1. Hva er Arduino?

Arduino er en open source plattform for prototyping av elektronikk. Plattformen består av en familie med små datamskiner, et programmeringsspråk med tilhørende utviklingsmiljø (IDE), og en rekke sensorer, aktuatorer og "shields" som gjør at man kan bygge grensesnitt mot den fysiske verden.

 Arduinokortene

Arduinokortene er små datamaskiner som kommer i ulike utførelser. De fleste av disse er bygget rundt mikrokontrollere fra Atmel, men det har kommet noen kort som er basert på kraftigere prosessorer. Felles for alle er at de støtter Arduino programmeringsspråk. Arduino-kortene kommuniserer med omverdenen via inn- og utganger. Disse kan være digitale eller analoge. Digitale inn- eller utganger er enten "høy" eller "lav", dvs på eller av, og representeres som regel som 5V eller 0V. Noen kort opererer med 3.3V som "høy". De fleste kortene har endel analoge innganger. Dvs at de kan lese en spenning mellom 0V og 5V, og gjør det om til et tall mellom 0 og 1023. Det finnes egentlig ikke analoge utganger, men med en teknikk kalt pulsbreddemodulasjon kan man allikevel få et slags analogt signal som fungerer fint i mange sammenhenger. Det finnes også noen innganger som kan generere avbrudd i programmet. Det kan være nyttig hvis det for eksempel er et signal som er veldig viktig. Når et avbrudd skjer blir hovedprogrammet parkert, og en avbruddsrutine kjører. Når avbruddsrutinen er ferdig starter hovedprogrammet opp igjen der det slapp. 

Bildet viser et Arduino Uno R3, som er det mest vanlige Arduino-kortet for tiden. De digitale inn- og utgangene kan konfigureres til å brukes som inn- eller utgang. Noen (3, 5, 6, 9, 10 og 11) er merket med ~ som betyr at de kan brukes som utganger med pulsbreddemodulasjon, eller PWM (Pulse-width modulation). USB-porten brukes til å overføre programmene fra PC eller Mac. Kortet kan også få strøm via USB-porten.

Sensorer og aktuatorer

Sensorer er innretninger som kan forsyne Arduino med innsignal. Vanlige sensorer er temperatursensorer, lysfølsomme sensorer, ulike bevegelsessensorer, ulike gassensorer osv. I prinsippet alt som kan gi Arduino beskjed om en tilstand i den fysiske verden via et elektrisk signal.

Aktuatorer er innretninger som kan motta signaler fra Arduino og gjøre det om til en mekanisk bevegelse. Eksempler på aktuatorer er servoer og andre motorer. Mange aktuatorer krever mer strøm og/eller spenning enn Arduino kan levere. Da trengs en eller annen form for forsterker som for eksempel releer, transistorer og driver-kretser. 

Felles for sensorer og aktuatorer er at de kan være digitale eller analoge. Noen sensorer og aktuatorer er ferdig tilpasset Arduino, mens andre må kobles opp i en eller annen krets for å kunne fungere riktig sammen med Arduino. Mange kommer med ferdige biblioteker for Arduino.

I tillegg til aktuatorer finnes det en rekke innretninger som kan ta imot signaler fra Arduino: lysdioder, displayer, høyttalere osv.

Shields

Et shield er et kretskort som kan settes oppå et Arduinokort for å utvide funksjonaliteten til Arduino. Det kan være ulike typer nettverk, motordrivere, sensortilkoblinger, display osv. Siden Arduino er open source er det mange leverandører som lager ulike typer shields. Mange shields kommer også med egne biblioteker som gjør det enklere å programmere.