Интересни неща за ардуино. Необичайни проекти на Arduino Uno

Вероятно всеки е чувал какво е цифрова дръм машина или по друг начин бийт машина. Електромеханичната барабанна машина, създадена от норвежкия композитор Кока Николадзе, е съвсем различен въпрос. В него звукът се формира поради механично действие. Машината работи под Arduino управление, което ви позволява да програмирате мелодия за възпроизвеждане.

Чували сте за Arduino и искате бързо да го разберете, за да направите свое собствено устройство, робот или каквото друго са измислили. Можете да мигате светодиода на първата вечер, но ще отнеме много повече време, за да създадете по-сложна притурка. Следват дълги седмици и дори месеци на изучаване на C програмиране, търсене на съвместими библиотеки и модули, патерици и преодоляване на трудности. Как да ускорим процеса? Започнете с платка, съвместима с Arduino, която може да се програмира с JavaScript.

Оригинална статия на английски http://www.bunniestudios.com/blog/?p=2407

Снимката показва готови печатни платки за Леонардо

Най-интересното за лампата е, че тя реагира на подхода с помощта на домашен и като цяло много прост капацитивен сензор. Основният елемент на който е лист фолио. В момента този монтаж е само прототип и всички електронни компоненти и сензорът (същият лист фолио) не са интегрирани в самата лампа по никакъв начин, но самата идея е много интересна.

Arduino, домашно изработена ръкавица с 5 жични сензора за гъвкавост, 5 сервомашини HITEC HS-81 и механична ръка. Можете да видите как работи всичко във видеото. Arduino чете данни от сензорите за огъване и управлява сервомоторите, така че механичната ръка да повтаря движенията на човешката ръка. Между другото, в първото видео, което авторът използва готов комплектмеханика на ръката, която може да се купи от ebay, но без електронни компонентии дискове. В друг проект авторът направи подобна ръка от импровизирани материали.

В този проект авторът ще покаже как можете да свържете пълноцветна 8x8 LED матрица към Arduino. Самата матрица има 32 входа: 8 анода, 8 червени катода, 8 зелени и 8 сини. В този случай само 3 изхода на Arduino ще се използват за управление на матрицата. Тук няма магия, но има 4 преместващи регистъра 74HC595.

За повече информация относно използването на 74HC59 с Arduino, вижте Използване на Shift Register 74HC595 за увеличаване на изходите.

Един регистър ни дава 8 изхода, тъй като нашата матрица има 32 входа, проектът използва каскадната техника регистри за смяна. Ще ни трябват 4 регистъра 74HC59, докато броят на връзките към Arduino няма да се промени и ще се използват 3 изхода на Arduino. За шофиране. Захранването се доставя чрез USB, но можете да свържете и самостоятелно.

Заснемането на бързо протичащи процеси, като падането на капка, експлозията на балон, е много трудна задача. Точното отгатване на момента, в който трябва да натиснете бутона за освобождаване на затвора, е почти невъзможно без специални устройства. Не, можете, разбира се, да направите сто опита и в един момент късметът ще се обърне към вас. Но можете и без стотици топки. Тук на помощ ще дойдеАрдуино. По-долу е описан процесът на конструиране на автоматичен тригер База Ардуинос реакция на звука или пресичането на лъча на лазерна показалка.

Строго погледнато, Arduino няма да управлява затвора на камерата, а светкавицата. За съжаление, забавянето на реакцията на камерата към сигнал е около 20 милисекунди, което не се забелязва от човешкото око, но все пак е повече, отколкото можете да си позволите, когато снимате спукан балон. Следователно снимането се извършва в тъмна стая със скорост на затвора 10 секунди, но светкавицата светва точно в точният момент. Тъй като в стаята практически няма осветление, цялата експозиция на снимката ще се случи точно в момента, в който светкавицата е включена (около 1 милисекунда).

Arduino е популярна платформа за разработка за инженери по електроника и техните проекти по електроника. по прост начин. Състои се както от физическа програмируема развойна платка (базирана AVR микроконтролери) или от част от софтуера или IDE, която работи на вашия компютър и се използва за писане и качване на код към платката на микроконтролера. Тази статия обсъжда популярни, необичайни и прости проекти на Arduino.

