Simulazione Arduino 101: creare circuiti senza l'hardware

Lavorare con le schede a microcontrollore Arduino è più facile che mai, grazie a tutte le risorse disponibili online. Puoi trovare innumerevoli guide hardware e software Arduino sul Web e l'hardware stesso è conveniente e accessibile a persone di ogni ceto sociale. Ma cosa succede se vuoi scrivere il tuo codice prima di impegnarti ad acquistare l'hardware Arduino?

È qui che entra in gioco la simulazione Arduino. Offrendo un ottimo strumento di apprendimento e prototipazione, un buon simulatore Arduino ti servirà bene ogni volta che vorrai testare il codice senza utilizzare l'hardware.

I migliori emulatori/simulatori Arduino online (gratuiti).

Nel vero spirito open source di Arduino, molti degli strumenti di simulazione disponibili online sono gratuiti. Esploriamo tre dei migliori simulatori Arduino gratuiti in circolazione. Ce ne sono un sacco di ottimi progetti Arduino per principianti disponibile online per iniziare.

Wokwi online Arduino e simulatore ESP32

Il simulatore Wokwi Online Arduino e ESP32 è uno strumento incredibilmente facile da usare, che offre molta libertà durante la creazione dei circuiti. Lo strumento funziona esclusivamente nel tuo browser, con una gamma completa di componenti Arduino disponibili con cui giocare, inclusi pulsanti, display e una serie di sensori.

Uno dei principali vantaggi di Wokwi è che ti consente di scegliere i pin I/O che desideri per ciascuno dei tuoi componenti. Dispone inoltre di tutte le schede Arduino più popolari e comuni per fornire un'esperienza accurata.

Circuiti Autodesk Tinkercad

Il simulatore di circuiti online Tinkercad Circuits di Autodesk non è completo come Wokwi quando si tratta di componenti, ma l'interfaccia è più moderna e più facile da usare. Con Tinkercad Circuits sono disponibili solo una manciata di schede microcontrollore, rendendo lo strumento migliore per coloro che utilizzano schede Arduino Uno.

SimulIDE

SimulIDE è l'unico simulatore Arduino in questo elenco che deve essere installato sul tuo computer. Il software è disponibile gratuitamente su Windows, macOS e Linux, rendendolo altrettanto facile da accedere come Wokwi e Tinkercad Circuits.

Questo software ha un'interfaccia utente molto vecchia scuola che all'inizio può sembrare intimidatoria. Una volta superato questo problema, SimulIDE è un eccellente simulatore di Arduino con una delle gamme di componenti più complete disponibili in uno strumento come questo.

Come simulare un circuito e un codice Arduino

Ciascuno di questi simulatori Arduino funziona in modo abbastanza simile, ma vale la pena esplorarli tutti per avere un'idea di quale sia il migliore per te. Per mantenere le cose giuste, useremo lo stesso codice e lo stesso hardware con ciascuno dei simulatori: l'esempio Blink standard fornito con l'IDE di Arduino.

Come usare Wokwi per creare un circuito Arduino

Vai al Sito web Wokvi e scorrere verso il basso la home page per trovare il Iniziare da zero sezione. Selezionare ArduinoUno per creare un nuovo progetto con esso (o la scheda scelta) precaricato.

Nella finestra Simulazione, fai clic sull'icona blu "+" e seleziona GUIDATO dalla lista. Vai di nuovo allo stesso menu e aggiungi a Resistore al progetto.

Clicca su Arduino perno GND e trascina il nuovo filo sulla gamba sinistra del LED. Segui questo facendo clic perno 13 su Arduino e collegandolo a un'estremità del resistore. Collegare l'altra estremità del resistore alla gamba destra del LED.

Ora è il momento di aggiungere il codice. Elimina il modello di codice caricato con il nuovo progetto e incolla il codice di esempio Blink nella casella.

Una volta completato, puoi fare clic sul pulsante verde di riproduzione (freccia destra) per avviare la simulazione. Il tuo LED dovrebbe lampeggiare.

Come utilizzare il circuito Tinkercad per creare un circuito Arduino

Vai al Circuito Autodesk Tinkercad sito web e accedi o crea un nuovo account per iniziare. Una volta che hai accesso alla dashboard, scorri verso il basso la pagina e seleziona Crea il tuo primo progetto di circuiti nella sezione Circuiti.

