Wirtualne Arduino – czyli SYMULATOR płytki Arduino (ale także i prostej elektroniki). Dla kogo? Dla każdego, kto chce spróbować zabwy z Arduino. Nie trzeba więc kupować zestawu, wystarczy usiąść przed ekranem swojego komputera i bawić się płytką Arduino tak jak prawdziwą! Fajne, i za darmo!
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-logo2-300x98.png)
Rejestracja
Projekt TINKERCAD jest własnością firmy AUTODESK i najpierw wymaga rejestracji. Zakładamy więc konto (darmowe) i dopiero wówczas możemy korzystać z serwisu.
Uprzedzam, że ani ja, ani Wydział Fizyki UwB nie jest powiązany z AUTODESK ani nie czerpie profitów z tego oprogramowania – polecam je jako bardzo ciekawe i łatwe w użyciu. Dodam, że jest to jedno z wielu dostępnych symulatorów Arduino – K. Gawryluk.
www.tinkercad.com
Zakładamy konto (o ile jeszcze nie mamy) wpisując powyższy adres i wybierając przycisk ZAREJESTRUJ SIĘ.
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-00.png)
Prawy górny róg:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-000.png)
Potem postępujemy zgodnie z ekranami, podając swoje miejsce zamieszkania i datę urodzin:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-0.png)
podajemy też swój adres email i wybieramy hasło (proponuję też przyjrzeć się warunkom korzystania z usług – choć nie widzę tam „haczyków”):
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-1.png)
Kolejny etap to już tylko potwierdzenie utworzenia konta – uruchamiamy swoją pocztę i potwierdzamy nadesłany email z Grupy Autodesk. Możemy już działać!
Po zalogowaniu – panel użytkownika
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-3.png)
Z lewej strony widzimy swoje zdjęcie (o ile takie dodaliśmy), poniżej opcje tworzenia różnych projektów (bo TinkerCAD to nie tylko wirtualne Arduino!). W centralnej części mamy obrazki z naszymi wcześniejszymi projektami – oczywiście po założeniu nowego konta nie ma ich tyle, co na moim obrazku.
Ważne: TinkerCAD zapisuje automatycznie nasze projekty w „chmurze”, czyli możemy korzystać z nich wszędzie, na każdym komputerze (z dostępem do internetu – oczywiście). Jest to plus, ale i… minus! Często ładowanie projektów jest poooowooooolnneeeee (coż, nie jesteśmy jedynymi użytkownikami – to bardzo dobry i popularny serwis).
Wirtualna elektronika – nasz pierwszy obwód
Aby rozpocząć zabawę z elektroniką wybieramy sekcję Circuits – czyli (w wolnym tłumaczeniu) obwody elektroniczne. Sekcja ta zaznaczona jest na obrazku poniżej kolorem niebieskim (znajduje się zaraz pod naszym imieniem i nazwiskiem, lub nickiem).
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-3a.png)
Po wybraniu Circuits klikamy duży, zielony przycisk Create new Circuit (co tłumaczymy jako Tworzymy nowy obwód elektroniczny).
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-3b.png)
Brawo! Możemy rozpocząć dodawanie elementów elektronicznych! Gdzie je znaleźć? Proszę przyjrzeć się prawej stronie okienka z rozwijaną listą Components Basic. Na liście tej znajduje się sporo fajnych rzeczy – bateryjki, oporniki, płytka stykowa…
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-4a.png)
Proszę odnaleźć płytkę stykową – klikamy ją myszką i znajduje się ona na naszym wirtualnym biurku! Tak samo robimy z bateryjką 1.5V – klikamy i dodajemy!
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-4.png)
Następnie wybieramy na biurku bateryjkę – klikamy ją myszką. Pojawia się dodatkowe menu z różnymi opcjami:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-5.png)
Można zmienić nazwę (hmmm…. chyba zbyteczne, choć może być przydatne w większych projektach), ale my zmieniamy liczbę bateryjek w zestawie – modyfikujemy pole Count jak na rysunku powyżej. Mamy napięcie 4.5V !
