Начало работы с Arduino в Windows
Данный документ разъясняет, как подключить плату Arduino к компьютеру и загрузить ваш первый скетч.
- Необходимое железо — Arduino и USB-кабель
- Программа — среда разработки для Arduino
- Подсоедините плату
- Установите драйвера
- Запустите среду разработки Arduino
- Откройте готовый пример
- Выберите вашу плату
- Выберите ваш последовательный порт
- Загрузите скетч в Arduino
Необходимое железо — Arduino и USB-кабель
В этом руководстве предполагается, что вы используете Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Nano или Diecimila.
Вам потребуется также кабель стандарта USB (с разъемами типа USB-A и USB-B): такой, каким, к примеру, подключается USB-принтер. (Для Arduino Nano вам потребуется вместо этого кабель с разъемами А и мини-В).
Программа – среда разработки для Arduino
Найдите последнюю версию на странице скачивания.
После окончания загрузки распакуйте скачанный файл. Убедитесь, что не нарушена структура папок. Откройте папку двойным кликом на ней. В ней должны быть несколько файлов и подкаталогов.
Подсоедините плату
Arduino Uno, Mega, Duemilanove и Arduino Nano получают питание автоматически от любого USB-подключения к компьютеру или другому источнику питания. При использовании Arduino Diecimila убедитесь, что плата сконфигурирована для получения питания через USB-подключение. Источник питания выбирается с помощью маленького пластикового джампера, надетого на два из трех штырьков между разъемами USB и питания. Проверьте, чтобы он был установлен на два штырька, ближайших к разъему USB.
Подсоедините плату Arduino к вашему компьютеру, используя USB-кабель. Должен загореться зеленый светодиод питания, помеченный PWR.
Установите драйвера
Установка драйверов для Arduino Uno на Windows7, Vista или XP:
- Подключите вашу плату и подождите, пока Windows начнет процесс установки драйвера. Через некоторое время, несмотря на все её попытки, процесс закончится безрезультатно.
- Нажмите на кнопку ПУСК и откройте Панель управления.
- В панели управления перейдите на вкладку Система и безопасность (System and Security). Затем выберите Система. Когда откроется окно Система, выберите Диспетчер устройств (Device Manager).
- Обратите внимание на порты (COM и LPT). Вы увидите открытый порт под названием «Arduino UNO (COMxx)».
- Щелкните на названии «Arduino UNO (COMxx)» правой кнопкой мышки и выберите опцию «Обновить драйвер» (Update Driver Software).
- Кликните «Browse my computer for Driver software».
- Для завершения найдите и выберите файл драйвера для Uno – «ArduinoUNO.inf», расположенный в папке Drivers программного обеспечения для Arduino (не в подкаталоге «FTDI USB Drivers»).
- На этом Windows закончит установку драйвера.
См. также: пошаговые скриншоты для установки Uno под Windows XP.
Установка драйверов для Arduino Duemilanove, Nano или Diecimila в Windows7, Vista или XP:
В Windows Vista драйвер скачается и установится автоматически (это действительно работает!)
В Windows XP откроется Мастер установки нового оборудования (Add New Hardware wizard).
- На вопрос «Подключиться к узлу Windows Update для поиска программного обеспечения? (Can Windows connect to search for software?)» выберите ответ «Нет, не в этот раз (No, not this time)». Нажмите «Далее».
- Выберите «Установить из списка или указать местонахождение (Advanced) (Install from a list or specified location (Advanced))» и нажмите «Далее».
- Убедитесь, что выбрано «Искать наиболее подходящий драйвер в указанном месте (Search for the best driver in these locations)»; снимите флажок «Искать на съемных носителях (Search removable media)»; выберите «Добавить область поиска (Include this location in the search)» и укажите папку drivers/FTDI USB Drivers в дистрибутиве Arduino. (Последнюю версию драйвера можно найти на FTDI веб-сайте). Нажмите «Далее».
- Мастер начнет поиск и затем сообщит вам, что обнаружен «USB Serial Converter». Нажмите «Готово (Finish)».
