Arduinos hårdvaruutvecklingsplattform används av hobbyister, proffs och studenter som är intresserade av elektronik. Arduino-brädor är särskilt populära bland människor som är nya inom elektronik, på grund av deras nybörjarvänliga natur och den stora gruppen av användare.
Nedan utforskar vi några av de bästa onlinesimulatorerna du kan använda som ett alternativ till Arduino-brädor när du inte kan köpa en eller inte har tillgång till en.
Vad är Arduino?
Arduino-plattformen består av ett programmerbart mikrokontrollerkort och en integrerad utvecklingsmiljö (IDE). Mikrokontrollern kan programmeras för att utföra ett brett spektrum av uppgifter, från att styra lampor och datorer till att läsa av sensorer och mäta temperatur.
Arduino har funnits sedan 2005 när det startade som ett projekt av studenter vid Interaction Design Institute Ivrea (IDII) i Ivrea, Italien, och har vunnit mycket utbredd adoption sedan dess. Arduino-projektet använder ett grundläggande programmeringsspråk som heter Arduino som är baserat på C/C++ och en integrerad utvecklingsmiljö (IDE) skriven i Java.
Till skillnad från en enkortsdator är en Arduino ett mikrokontrollerkort och kan inte köra ett operativsystem - se skillnader mellan mikrokontroller och SBC. Den har dock flera interna funktioner såsom minne för att lagra program och data, ingångsportar för anslutning av externa enheter som sensorer eller knappar, utgångsportar för styrande lampor eller motorer, klockkristaller som ger exakt timing till processorn och effektregulatorer som omvandlar batterikraften till den spänning som krävs av processorns kretsar.
De flesta Arduino-kort är byggda kring ett 8-bitars Atmel AVR mikrokontrollerchip med en mängd ytterligare funktioner inklusive analoga in-/utgångar, digital I/O stift, såväl som specialfunktionsstift som seriella portar eller SPI-anslutningar för höghastighetskommunikation med andra enheter som MP3-spelare eller GPS mottagare.
Fördelar med Arduino Simulators
1. Simulatorer är bra för nybörjare. Nybörjare inom elektronik hindras antingen av sin begränsade kunskap om kodning eller sin oerfarenhet av att konstruera kretsar. Vissa simulatorer använder blockbaserad programmering, vilket gör det lättare att definiera de elektroniska komponenternas funktion. Vissa simulatorer är också utformade för att välja den bästa formen av ledningar när du ansluter komponenter till det digitala kortet, vilket minskar arbetet för dig.
2. Simulatorer är också idealiska för att testa hårdvara och lära sig mer om hur dessa enheter fungerar. De är till hjälp för att bli bekanta med vad olika komponenter gör och hur de interagerar. Du kan använda denna kunskap när du bygger dina kretsar och enheter längre fram.
3. De möjliggör snabbare prototypframställning. En simulator låter dig veta vad som fungerar och vad som inte fungerar. Breadboards är användbara, men de är inte utan sina begränsningar. En simulator låter dig snabbt prototypa dina kretsar utan att spendera mycket på dyra PCB. Om du hellre vill använda breadboards för att prototypera dina elektronikprojekt, vår guide till Raspberry Pi breadboarding är ett bra ställe att börja.
4. De kan spara mycket pengar. Simulatorer kan ta bort behovet av att köpa ett gäng brädor som du inte behöver för ett projekt som aldrig var genomförbart från början. Med simulatorer finns det ingen risk att skada dina mikrokontrollerkort eller annan utrustning.
5. De möjliggör också samarbete mellan beslutsfattare. De flesta simulatorer låter dig dela dina mönster och samarbeta med andra pysslare för att skapa verkligt magnifik elektronik.
Proteus Design Suite är en samling verktyg från Lab Center Electronics som låter dig skapa simuleringar av elektroniska kretsar. Det inkluderar stöd för Arduino-kort som det STM32-baserade Blue Pill-utvecklingskortet samt 8-bitars AVR-mikrokontrollerkort.