Първо, нека да разгледаме най-популярните Arduino-проекти:

1. MIDI контролер- най-простият от популярните проекти на Arduino. MIDI контролери - страхотен начинуправлявайте различни звуци на вашия компютър с помощта на физически хардуер. Това е доста стара технология и можете да закупите всякакви готини MIDI контролери от почти всеки музикален магазин. Но ако не искате да купувате MIDI контролер, можете да направите свой собствен с Arduino. След като го създадете, ще можете да контролирате всичките си удари, звукови сигнали и преходи чрез USB.
2. Ambilight сензорна LCD (вижте снимката по-горе). Добавянето на малко подсветка към вашия LCD е чудесен начин да направите гледането на филми малко по-завладяващо. Крайният резултат е система за гледане на филми с хипнотизиращи ефекти.
3. Управление на устройства високо напрежениес помощта на Arduino. В края на проекта ще можете да контролирате вашите домакински уреди като LED, вентилатор, електрическа крушка и така нататък. Можете да регулирате времето за включване и изключване на тези уреди. Този проект използва един от най-популярните модули, тоест 2-канален релеен модул, който се използва широко за управление на устройства с високо напрежение, използващи сигнали ниско напрежение. Така че в този проект ще научите как да използвате 2-канален релеен модул с Arduino и неговата схема.
4. . Схемата на проекта е доста проста. Основната цел на оборудването е да измерва температурата на околната среда и след това да я отпечатва на LCD с помощта на Arduino и термистор. Термисторът е вид променлив резистор, който променя съпротивлението си в зависимост от температурата на околната среда. Така че да, можете да го направите като LDR (Light Dependent Resistor) работи с една разлика. Докато LDR променя съпротивлението си според интензитета на светлината, съпротивлението на термистора зависи от температурата на околната среда.

Най-необичайните проекти

Сега нека да преминем към необичайни проекти, използващи микропроцесора Arduino:

1. Лесен робот Играчка PipeBot. Ако търсите по-прост проект, може би такъв, с който можете да работите с децата си, помислете дали да не направите играчка PipeBot. Необходими са ви само материали, които винаги са ви под ръка. Когато изградите, ще получите ролка от полипип, която можете да управлявате с вашия смартфон.
2. 3D скенер. Любителският разработчик Ричард създаде този проект, за да сканира 3D модели на своите деца. Това всъщност е доста революционен дизайн, тъй като не кара хората да стоят неподвижни за дълги периоди от време, докато сканират. Вместо това този 3D скенер незабавно заснема множество снимки от различни ъгли и събира изображенията като 3D сканиране. Скенерът на Richard е изграден с 40 Pis пина, 40 камери с активиран Pi и 40 8GB SD карти. Така че, както можете да си представите, този проект ще се изплати за нула време.
3. Адаптация за хора с увреждания. Подобно на Arduino устройство, наречено Tongueduino, разработено от изследователя на MIT Gershon Doubloon, изпраща информация до подложка от електроди, подредени в мрежа. Тази подложка се поставя в устата на потребителя. Когато е свързан към електронен пикап, подложката преобразува сигналите от пикапа в малки импулси. електрически токпрез решетката, която езикът чете като образец на човешки език. Известно е, че езикът има изключително плътен резолюция на допир, както и висока степен на невропластичност, способност за адаптиране към всеки човек. Изследванията показват, че електротактилните езикови дисплеи могат да се използват като зрителни протези за незрящи. Потребителите бързо се научават да четат и да навигират в естествена среда. С Tongueduino сигналите картографират пространствени и интензитетни карти към броя на импулсите в рамката. Потребител на Tongueduino може да идентифицира пиксели и линии, начертани върху решетка 3x3 от колега на компютър. Крайната цел е да преминем отвъд простото заместване на зрението към по-голямо сетивно увеличение. Свързването с магнитометър може да осигури на потребителя вътрешно усещане за посока.