- Снова появится мастер установки нового оборудования. Выполните все те же шаги с теми же опциями и указанием того же пути для поиска. На этот раз будет обнаружен «USB Serial Port».
Проверить, что драйвера действительно установлены можно, открыв Диспетчер устройств (Windows Device Mananger) (он находится во вкладке Оборудование(Hardware) панели Свойства системы(System)). Найдите «USB Serial Port» в разделе «Порты (Ports)» – это и есть плата Arduino.
Запустите среду разработки Arduino
Дважды щелкните на приложении для Arduino.
Откройте готовый пример
Откройте мгновенный пример скетча «LED» по адресу: File > Examples > 1.Basics > Blink.
Выберите вашу плату
Вам нужно выбрать пункт в меню Tools > Board menu, соответствующий вашей плате Arduino.
Выбор Arduino Uno
Для Duemilanove Arduinoплат с ATmega328 (проверьте на плате надпись на микросхеме) выберите Arduino Duemilanove или Nano с ATmega328. Вначале платы Arduino выпускались с ATmega168; для них выберите Arduino Diecimila, Duemilanove, или Nano с ATmega168. Подробно о пунктах меню платы можно прочитать на странице «Среда разработки».
Выберите ваш последовательный порт
Выберите устройство последовательной передачи платы Arduino из меню Tools | Serial Port. Вероятно, это будет COM3 или выше (COM1 и COM2 обычно резервируются для аппаратных COM-портов). Чтобы найти нужный порт, вы можете отсоединить плату Arduino и повторно открыть меню; пункт, который исчез, и будет портом платы Arduino. Вновь подсоедините плату и выберите последовательный порт.
Загрузите скетч в Arduino
Теперь просто нажмите кнопку «Upload» в программе – среде разработки. Подождите несколько секунд – вы увидите мигание светодиодов RX и TX на плате. В случае успешной загрузки в строке состояния появится сообщение «Done uploading (Загрузка выполнена)».
(Замечание. Если у вас Arduino Mini, NG или другая плата, вам необходимо физически кнопкой подать команду reset непосредственно перед нажатием кнопки «Upload»).
Несколько секунд спустя после окончания загрузки вы увидите как светодиод вывода 13 (L) на плате начнет мигать оранжевым цветом. Поздравляю, если это так! Вы получили готовый к работе Arduino!
Установка Ch440G драйвера для платы Ардуино
Очень часто у тех, кто покупает себе Ардуино появляется проблема, когда не удается установить драйверы какой-либо платы, например, Ардуино Нано автоматически. Ваша алата Arduino может просто не увидеть порт, например, или не определится системой, нельзя будет перепрошить.
Причина проблемы установки драйвера
Это происходит по причине того, что платы могут приходить с чипом Ch440G из-за которых и возникает проблема с установкой. Такое происходит в основном тогда, когда вы покупаете реплику платы. В них-то как раз и используется COM <-> USB преобразователь Ch440G.
На фото выше плата со стандартным чипом сверху и с чипом Ch440G внизу. Т.к. довольно много пользователей пользуется Windows 7 — чаще всего вопрос возникает именно с этой ОС.
Процесс установки Ch440G
Первым делом нам нужно скачать драйер. Вы можете скачать архив с нашего сайта:
Дальше нам нужно разархивировать архив в папку на компьютере. Это может быть:
C:\Program Files\Arduino\drivers
Шаг 1
После подключения платы типа Ардуино Нано вы сможете в ОС Windows 7 в диспетчере устройств увидеть ошибку напротив USB 2.0 SERIAL:
Путь у нас такой:
Мой Компьютер → Свойства → Диспетчер устройств → Другие устройства → USB2.0-Serial
Шаг 2
Дважды кликаем левой кнопкой мыши или кликаем правой кнопкой по USB 2.0 SERIAL и выбираем «Обновить драйверы».
Шаг 3
Выбираем «Выполнить поиск драйверов на этом компьютере»:
Шаг 4
Указываем путь куда разархивировали папку с драйвером: C:\Program Files\Arduino\drivers.