Łączymy przewody – wystarczy kliknąć na wyprowadzenie z bateryjki (pojawia się też „dymek” z podpowiedzią – w języku angielskim) a następnie drugi raz kliknąć w innym miejscu – pojawi się połączenie przewodem.
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-6.png)
Dodajemy kolejny przewód -warto dbać o porządek podczas pracy z elektroniką (także tą wirtualną!). Zmieniamy kolory przewodów w menu. Pamiętajmy, że dobrze jest oznaczać czarnymi przewodami „-” z bateryjki, a czerwonymi przewodami – bieguny „+”.
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-7.png)
Dodajemy opornik (trzeba go najpierw odnaleźć z prawej strony – nazywa się Resistor).
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-9.png)
Proszę zmienić też wartość oporu: pole Resistance powinno być ustawione na 220 ohmów. Wirtualnymi elementami można obracać – użyj ikonki z lewej, górnej części ekranu:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-obrot.png)
Teraz dodajemy diodę elektroluminescencyjną (LED):
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-10.png)
Pamiętajmy, że diody mają wyróżnioną polaryzację – dwie „nóżki”: anodę („+”) i katodę („-„) więc ważne jest, która nóżka jest która. Postaraj się zrobić tak, jak na rysunku powyżej.
Na koniec dodajemy ostatni przewód zamykający obwód elektryczny. Brawo – w ten sposób stworzyłeś wirtualny obwód!
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-11.png)
Aby go uruchomić należy wybrać przycisk Start Simulatoin (uruchom symulację).
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-start.png)
Jeśli wszystko dobrze podłączyłeś, LED powinien się świecić a Ty powinieneś się cieszyć, że wszystko działa!
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-12.png)
Co teraz? Może sprawdź parę rzeczy:
- jak wpłynie większa wartość opornika w Twoim układzie? W tym celu zatrzymaj symulację (Stop simulation) i kliknij opornik – zmień mu wartość Resistance w menu na większą – 500 Ohm, 1000 Ohm a może nawet 10 kOhm? Po tej zmianie ponownie uruchom symulację.
- a może tak przepalić LED-a? spokojnie, komputer nie ucierpi – ale Ty nauczysz się, że gdy wartość opornika będzie za mała – popłynie za duży prąd (tutaj: powyżej 20mA) i led „wybuchnie” (wirtualnie!). W tym celu zatrzymaj symulację i zmień wartość opornika na bardzo mały, np. 22 Ohm, a może nawet 2 Ohm. Pamiętaj, aby nie robić tego z prawdziwym obwodem na własnym biurku!
- można też zmienić napięcie zasilania układu – zatrzymaj symulację, wybierz myszą koszyk z bateriami i zmień pola Count, Type. Zauważ, że jest tam także możliwość dodania przełącznika: Build-In switch
- zauważ, że możesz dodawać też multimetr – i robić pomiary aby sprawdzić, jaki prąd płynie w układzie lub jaki jest spadek napięcia na poszczególnych elementach elektronicznych!
- poszukaj elementów, które możesz znać – wybierz przycisk (mikrostyk) i zbuduj taki układ:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/button-led.png)
Układ z Arduino UNO
Tworzymy nowy projekt – wracamy do głównego panelu wybierając kolorową ikonkę TIN KER CAD. Tworząc nowy układ automatycznie otrzymujemy zabawną nazwę (poniżej „Amazing Curcan-Hago”) – jeśli Ci nie pasuje, lewy klik na napisie i zmieniamy!