Най-лесните проекти за начинаещи

Ето примери за няколко прости домашни продукта на Arduino, които дори човек без опит в дизайна на електронни устройства може да направи:

1. . RFID означава радиочестотна идентификация. Всяка RFID карта има уникален ID, вграден в нея, и RFID четец се използва за четене на RFID картата no. RFID четецът EM-18 работи на 125 KHz, идва с вградена антена и може да се захранва от захранване от 5 V. Той осигурява сериен изход заедно с изхода Weigand. Обхватът е около 8-12 см. Параметрите на серийната комуникация са 9600 bps, 8 бита данни, 1 стоп бит. Тази безжична RF идентификация се използва в много системи.
2. Известният проект Arduino - . Превключвателят на сензора за накланяне е електронно устройство, което усеща ориентацията на обект и дава своя изход съответно високо или ниско. Има живачна топка, която се движи. По този начин сензорът за наклон може да включва или изключва веригата в зависимост от ориентацията. В този проект ние взаимодействаме със сензор Mercury/Tilt с Arduino UNO. Ние контролираме светодиода и зумера според изхода на сензора за наклон. Всеки път, когато наклоним сензора, алармата ще се включи.
3. Един елементарен проект се прави на Arduino -. СЪС прости знанияВерига на Arduino и верига на делителя на напрежението можем да превърнем Arduino в цифров волтметър и да измерваме входното напрежение с Ардуинои LCD дисплей 16x2. Arduino има няколко аналогови входни пина, които се свързват към аналогово-цифров преобразувател (ADC) вътре в Arduino. Arduino ADC е 10-битов преобразувател. Това означава, че изходната стойност ще бъде между 0 и 1023. Ще получим тази стойност с помощта на функцията analogRead. Ако знаете референтното напрежение, можете лесно да изчислите текущото аналогово входно напрежение. Можем да използваме схема на делител на напрежение, за да изчислим входното напрежение.

В тази статия ще намерите преглед на инженерните проекти на arduino с Кратко описаниевсеки от тях. Опитахме се не само да говорим за проекти за начинаещи, но и да дадем кратки коментари с примери и схеми за изпълнение. Повечето проекти могат да бъдат създадени с контролери Ардуино Уно R3, Nano или Mega. Надяваме се, че вашето запознанство с платформата ще продължи и ще можете не само да повтаряте съществуващи идеи, но и да измислите свои собствени решения, вдъхновени от примери.

Ако разгледате всички проекти на Arduino, информацията за които е достъпна в Интернет, можете да ги разделите на няколко основни групи:

• Проекти за първоначално обучение, които не претендират за важна практическа употреба, но помагат да се разберат различни аспекти на платформата.
  • Мигащи светодиоди - фар, мигалка, светофар и други.
  • Проекти със сензори: от най-простите аналогови до цифрови, използващи различни протоколи за обмен на данни.
  • Устройства за записване и показване на информация.
  • Машини и апарати със серво задвижвания и стъпкови двигатели.
  • Устройства, използващи различни безжични режими на комуникация и GPS.
• Проекти за домашна автоматизация - умни домове на Arduino, както и управление на индивидуална домашна инфраструктура.
• Различни автономни автомобили и роботи.
• Проекти за изследване на природата и автоматизация на земеделието
• Необичайни и креативни - като правило, развлекателни проекти.

За всяка от тези групи можете да намерите голямо разнообразие от материали в книги и уебсайтове. В тази статия ще започнем нашето запознаване с описанието на най-простите проекти, които се препоръчват да започнат за начинаещи.

Как да създадете проект на Arduino

Проект на Arduino винаги е комбинация от електронна схема, някакъв свързан хардуер и механични устройства, енергийни системи и софтуер, който управлява целия този хаос. Ето защо, когато започнете работа, трябва твърдо да разберете, че създавайки само устройство, ще трябва да станете програмист, електронен инженер и дизайнер.