Шаг 5
У вас скорее всего появится предупреждение «Не удалось проверить издателя этих драйверов». Жмем дальше на «Все равно установить этот драйвер».
Шаг 6
На этом процедура установки должна завершиться успешно. Должно появиться стандартное сообщение Windows «Обновление программного обеспечения для данного устройства завершено успешно».
Итоговый результат
После того как мы сделали все шаги по установке драйвера Ch440G в диспетчере устройств нашей Windows 7 появится новый COM порт:
Иногда процесс установки всё-равно не получается выполнить правильно и ОС не может определить плату. Проблема может быть в самой плате. Варианты решения следующие:
- Проверяем правильно ли выполнена установка драйвера;
- Была ли произведена перезагрузка компьютера после установки драйвера Ch440G;
- Перезагружаем компьютер;
- Пробуем использовать другой USB-порт;
- Пробуем повторно установить драйвер.
Установка драйвера Arduino [Амперка / Вики]
Если в «Диспетчере устройств» «ИД оборудования» имеет вид USB\VID_xxxx&PID_xxxx, где вместо x — цифры или буквы, проблема в том, что не установлен драйвер.
Первое, что нужно сделать — отсоедините Arduino от компьютера, переустановите Arduino IDE и перезагрузите компьютер.
Если проблема не исчезла, значит необходимо войти в компьютер с правами администратора и установить драйвер вручную:
В «Диспетчере устройств» нажать правой кнопкой мыши на «Неизвестное устройство»
В выпадающем списке нажать «Свойства»
Выбрать вкладку «Драйвер»
Нажать кнопку «Обновить»
Выберите пункт «Выполнить поиск драйверов на этом компьютере»
Выставите галочку «Включая вложенные папки» и выполните поиск драйверов в следующих местах:
«C:\Program Files\Arduino\drivers», если у вас 32-х битная Windows
«C:\Program Files (x86)\Arduino\drivers», если у вас 64-x битная Windows
Нажать кнопку «Далее»
Когда вы согласитесь на установку драйверов, Windows сообщит об успехе операции, и в диспетчере устройств должен появится новый COM-порт. После этого можно продолжить настройку Arduino.
Экзотический сценарий
Обратите внимание на микросхему, которая выполняет функции USB-Serial конвертера. Она обычно расположена рядом с USB-входом Arduino. Прочитайте надпись на ней. Следующие микросхемы установлены на оригинальных Arduino, драйверы для них поставляются вместе с Arduino IDE:
Если надписи на микросхеме USB-Serial конвертера вашей Arduino нет в этом списке, значит вы стали обладателем экзотического клона Arduino. В таком случае нужно найти драйвер для своей микросхемы там. Поискать драйвер можно, используя строчку идентификатора USB-устройства из «ИД оборудования», которая имеет вид USB\VID_xxxx&PID_xxxx.
Драйверы для известных нам экзотических микросхем, используемых в некоторых клонах Arduino:
Решаем проблемы с драйверами для Arduino Ch440, FTDI
Чипы FTDI, Ch440, ATMEGA16U2 с драйверами позволяют плате Arduino и USB адаптерам подключаться к компьютеру и взаимодействовать с внешним окружением через Serial UART. С их помощью Ардуино может скачивать прошивку, загружать и отправлять данные, не заботясь о низкоуровневой поддержке последовательного соединения. В платах разных производителей могут использоваться различные чипы и драйвера.
В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные микросхемы и узнаем, как скачать и установить соответствующие драйвера для нормальной работы Arduino Uno, Nano, Mega и другими платами.
Чипы Ch440g, FTDI FT232, ATMEGA 16U2 / 8U2
Обычно с чипами USB преобразователей и поиском драйверов сталкиваются в тот момент, когда возникает проблема подключения платы к компьютеру. Скорее всего, вы тоже нашли эту статью, пытаясь заставить Arduino IDE взаимодействовать с китайской ардуинкой. Давайте разберемся, какую роль во взаимодействии с компьютером играет чип преобразователя и зачем устанавливать какие-то драйверы, чтобы все заработало.
