Het Arduino-hardware-ontwikkelplatform wordt gebruikt door hobbyisten, professionals en studenten die geïnteresseerd zijn in elektronica. Arduino-borden zijn vooral populair bij mensen die nog niet bekend zijn met elektronica, vanwege hun beginnersvriendelijke karakter en de enorme gemeenschap van gebruikers.
Hieronder verkennen we enkele van de beste online simulators die je kunt gebruiken als alternatief voor Arduino-borden als je er geen kunt kopen of er geen toegang toe hebt.
Wat is Arduino?
Het Arduino-platform bestaat uit een programmeerbare microcontrollerkaart en een geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE). De microcontroller kan worden geprogrammeerd om een breed scala aan taken uit te voeren, van het aansturen van lampen en computers tot het uitlezen van sensoren en het meten van temperatuur.
Arduino bestaat al sinds 2005, toen het begon als een project door studenten van het Interaction Design Institute Ivrea (IDII) in Ivrea, Italië, en heeft sindsdien een brede acceptatie gekregen. Het Arduino-project maakt gebruik van een basisprogrammeertaal, Arduino genaamd, die is gebaseerd op C/C++ en een geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE) geschreven in Java.
In tegenstelling tot een computer met één board, is een Arduino een microcontroller-board en kan geen besturingssysteem draaien verschillen tussen microcontrollers en SBC's. Het heeft echter verschillende interne functies zoals geheugen voor het opslaan van programma's en gegevens, invoerpoorten voor het aansluiten van externe apparaten zoals sensoren of knoppen, uitvoerpoorten voor controle van lichten of motoren, klokkristallen die de processor een nauwkeurige timing geven, en stroomregelaars die batterijvermogen omzetten in de spanning die nodig is voor de processor circuits.
De meeste Arduino-boards zijn gebouwd rond een 8-bits Atmel AVR-microcontrollerchip met een verscheidenheid aan extra functies, waaronder analoge inputs/outputs, digitale I/O pinnen, evenals pinnen met speciale functies zoals seriële poorten of SPI-verbindingen voor snelle communicatie met andere apparaten zoals MP3-spelers of GPS ontvangers.
Voordelen van Arduino-simulatoren
1. Simulators zijn geweldig voor beginners. Starters in de elektronica worden gehinderd door hun beperkte kennis van coderen of hun onervarenheid met het bouwen van schakelingen. Sommige simulatoren maken gebruik van op blokken gebaseerde programmering, waardoor het gemakkelijker wordt om de werking van de elektronische componenten te definiëren. Sommige simulatoren zijn ook ontworpen om de beste vorm van bedrading te selecteren wanneer u componenten op het digitale bord aansluit, wat het werk voor u vermindert.
2. Simulators zijn ook ideaal om hardware te testen en meer te leren over hoe deze apparaten werken. Ze zijn handig om vertrouwd te raken met wat verschillende componenten doen en hoe ze op elkaar inwerken. U kunt deze kennis later gebruiken bij het bouwen van uw circuits en apparaten.
3. Ze zorgen voor snellere prototyping. Een simulator laat je weten wat werkt en wat niet. Breadboards zijn handig, maar ze zijn niet zonder hun beperkingen. Met een simulator kunt u snel een prototype van uw circuits maken zonder veel uit te geven aan dure printplaten. Als u liever breadboards gebruikt om prototypen van uw elektronicaprojecten te maken, dan is ons gids voor Raspberry Pi breadboarding is een geweldige plek om te beginnen.
4. Ze kunnen u veel geld besparen. Simulators kunnen de noodzaak wegnemen om een aantal borden te kopen die je niet nodig hebt voor een project dat vanaf het begin nooit haalbaar was. Ook met simulatoren is er geen risico op beschadiging van uw microcontroller-boards of andere apparatuur.
5. Ze maken ook samenwerking tussen makers mogelijk. Met de meeste simulators kun je je ontwerpen delen en samenwerken met andere knutselaars om werkelijk schitterende elektronica te maken.
De Proteus Design Suite is een verzameling tools van Lab Center Electronics waarmee u simulaties van elektronische schakelingen kunt maken. Het bevat ondersteuning voor Arduino-kaarten zoals het op STM32 gebaseerde Blue Pill-ontwikkelbord en de 8-bits AVR-microcontrollerkaarten.