Ако говорим сине за проект за обучение, тогава определено ще срещнете следните етапи на изпълнение със следните задачи:

• Измислете нещо, което ще бъде полезно и (или) интересно за другите. Дори и най-простият проект има някаква полза - поне помага да се научат нови технологии.
• Сглобете веригата, свържете модулите един към друг и към контролера.
• Напишете скица (програма) в специална среда и я качете в контролера.
• Проверете как всичко работи заедно и коригирайте всички грешки.
• След тестване се подгответе да създадете готово устройство. Това означава, че трябва да сглобите устройството в някакъв използваем корпус, да осигурите система за захранване, комуникация с околната среда.
• Ако ще разпространявате устройствата, които сте създали, ще трябва да се погрижите и за дизайна, транспортната система, да помислите за безопасността на употреба от необучени потребители и да обучите същите тези потребители.
• Ако вашето устройство работи, то е тествано и има някои предимства пред други решения, тогава можете да опитате да превърнете своя инженерен проект в бизнес проект, опитайте се да привлечете инвестиции.

Всеки от тези етапи на създаване на проект е достоен за отделна статия. Но ние ще се съсредоточим върху етапите на сглобяване на електронни схеми (основите на електрониката) и програмиране на контролера.

Електронни схеми

Електронните схеми обикновено се сглобяват с помощта на закрепващи елементи един към друг без запояване и усукване. Можете да разберете как работят модулите и схемите за свързване на нашия уебсайт. Обикновено описанието на проекта определя как да монтирате частите. Но за повечето популярни модули вече има десетки готови схеми и примери в интернет.

Програмиране

Създаването и мигането на скици се извършва в специална програма- среда за програмиране. Най-популярната версия на такава среда е Arduino IDE. На нашия сайт можете да намерите информация за.

Къде да купите всичко необходимо

Прости проекти на Arduino

Нека започнем нашия преглед с традиционно най-простите, но много важни проекти, които включват минималния брой елементи: светодиоди, резистори и, разбира се, платка Arduino. Всички примери са предназначени за употреба, но с минимални промени ще работят на всяка дъска: от и до и дори LilyPad.

Мигащ LED проект - Beacon

Без изключение всички уроци и уроци за начинаещи на arduino започват с пример за мигащ светодиод. Има две причини за това: такива проекти изискват минимално програмиране и могат да се изпълняват дори без сглобяване на електронна схема - наистина нещо, и има светодиод на всяка платка на Arduino. Следователно ние няма да бъдем изключение - нека започнем с маяк.

Ще ни трябва:

• Arduino Uno, Nano или Mega платка с вграден светодиод, свързан към пин 13.
• И това е.

Какъв трябва да е резултата:

Светодиодът мига - включва се и се изключва на редовни интервали (по подразбиране - 1 сек). Скоростта на включване и изключване може да се регулира.

Схема на проекта

Схемата на проекта е доста проста: имаме нужда само от arduino контролер с вграден светодиод, свързан към пин 13. Това е светодиодът, който ще мига. Всички популярни дъски ще свършат работа: Uno, Nano, Mega и други.

Свързваме Arduino към компютъра, уверяваме се, че платката оживява и мига със светлини за зареждане. В много платки "мигащата" скица вече е записана на микроконтролера, така че светодиодът може да започне да мига веднага след включване.

С помощта на такъв прост проект за маяк можете бързо да проверите производителността на платката: свържете я към компютър, попълнете скицата и с мигането на светодиода веднага ще стане ясно дали платката работи или не .

Програмиране в проекта Arduino

Ако вашата дъска няма заредена скица на маяк, това няма значение. Може лесно да се изтегли завършен пример, наличен в средата за програмиране Arduino.

Отворете програмата Arduino IDE, уверете се, че е избран правилният порт.

Проверка на порта на Arduino - изберете порта с максималния брой

След това отваряме готовата скица на Blink - тя е в списъка с вградени примери. Отворете менюто Файл, намерете под-елемента с примери, след това Основи и изберете Blink файла.

Отваряне на примера за мигане в Arduino IDE

IN отворен прозорецще се покаже изходният код на програмата (скица), който ще трябва да качите в контролера. За да направите това, просто щракнете върху бутона със стрелка.

Информация в Arduino IDE – изтеглянето е завършено

Чакаме малко (по-долу можете да проследите процеса на изтегляне) - и това е всичко. Платката отново ще мига с няколко светодиода и след това един от светодиодите ще започне измервания цикъл на включване и изключване. Можем да ви поздравим за първия качен проект!