Зачем нужен USB / UART TTL преобразователь
Когда вы подключаете Ардуино к компьютеру или любому другому устройству по USB, вы связываете между собой сразу два мира: микропроцессорный, сосредоточенный на плате Arduino и мир внешних устройств. Подходы к организации взаимодействия между элементами в этих мирах сильно отличаются. Для работы внутри платы используется особый протокол со своими правилами взаимодействия – UART. И для того, чтобы “внутреннюю” линию соединить с “внешней” нужен определенный преобразователь-посредник, который будет хорошо понимать физические сигналы, используемые как для USB, так и для платы контроллера. Вот этим посредником и являются чипы USB- UART (иногда их еще обозначают называют USB-TTL, хотя это не совсем корректно) преобразователей, самыми популярными из которых являются микросхемы FTDI, Ch440G, ATMEGA U16.
USB преобразователи в Ардуино
Мы должны использовать внешние чипы, потому что контроллер ATMEGA328, являющийся сердцем большинства современных плат Arduino, не содержит в своих кристаллических внутренностях встроенного преобразователя. Если вы посмотрите на плату ардуино, то увидите корпус чипа, на нем можно разобрать и его тип.
Исторически наиболее популярным вариантом чипов USB/UART конвертера была линейка микросхем от шотландского производителя FTDI. Главным ее недостатком была стоимость и весьма странная политика в области контроля контрафакта, зачастую приводящая к тому, что легальные купленные устройства блокировались драйверами компании. Сегодня существенную конкуренцию FTDI составляют микросхемы семейства Ch440, массово производимые многочисленными китайскими производителями. Они гораздо дешевле и достаточно надежны и это постепенно привело к тому, что в большинстве недорогих контроллеров Arduino и адаптеров установлены именно чипы Ch440 (Ch440g).
Наверное, единственной, но очень важной проблемой при использовании Ch440g взамен FTDI является необходимость в некоторых случаях установки USB драйвера. “Респектабельная” FTDI давно уже тесно интегрирована в Windows и при подключении устройства с FTDI-преобразователем никаких драйвером устанавливать не нужно – они уже есть в системе. Для подключения Ch440g иногда нужно скачать драйвер и установить его – только после этого система увидит наше устройство.
Процедура установки драйвера для Ch440g на самом деле очень проста и почти всегда проходит без ошибок на самых популярных операционных системах Windows7, Windows10. Именно поэтому никаких проблем с использованием недорогих ардуино плат, несущих на себе чип Ch440, почти никогда не возникает.
Остается только вопрос – а зачем вообще нужен какой-то USB драйвер для подключения ардуино к компьютеру? Давайте разберемся.
USB драйвер для ардуино
Мы не будем уходить в теоретические дебри, разбирая многочисленные коммуникационные протоколы, поддерживаемые современными компьютерными системами. Главное, что нужно понимать: когда мы присоединяем какое-то устройство к компьютеру, оно может передавать или получать данные только если его “поймут” с другой стороны. На стороне компьютера таким переводчиком является специальная программа, называемая драйвером. Драйвер USB работает в режиме эмуляции последовательного, COM-порта. Это означает, что при подключении операционная система создает виртуальные, программные COM-порты, с которыми и работает драйвер. В Windows их можно посмотреть в диспетчере устройств.
Если мы подключаем Ардуино к компьютеру, то чип с помощью драйвера попросит систему открыть порт и начнет взаимодействие . И для чипов разных производителей потребуются разные драйвера. Проблемы возникают, когда драйвера нет. Система пытается найти его для подключенного устройства, не находит и мы никогда не увидим его в списке устройств. Для решения проблемы надо найти и скачать соответствующие драйвера, а затем установить их на компьютер. Ниже мы рассмотрим, как это делается на примере USB драйвера Ch440.
Установка драйвера для Ch440
Китайские микросхемы Ch440 используется довольно часто благодаря своей низкой стоимости и вполне приемлемому качеству.