Ora vedrai una tela vuota e un elenco di componenti sul lato destro. Scorri l'elenco o cerca "Arduino" e seleziona il file Arduino Uno R3 opzione dall'elenco per aggiungerlo all'area di disegno. Fai lo stesso per aggiungere un file GUIDATO e un resistore alla tela.

Clicca su Arduino perno GND e trascina il filo sulla gamba sinistra del LED. Quindi, fai clic perno 13 su Arduino e trascina il filo fino alla gamba più vicina del resistore. Collegare l'altra estremità del resistore alla gamba destra del LED.

Tinkercad Circuits funziona sia con la programmazione basata su blocchi che su codice. Per questa dimostrazione, stiamo usando il codice, ma puoi anche farlo funzionare con i blocchi se vuoi. Clic Codice sulla destra dello schermo e selezionare Testo dal menu a discesa. Incolla il codice in questa casella e premi Avvia la simulazione per vedere il codice in azione.

Come utilizzare SimulIDE per creare un circuito Arduino

A differenza di Tindercad Circuits e Wokwi, SimulIDE è un'applicazione scaricabile. Vai al Sito web SimulIDE, scarica l'ultima versione per il tuo sistema operativo, decomprimi il file ed esegui il file EXE all'interno.

Non siamo ancora pronti per iniziare. Oltre allo stesso SimulIDE, devi anche scaricare una versione legacy dell'IDE di Arduino. Arduino IDE 1.8.19, per la precisione. Vai al sito Arduino, scarica la versione zip per il tuo sistema operativo e scompattala.

Avvia SimulIDE e seleziona il file Nuovo file icona sopra l'area di disegno a destra. Quindi, seleziona il Impostazioni ruota dentata a sinistra dell'icona Nuovo file, fare clic su Impostazioni del compilatore, e assicurati che Arduino è selezionato dal menu a tendina dei dispositivi. Imposta Tool Path sulla directory IDE di Arduino che hai scaricato. Nel nostro caso, questo è F:\arduino-1.8.19-windows\arduino-1.8.19\.

Ora è il momento di aggiungere dell'hardware. Trova un ArduinoUno, UN GUIDATO, e un resistore dall'elenco a sinistra dello schermo e trascinali nell'area di disegno a sinistra. Proprio come gli altri circuiti, collega il perno GND dell'Arduino alla gamba di terra del LED. Collegare perno 13 su Arduino a un'estremità del resistore e l'altra estremità del resistore alla gamba libera del LED.

Incolla il codice nell'area di disegno a destra. Da qui, clicca sul Debug icona sopra l'area di disegno a destra, salva il file con un nuovo nome e attendi il completamento del processo. Clicca sul Corri al punto di rottura icona sopra l'area di disegno a destra per eseguire la simulazione.

Quale simulatore Arduino è il migliore per te?

Come puoi vedere, costruire un circuito in Wokwi, Tinkercad Circuits o SimulIDE è un processo simile. Ciascuno di questi strumenti si distingue per motivi diversi, tuttavia, e il processo che abbiamo appena seguito rende più facile vedere i loro punti di forza.

• Wokwi: Leggero, facile da usare e supportato da una comunità entusiasta, Wokwi è una buona scelta per chiunque inizi con la simulazione Arduino. Il suo elenco di parti non è completo come SimulIDE, ma ha tutto il necessario per creare complessi circuiti Arduino senza alcun hardware.
• Circuiti Tinkercad: Grazie al supporto di Autodesk, Tinkercad Circuits è elegante e moderno e riceve aggiornamenti regolari. Non ha una raccolta molto ampia di componenti, ma presenta progetti predefiniti e programmazione a blocchi, rendendolo perfetto per i nuovi utenti. Tinkercad Circuits funziona anche nei browser mobili.
• SimulIDE: Sebbene siano difficili da configurare, pochi simulatori di microcontrollori possono eguagliare SimulIDE. Con centinaia di componenti, opzioni di impostazioni complete e un accurato debugger, questo strumento è in grado di realizzare progetti complessi come un Videogioco portatile arduino.

Inizia con la programmazione Arduino

Se non hai un Arduino a portata di mano, utilizzare uno di questi simulatori è un ottimo modo per iniziare a imparare a programmarne uno e pianificare un progetto elettronico.

Gli Arduino sono un ottimo strumento per qualsiasi programmatore o creatore in erba. Sono facili da usare, accessibili e molto divertenti, e ci sono molti articoli sul sito MakeUseOf per iniziare. Sia che tu voglia realizzare una console di gioco portatile o un termometro da tavolo, vale la pena iniziare oggi con i tuoi sogni Arduino.