Проект за маяк с LED и макет

В този проект ще създадем мигащ светодиод - свържете го с проводници, резистор и макетна платка към arduino. Самата скица и логиката на работа ще останат същите - светодиодът се включва и изключва.

Графично представяне на диаграмата на свързване е налично на следната фигура:

Други идеи за LED проекти:

• Мигач (мигат два светодиода с различни цветове)
• Светофар
• Лека музика
• маяк за сън
• Маяк - сигнализация
• морзов код

Подробно описание на схемата на свързване и логиката на програмата можете да намерите в отделна статия за проекти със светодиоди.

Arduino проекти онлайн

В интернет можете да намерите огромен брой примери за различни проекти с Arduino. Направихме малка селекция от най-необичайните проекти.

Днес можете лесно да намерите стотици проекти, създадени от ръцете на ентусиазирани инженери по целия свят. Невъзможно е да се направи качествен преглед на всички тях. В тази колекция ние просто направихме малък преглед

Този оригинален проект изглежда невероятен, защото за да смените канала не е нужно дистанционно управление, а мисълта за смяната му. За да създадете, ще ви трябва Arduino Uno, игра Star Wars Force Trainer, инфрачервен приемник и предавател.

Проектът е реализиран от Даниел Дейвис у дома. Той взе за основа играта Star Wars Force Trainer от 2009 г. и я разглоби. Самата игра съдържа слушалки, които могат да откриват електрически полетаум (подобно на ЕЕГ). Вътре е открит EEG чип NeuroSky, който Даниел свързва с платката Arduino. ЕЕГ данните се събират и конвертират на компютър.

С помощта на серийния монитор можете да видите сигналите, които дистанционното управление предава на IR приемника при превключване на канали. След това се пише кодът на бутона и се пише малка програма.

След приключване на програмната част на човека се слага каска и той може да превключва кабелите на телевизора и да го изключва, като концентрира мислите си.

Plotclock е най-простият робот, който се състои от ръка с маркер, който пише върху бяла дъска. текущо време. Когато времето се промени, ръката изтрива предварително записаното число и записва новите стойности. Проектът непрекъснато се развива, описаната технология е най-простата.

За реализиране на проекта са ви необходими 3D принтер, Arduino Uno, 3 сервомотора, болтове и гайки, изтриваем маркер за бяла дъска, бяла повърхност.

Механичният компонент на робота е изграден от пластмасови елементи и взаимосвързани механизми. Ръката се управлява от платка Arduino и три сервомотора.

Проектът реализира отваряне на вратата с помощта на определен гласова команда. За да влезете в стаята, достатъчно е да кажете фразата „Сезам, отвори“.

За да създадете, ще ви трябва Arduino Uno, серво мотор, Bluetooth модул.

Командите на Google Now се използват за отключване на вратата. За смартфони и таблети има приложение, наречено „Sesame“, което изпраща команда до ключалката на вратата, когато произнесете думите „OK Google, Sesame, open“.

Сервото е свързано към ключалката на вратата. Bluetooth модулчака команда и когато бъде получена, изпраща сигнал към Arduino през серийния порт. Arduino Uno командва сервото и вратата се отваря.

Базираният на Arduino LED Cube е развлекателно осветително устройство. Може да бъде с различни размери с различни режими на подсветка. Кубът е оборудван с бутон за превключване на режимите.

За да създадете, ще ви трябват 64 светодиода, 4 резистора по 100 ома, проводници, макетна платка, конектори, кутия, 9V захранване и платка Arduino Uno.

Върху кутията е начертана или отпечатана скица на квадрат 4х4. Правят се отвори, в които се поставят светодиодите. Анодите трябва да се свържат един с друг, след това кутията трябва да се завърти и диодите да се извадят. По същия начин се оформят още 3 слоя. Всички слоеве трябва да бъдат свързани с помощта на останалите катоди. На макетполученият куб се поставя и свързва към дъската.

Въз основа на Arduino можете да създадете полезно нещо за къщата - почистващ робот. Самоизработен модел няма да бъде по-нисък по своите характеристики от копие от магазина.