В серию микросхем Ch440 входят Ch440T (мост USB – UART), Ch440R (мост USB – IrDA) и Ch440G (мост USB – UART). Последняя микросхема является наиболее распространенной и удобной с точки зрения корпуса с меньшим числом выводов.
Установка драйвера Ch440
Если в вашей системе отсутствует драйвер, его можно легко установить. Процедура занимает 5 минут и практически никогда не вызывает проблем. Скачать драйвер для Ch440 можно по этой ссылке.
Процесс установки драйвера разбивается на несколько шагов:
- Загрузка драйвера.
- Распаковка скачанного архива.
- Найдите папку Ch441ER.
- Запуск исполнительного файла SETUP.EXE.
- Нажать на кнопку Установить.
- На этом установка драйвера на компьютер завершена.
Характеристики Ch440
Микросхема обладает следующими характеристиками и возможностями:
- Не нужно большое количество внешних компонентов, требуются только кварцевый резонатор и 4 конденсатора.
- Создание виртуального последовательного порта.
- Возможность применения всех приложений для COM-портов.
- Работает с сигналами уровней 5 и 3,3В.
- Выполнена в удобном корпусе SO-16 с малым количеством выводов и небольшим числом внешних компонентов.
- Поддержка полной скорости спецификации USB0.
- Наличие встроенного буфера типа FIFO.
- Поддержка всех стандартных режимов передачи данных.
- Поддержка симплексного, полудуплексного, дуплексного асинхронных режимов обмена.
- Поддержка интерфейсов RS23, RS422, RS485.
- Рабочие температуры лежат в диапазоне от -40С до 85 С.
Распиновка микросхемы Ch440G представлена на рисунке.
На плате обозначены следующие контакты:
1 – Земля.
2 – TXD сигнал UART.
3 – RXD сигнал UART.
4 – напряжение питания.
5 – UD+ сигнал USB.
6 – UD- сигнал USB.
7 – XI вход для кварцевого резонатора и конденсатора.
8 – XO выход для кварцевого резонатора и конденсатора.
9 – CTS сигнал UART.
10 – DSR сигнал UART.
11 – RI сигнал UART.
12 – DCD сигнал UART.
13 – DTR сигнал UART.
14 – RTS сигнал UART.
15 – Включение инверсии входа RXD.
16 – Питание.
Микросхема эмулирует работу последовательного порта. Все приложения работают с конвертером интерфейса Ch440G без изменения кода.
Чип FTDI для Arduino
Шотландская фирма FTDI занимается разработкой аппаратных мостов “USB-UART” и “USB-FIFO”. Производство началось с запуска и продажи схем FT8U232 и FT8U245, которые в итоге стали очень популярными и востребованными на рынке устройств с USB. Эти виды микросхем имели всего лишь 1 режим работы и огромное количество дополнительных внешних элементов.
Следующим поколением аппаратных мостов были микросхемы FT232B и FT245B. В них добавился новый режим работы BitBang, также появилась возможность реализации восьми независимых линий ввода-вывода. Помимо этого была изменена схемотехника кристалла.
С 2006 года начался выпуск микросхем FT232R и FT245R, в которых были интегрированы на кристалл энергонезависимая память, тактовый генератор и другие компоненты. Основными преимуществами микросхемы FT232RL являются хорошая функциональность, легкость монтажа и минимальная обвязка. Распиновка модуля представлена на рисунке ниже.
Характеристики микросхемы FT232R:
- Одночиповый переходник USB-UART.
- Поддержка режимов передачи 7и 8 бит данных, 1 и 2 стоповых бита.
- Бесплатные драйверы VCP и D2XX.
- Скорость передачи 300 бод – 3 мегабод для RS422.
- Наличие встроенного идентификационного номера.
- Настраиваемые выходы CBUS.
- Вывод состояния приема и передачи на внешние светодиоды.
- Наличие буферов FIFO для высокоскоростного приема/передачи данных.
- Усовершенствованный режим bit bang.
- Встроенная память EEPROM на 1024 байт.