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-4-main.png)
Ponownie wybieramy Circuits oraz Create new Circuit. Dodajemy elementy jak na zdjęciu poniżej:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-13.png)
Po dodaniu do układu płytki Arduino UNO pojawiła się nowa opcja w menu Code (czyli programuj Arduino) – obok przycisku Start Simulation. Po wciśnięciu tego przycisku rozwinie się pole (z prawej strony) umożliwiające pisanie programu a raczej… budowanie go z „klocków” w stylu Scracha. Można z tego korzystać (co kto lubi), ale ja wolę się przełączyć na pisanie programu w języku C/C++
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-14.png)
Zmieniamy więc pole Blocks na liście na Text i mamy program w C/C++
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-16.png)
Zwróć uwagę, że ja zmodyfikowałem tekst programu: zamieniłem liczby 13 na 7 – gdyż u mnie LED podłączony jest do pinu numer 7 na płytce Arduino. Możemy już uruchomic symulację (Start Simulation) i Arduino będzie wykonywać nasz program! Zwróć też uwagę, że przewód podłączeniowy w tym momencie jest wciśnięty w Arduino.
Co dalej? Proponuję zatrzymać się w tym momencie i bawić się wirtualną płytką:
- zmodyfikować program tak, aby LED świecił i i gasł nie w odstępie 1 sekundy, ale z przerwami co 2 sekundy
- a może tak zmienić program, aby najpierw LED zaświecił się na 1 sek, zgasł na 1 sek, potem zaświecił się na 2 sek, zgasł na 1 sek, potem świecił się na 3 sek a zgasł na 1 sek – po tym cyklu wszystko ma się powtórzyć
- można dodać więcej LED-ów – czy umiesz odtworzyć poniższy układ w wirtualnym Arduino?
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/ard-3leds.jpg)
Wyświetlacz 7-segmentowy
Dodawanie kolejnych LED-ów może być zabawne, ale czas teraz na wyświetlacz siedmio-segmentowy: znajdź go na liście komponentów elektronicznych (Components) i dodaj go na płytkę stykową
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-19.png)
Zwróć uwagę, że możesz zmienić rodzaj wyświetlacza: wspólna anoda („+”) lub wspólna katoda („-„). To ma znaczenie! Podłączaj wyświetlacz wybierając piny z Arduino takie, jak lubisz, np.
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/tinkercad-20.png)
a potem programuj! Zwróć uwagę, że kursor myszki nad wyświetlaczem wyświetla „dymek” z podpowiedzią, która nóżka co oznacza. Postaraj się stworzyć program wyświetlający wszystkie cyfty! Zacznij od 3-ki:
![](https://physics.uwb.edu.pl/wf/fi-bot/wp-content/uploads/sites/6/2018/06/ard-7seg-3.png)
Teraz zaczyna się przygoda!
Tak, teraz możesz się bawić w programowanie elektroniki! Jest to bardzo bezpieczne, gdyż nawet jeśli coś źle połączysz (co się pewnie zdarzy) – to popsujesz tylko wirtualne Arduino! Jeśli jednak „złapiesz bakcyla” i będziesz chcieć więcej – kup prawdziwe Arduino z osprzętem (przewody, płytka stykowa, oporniki i LEDy) i baw się w rzeczywistym świecie (to jeszcze lepsza frajda – gwarantuję!). Jeśli jednak znudziła Cię ta zabawa – nic straconego, nie wydałeś ani złotówki – zamknij program i poświęć czas na swoje ulubione zabawy. Twój wybór.
Więcej? a może kolorowe LEDy RGB?
Zestaw elementów TinkerCADa ciągle się rozrasta i można już się „bawić” modułam WS2812B! Proszę spróbować:
Ws2812b oraz potencjometr
Czy tylko zabawa?
Pamiętaj, że wirtualne Arduino ze strony TINKERCAD to nie tylko „zabawa” dla początkujących – warto budować i sprawdzać swoje prawdziwe projekty, przed ich podłączeniem! Powodzenia!
(c) K. Garwyluk 2018
pochwal się ze mną swoimi projektami
k. gawryluk@uwb.edu.pl