За монтаж ще ви трябва:

• Ардуино;
• драйвер L298N за управление на двигателя;
• миниатюрни двигатели с редуктор и колела;
• 6 инфрачервени сензора;
• турбинен двигател;
• турбина;
• двигатели с четки;
• Сензори за сблъсък;
• 4 батерии;
• повишаващи и понижаващи преобразуватели на ток;
• контролер на батерията.

Прахосмукачката е оборудвана с IR сензори. Те реагират, когато чистачът се приближи до препятствие и го инструктират да спре и да се обърне. При удар в стена или друго препятствие се задейства един от превключвателите, свързващи бронята и тялото на робота.

Уеб камерата е монтирана на въртящ се механизъм и е свързана към компютър, работещ с OpenCV софтуер. Когато програмата разпознае лице, тя започва да изчислява централната му точка. Получените координати се предават на микроконтролера Arduino, който управлява сервомоторите и следи лицето.

За изпълнение ще ви трябва:

• софтуер Arduino IDE, OpenCV;
• платка Arduino Uno;
• 2 сервомотора;
• Уебкамера.

Автоматизирането на задачите в аквариума улеснява живота на потребителя. Проектът трябва да отговаря за следното:

• доставка на осветление от един или друг цвят в зависимост от условията;
• дисплей за време;
• регулиране на компресора;
• включване и изключване на филтри;
• показване на данни за температура, влажност.

За да сглобите устройството, ще ви трябва платка Arduino Uno, пиезосигнално устройство, RGB лента, бяла диодна лента, сензор за температура и влажност, LCD екран, часовник, 2 релета, IR приемник и транзистори.

Има много схеми за изпълнение на устройството. Пример за един от тях е показан по-долу.

Също така трябва да напишете код за включване на един или друг цвят в зависимост от условията и настройка на LCD екрана.

Интелигентната оранжерия за цветя следи и регулира температурата и осветлението и полива почвата. Това важи особено за топлолюбивите тропически растения, при които е необходимо постоянно да се поддържа висока температура. Можете да го управлявате автоматично или дистанционно от вашия таблет или смартфон.

За да създадете проект, имате нужда от следните компоненти:

• Arduino Uno;
• USB кабел;
• платка за създаване на прототипи;
• проводници;
• фоторезистор;
• резистор 10 kΩ;
• температурен сензор;
• модул за околна температура и влажност;
• модул на влажност на почвата.

Фоторезисторът е отговорен за измерването на осветеността. Температурният сензор получава температурата на въздуха. Модулът за влажност на почвата се поставя в земята и измерва нивото на водата в нея.

Устройството може да се използва в интелигентен дом като измервател на потреблението на електроенергия на съвременни измервателни уреди. Чрез светодиода на брояча се чете информация - изчислява се продължителността между миганията.

Принципът на действие е следният. Arduino чете честотата на мигане и подава информацията през безжичния модул. Модулът, инсталиран на компютъра, получава тези данни и ги предава на програмата LabVIEW, която показва данните за консумацията на енергия в реално време.

Мигането на светодиода се засича от фоторезистора. Аналоговите данни се четат с помощта на делител на напрежение.

За работа ще ви трябва:

• Ардуино;
• фоторезистор;
• Светодиод;
• xbee модул;
• софтуер Arduino IDE, LabView;
• прости и настройващи резистори;
• жици.

Програмата ще покаже графика на потреблението за последните 5 минути и то в реално време.

Със собствените си ръце, базирани на Arduino, можете да създадете аудио плейър. Дизайнът му е прост - състои се от високоговорител, транзистор, micro sd картисъс записани на него песни. Arduino се използва като платка, можете също да вземете контролер Seeeduino 2.21 или Garagino на ATmega328.

За сглобяване са ви необходими:

• контролер;
• четец на карти;
• говорител;
• печатна електронна платка;
• карта с памет със записани аудио записи;
• транзистор;
• резистор;
• жици.

Плейърът работи по следния начин. Arduino зарежда .wav файловете на картата с памет. Генерира се сигнал, който се извежда през високоговорителите, свързани към пин 9 на платката.