- Наличие встроенного стабилизатора напряжения на 3.3 В и для внешних сигналов от 1,8 до 5В.
- Высокая нагрузочная способность.
- Малое потребление энергии.
- Совместима с USB 2.0 Full Speed.
- Температурный диапазон от -40С до 85С.
Микросхема предоставляется с заранее запрограммированной памятью EEPROM, поэтому дополнительное программирование энергонезависимой памяти перед началом работы не требуется.
Чип ATMEGA16U2/8U2 для ардуино
Чипы ATMEGA16U2/8U2 используются в качестве моста между USB-портом и последовательным портом. Версия платы ATmega8u2 использовалась для предыдущих плат Ардуино Uno и Mega.
Технические характеристики чипа ATMEGA16U2:
- Процессор AVR.
- Высокая производительность, низкая мощность.
- Размер ядра 8-бит.
- Подключение SPI, UART/USART, USB.
- Количество контактов 32.
- Скорость ЦПУ 16 МГц.
- 512 б ОЗУ.
- 512 б энергонезависимой памяти.
- 22 программируемых линии ввода-вывода.
- Интегрированный аналоговый компаратор.
- Объем флеш-памяти 16 Кб.
- Размер EEPROM 512х8.
- Напряжение от 2,7В до 5,5В.
- Рабочие температуры от -40С до 85С.
Контроллер ATmega8u2 в своей прошивке уже имеет установленные USB COM драйвера, поэтому установка дополнительных не требуется.
Характеристики ATmega8u2:
- Диапазон напряжений от 2,7В до 5,5В.
- 32 вывода.
- Скорость ЦПУ 16 МГц.
- Объем флеш-памяти 8Кб.
- Поддержка встроенных интерфейсов I2C, SPI, UART, USART.
- Размер ядра 8 бит.
- Несколько режимов работы – холостой ход, энергосберегающий режим, режим ожидания, расширенный режим ожидания и выключение питания.
- Возможность внешнего и внутреннего прерывания.
- 22 программируемых линии ввода-вывода.
- 512 б энергонезависимой памяти.
- 512 б ОЗУ.
- Рабочие температуры от -40С до 85С.
Заключение и выводы
Микросхемы-контроллеры последовательного порта служат в качестве преобразователя интерфейса USB. Наиболее популярными являются микросхемы Ch440 (преобразователь USB в UART), аппаратные мосты от фирмы FTDI, к которым относятся микросхемы FT8U232, FT8U245, FT232R и FT245R (USB-UART и USB – FIFO) и ATmega8U2 и ATmega16U2.
Драйвер для arduino Ch440G — smart-chip
Не так давно я получил партию arduino nano. После неудачной попытки подключения её к компьютеру с windows 7 начал разбираться в чем проблема.
Выяснил, что драйвер для устройства автоматически не устанавливается.
Причиной тому использование микросхемы Ch440G. Можно увидеть на фото (в верху стандартный вариант, в низу новый, с микросхемой Ch440G). Много кто пытается найти драйвер для Ch440G и как установить драйвера для Ch440G.
После подключения arduino nano в диспетчере устройств появится USB 2.0 SERIAL, но windows 7 драйвера найти не сможет…
- Скачиваем драйвер Ch440G и разархивируем его. Я разархивировал в папку «C:\Program Files\Arduino\drivers»
- Возвращаемся в диспетчер устройств, кликаем правой кнопкой по USB 2.0 SERIAL и выбираем «Обновить драйверы…«
- Выбираем Выполнить поиск драйверов на этом компьютере
- Указываем путь куда разархивировали папку с драйвером ( C:\Program Files\Arduino\drivers)
- В появившемся окне с предупреждением о том что «Не удалось проверить издателя этих драйверов», кликаем Все равно установить этот драйвер!
- Вот и все, драйвер установлен! Система выдает уведомление «Обновление программного обеспечения для данного устройства завершено успешно»
В диспетчере устройств появится новый COM порт
П.С. Вот драйвер для Win 7х64 скачать.
Небольшая видеоинструкция:
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…