Proteus is een gebruiksvriendelijke tool die geweldig is voor beginners die willen experimenteren met elektronica, zonder voorafgaande kennis van de basisprincipes van programmeren. De Visual Designer simuleert de Arduino-ontwikkelomgeving en stelt u in staat om de componenten die nodig zijn in uw project te slepen en neer te zetten en ze te testen met Arduino. De perifere galerij biedt een uitgebreid aantal componenten: breakout-borden, schilden, sensoren en modules die u in uw projecten kunt gebruiken.
Proteus is betaalde software en de tariefplannen beginnen vanaf $ 248, wat een eenmalige betaling is. Het werkt alleen op Windows-systemen; macOS en Linux worden momenteel niet ondersteund.
Tinkercad is een gratis, browsergebaseerde 3D-modelleringstoepassing waarmee u 3D-modellen kunt maken en deze als STL-bestanden kunt exporteren. Het is een gemakkelijke manier om aan de slag te gaan met 3D-modellering, en door zijn eenvoud is het ideaal voor het maken van basismodellen van uw elektronicaprojecten.
Tinkercad bevat ook een elektronicasimulator, Tinkercad Circuits, waar u componenten kunt plaatsen en bedraden om virtuele circuits te bouwen. Het maakt gebruik van op blokken gebaseerde programmering waarbij u codeblokken kunt slepen en neerzetten om programma's te schrijven. En als u voldoende handig bent met programmeren, kunt u uw code rechtstreeks in de teksteditor typen.
Een Autodesk-account is vereist voordat u de simulator kunt gebruiken, aangezien Tinkercad in 2013 door het bedrijf is overgenomen.
Het biedt echter een zeer grote bibliotheek met componenten, waaronder micro: bit- en Arduino-processors, en verschillende vooraf gemaakte circuits die het gemakkelijker maken om aan uw elektronicaproject te beginnen.
Direct aan de slag met Arduino? Kijk eens naar de beste Arduino-projecten voor beginners. Misschien vindt u gewoon iets dat u interesseert.
Paulware's Arduino Simulator is een gratis en open-source elektronicasimulator waarmee je je Arduino-schetsen kunt testen en debuggen. Gemaakt door Paul Richards (Paulware), deze simulator is geschreven in C++ en bevat componenten zoals LED's en LCD's, een 4х4 toetsenbordmatrix, een roterende DIP-schakelaar, enz.
In de video van Paul op zijn kanaal wordt uitgelegd hoe je deze simulator installeert met behulp van een gratis CPP-compiler en hoe je deze gebruikt om Arduino-projecten te testen. Verdere instructies zijn te vinden op de GitHub-projectpagina. U kunt de CPP-compiler downloaden van BronForge.
Het heeft een gebruiksvriendelijke interface die voor beginners gemakkelijk genoeg zou moeten zijn om te navigeren. Momenteel draait het alleen op Windows. Mac- en Linux-gebruikers zullen de webgebaseerde opties in deze lijst moeten bekijken.
Als u in plaats daarvan uw projecten met een Raspberry Pi wilt testen, hebben wij u gedekt. Bekijk ons uitgebreide overzicht van de beste Raspberry Pi-simulators je zou het meteen moeten proberen.
Wokwi is een andere webgebaseerde tool die u kunt gebruiken voor het ontwerpen en simuleren van Arduino-projecten. De eenvoudige en overzichtelijke interface van Wokwi maakt het veel gemakkelijker om je te concentreren op je code en de simulatie. Het heeft een aantal functies waarmee het zich onderscheidt van de andere simulators op deze lijst, waaronder:
- Ondersteuning voor andere Arduino-boards naast de Uno, zoals de Arduino Mega 2560 en Arduino Nano.
- Een veel meer gevarieerde selectie van elektronische componenten die u aan uw circuits kunt toevoegen, waaronder IR-ontvangers, potentiometers, RTC-modules, motoren, drivers, enzovoort.
- Een Facebook-community waar u meer te weten kunt komen over de Wokwi-simulator en uw projecten kunt delen.
De begeleidende Documenten site maakt het ook gemakkelijk om aan de slag te gaan met het ontwerpen van elektronica op Wokwi. Zorg ervoor dat u de pagina's met sneltoetsen en veelgestelde vragen controleert.
Arduino-simulatoren
Arduino-simulators zijn een geweldige manier om uw projecten te ontwikkelen en te testen. U kunt deze simulatoren ook gebruiken om een interactief prototype van uw project te maken dat met anderen kan worden gedeeld of kan worden geüpload naar platforms zoals GitHub. Met deze lijst met Arduino-simulatietools, variërend van webgebaseerde tot lokale applicaties, hoeft u ze alleen maar uit te proberen en te zien welke het beste bij u past.