Proteus är ett lättanvänt verktyg som är bra för nybörjare som vill experimentera med elektronik, utan förkunskaper i programmeringsgrunderna. Visual Designer simulerar Arduinos utvecklingsmiljö och låter dig dra och släppa komponenterna som behövs i ditt projekt och testa dem med Arduino. Det perifera galleriet tillhandahåller ett stort antal komponenter: breakout-kort, sköldar, sensorer och moduler som du kan använda i dina projekt.
Proteus är betald programvara, och prisplanerna börjar från $248, vilket är en engångsbetalning. Det fungerar bara på Windows-system; macOS och Linux stöds inte för närvarande.
Tinkercad är en gratis webbläsarbaserad 3D-modelleringsapplikation som låter dig skapa 3D-modeller och exportera dem som STL-filer. Det är ett enkelt sätt att komma igång med 3D-modellering, och dess enkelhet gör den idealisk för att skapa grundläggande modeller av dina elektronikprojekt.
Tinkercad innehåller även en elektroniksimulator, Tinkercad Circuits, där du kan placera och koppla komponenter för att bygga virtuella kretsar. Den använder blockbaserad programmering där du kan dra och släppa kodblock för att skriva program. Och om du är en tillräckligt kunnig programmerare kan du skriva din kod direkt i textredigeraren.
Ett Autodesk-konto krävs innan du kan använda simulatorn eftersom Tinkercad förvärvades av företaget redan 2013.
Den erbjuder dock ett mycket stort bibliotek av komponenter, inklusive micro: bit och Arduino-processorer, och flera färdiga kretsar som gör det lättare att komma igång med ditt elektronikprojekt.
Vill du börja mixtra med Arduino omedelbart? Ta en titt på bästa Arduino-projekt för nybörjare. Du kanske bara hittar något som intresserar dig.
Paulwares Arduino Simulator är en gratis elektroniksimulator med öppen källkod som låter dig testa och felsöka dina Arduino-skisser. Skapat av Paul Richards (Paulware), denna simulator skrevs i C++ och inkluderar komponenter som lysdioder och LCD-skärmar, en 4x4 knappsatsmatris, en roterande DIP-switch, etc.
Pauls video på hans kanal förklarar hur man installerar den här simulatorn med en gratis CPP-kompilator och hur man använder den för att testa Arduino-projekt. Ytterligare instruktioner finns på GitHub-projektsidan. Du kan ladda ner CPP-kompilatorn från SourceForge.
Den har ett användarvänligt gränssnitt som borde vara lätt nog för nybörjare att navigera. För närvarande körs den bara på Windows. Mac- och Linux-användare måste ta en titt på de webbaserade alternativen i den här listan.
Om du skulle vilja testa dina projekt med en Raspberry Pi istället, har vi täckt det. Kolla in vår omfattande genomgång av de bästa Raspberry Pi-simulatorerna du borde försöka genast.
Wokwi är ett annat webbaserat verktyg som du kan använda för att designa och simulera Arduino-projekt. Wokwis enkla och överskådliga gränssnitt gör det mycket lättare att fokusera på din kod och simuleringen. Den har ett antal funktioner som hjälper den att sticka ut från de andra simulatorerna på den här listan, inklusive:
- Stöd för andra Arduino-brädor förutom Uno, som Arduino Mega 2560 och Arduino Nano.
- Ett mycket mer varierat urval av elektroniska komponenter du kan lägga till dina kretsar, inklusive IR-mottagare, potentiometrar, RTC-moduler, motorer, drivrutiner och så vidare.
- En Facebook-gemenskap där du kan lära dig mer om Wokwi-simulatorn och dela dina projekt.
Den medföljande Dokument webbplats gör det också enkelt att komma igång med att designa elektronik på Wokwi. Var noga med att kontrollera sidorna med kortkommandon och vanliga frågor.
Arduino Simulatorer
Arduino-simulatorer är ett utmärkt sätt att utveckla och testa dina projekt. Du kan också använda dessa simulatorer för att skapa en interaktiv prototyp av ditt projekt som kan delas med andra eller laddas upp till plattformar som GitHub. Med den här listan över Arduino-simuleringsverktyg som sträcker sig från webbaserade till lokala applikationer, är allt du behöver göra att prova dem och se vilken som passar dina behov bäst.
