduino klonů od bezejmenných výrobců z Číny. Originální desky jsou vhodné pro začátečníky a klony pro zkušenější uživatele, kteří si dokáží s případným problémem poradit. Klony od bezejmenných výrobců mohou být tak trochu sázka do loterie. I tady je ale možné natrefit na kvalitního dodavatele.

Postupem času se Arduino stalo mozkem tisíce projektů. Od jednoduchých, denně využívaných Arduino aplikací, až po komplexní vědecké přístroje. Světová Arduino komunita tvůrců, studentů, umělců, programátorů, studentů a profesionálů vytvořila kolem této platformy neuvěřitelné množství znalostí, které jsou na internetu veřejně přístupné. Česká komunita Arduino nadšenců sdílí své poznatky a informace na Arduino.cz fóru. Tyto informace jsou často velká pomoc pro nováčky, ale i zkušené Arduino bastlíře.

Arduino vzniklo na Institutu Interaktivního Designu ve městě Ivrea jako nástroj pro rychlé vytváření prototypů, určený pro studenty bez hlubších znalostí elektroniky a programování. Arduino komunita se zanedlouho velmi rozrostla. Arduino deska ze začala měnit a přizpůsobovat podle nových výzev a potřeb. Z jednoduchých 8bitových desek se Arduino měnilo na produkty pro IoT aplikace, 3D tisk nebo  speciální Arduino roboty. Všechny Arduino desky i software jsou kompletně Open Source. Arduino desky můžete jakkoliv využít, nebo je podle dostupných dat vyrobit. Můžete je také přizpůsobit konkrétním požadavkům a vytvořit si vlastní Arduino desku!

Proč Arduino?

Pro práci s fyzickým světem existuje spousta mikrokontrolérů a platforem. Parallax Basic Stamp, BX-24 od Netmedia, Phidgets, Handyboard od MIT a mnoho dalších s obdobnou funkčností. Všechny tyto nástroje zpracovávají nepřehledné detaily o programovaní mikrokontrolérů a upravují je do přehledné podoby. Oproti ostatním nástrojům Arduino rovněž zjednodušuje práci s mikrokontroléry, ale poskytuje následující výhody pro učitele, studenty či nadšené amatéry:
Nízkonákladovost – Desky Arduino jsou oproti ostatním platformám cenově dostupnější. Nejlevnější Arduino si sestavíte ručně. Dokonce již osazené desky nestojí více než 50$ (zhruba 1000 Kč).

Multiplatformnost – Software Arduino funguje na operačních systémech Windows, Macintosh OSX a Linux. Většina ostatních prostředí je omezena pouze na Windows.

Jednoduché a čisté programovací prostředí – Programovací prostředí Arduino je jednoduché pro začátečníky, zároveň dostatečně flexibilní pro zkušené uživatelé. Pro učitele je příhodně založeno na programovacím prostředí Processing. Začínající programátoři tak rychle pochopí, jak pracuje Arduino IDE.

Open source a rozšiřitelný software – Software Arduino je open source nástroj, který umožňuje další rozšíření zkušenými uživateli. Jazyk může být rozšířen přes knihovny C++. Pokročilí bastlíři mohou přepnout z Arduino do programovacího jazyka AVR C, na kterém je založen. Podobně také mohou přidat AVR-C program do Arduino programu.

Open source a rozšiřitelný hardware – Arduino je založeno na mikrokontrolérech od firmy Atmel. Návrhy Arduino desek jsou vydávány pod licencí Creative Commons. Zkušení vývojáři elektronických obvodů si mohou vytvořit vlastní verzi desky, rozšiřovat ji a vylepšovat. Začínající uživatelé si mohou vytvořit Arduino na kontakním poli, pochopit jeho funkci a ušetřit peníze.

Jak používat Arduino?

Přečtěte si sekci Začínáme.

Tento text je licencovaný v rámci licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 a je přeložen ze stránky: https://arduino.cc/en/Guide/Introduction a mírně upraven.