Песента трябва първо да бъде преобразувана във формат .wav. Това може да стане с помощта на най-простия онлайн конвертор. Музикалните файлове имат ограничения при възпроизвеждане на мелодия. Транзисторът няма да може да чете сложни .wav файлове, така че се препоръчва да конвертирате песни в следващ вид: 16 kHz в секунда, моно канал, 8 бита на проба.

Музиката се записва на предварително форматирана карта с памет и се съхранява с прости имена.След като съберете веригата, трябва да напишете кода, да включите захранването, след което музиката ще започне да се възпроизвежда.

Препоръки за работа с Arduino проекти в Интернет

След като намерите проект, който ви интересува в интернет, първо се опитайте да разберете принципа му на работа. Вижте как елементите са свързани помежду си, какви функции изпълняват, какви са ограниченията. Опитайте първо да създадете прототип на устройства ( електронна схемас фърмуер) и едва след това опитайте напълно да повторите това, което виждате в описанието.

Други идеи за проекти

Проекти за интелигентен дом на Arduino

Проектите за интелигентен дом са един пример за това как да преминете от „играчки“ и симулатори към реални системи, които помагат и правят живота по-лесен. Като правило, с помощта на arduino е невъзможно да се създадат пълноценни самостоятелни решения, но е напълно възможно да се направят отделни компоненти.

В същото време трябва да се разбере, че когато се сблъскаме с реални инфраструктурни съоръжения, трябва да внимаваме особено при работа с електричество, отопление, водоснабдяване под налягане и канализация. Всички експерименти тук трябва да се извършват под наблюдението на професионалист.

Какво може да бъде прототип на интелигентен дом на arduino:

• Осветителни системи с автоматично включванеи изключване в зависимост от показателите на датчиците. Най-популярните опции са да използвате светлинен сензор, PIR сензор за движение или звуков сензор.
• Електроуреди с дистанционно управление. Например включване или изключване на отоплителната система в зависимост от температурата или интелигентен контролвътрешно осветление. Тук ще ви трябват различни видове релета и един от механизмите за осигуряване безжична комуникация: WiFi, GPRS, Bluetooth или радио канал. Устройствата могат да се управляват през уеб интерфейса (през браузър) или с помощта на съответния мобилно приложение(можете да го напишете сами или да изберете някоя от готовите платформи).
• Всички видове счетоводни системи: вода, топлоенергия, електричество. За начинаещи са налични аматьорски сензори за водно налягане, температура, влажност и ток. Можете също така да използвате професионални устройства, взаимодействайки с тях, използвайки един от индустриалните протоколи. Получените данни могат да бъдат събрани локално или изпратени в облака за допълнителен анализ.
• Системи за сигурност и контрол на аварийни ситуации. Тук ще ви трябват различни сензори за присъствие, движение, звук, магнитни сензори на Хол и други. Естествено, човек не може без комуникации и възможност за бързо прехвърляне на информация към собственика чрез Интернет.

Всяка от тези области може да съдържа десетки различни проекти. Можете лесно да намерите подходящ вариант за себе си в интернет или в някоя от нашите статии.

Проекти за зелена роботика

Младите хора с ардуино, живеещи в малки градове и селски райони, където има много природа и малко „цивилизация“, могат успешно да използват ардуино за изследване и опазване, както и за автоматизация на земеделието. Ето някои от идеите за проекти, които можете да реализирате сами на ниво прототипи и готови решения:

• интелигентна оранжерия
• Поливане на растения
• Интелигентен инкубатор
• умен кошер
• Антигризачи
• Умен агроном
• Интелигентен нашийник за животни
• Разширена метеорологична станция
• Робот - сеялка
• Брояч на мравки

Проекти с дрон: въздушна фотография, торене.

Ардуиное малко електронно устройство, състоящо се от едно печатна електронна платка, който е в състояние да управлява различни сензори, електрически двигатели, осветление, да предава и получава данни ... Arduino е цяло семейство устройства с различни размери и възможности. Освен това това е цяла зоологическа градина от клонинги на Arduino и светът на устройствата, съвместими с Arduino. Но нека поговорим за всичко по ред.

1 "Мозък"Ардуино

„Мозъкът“ на Arduino е микроконтролерсемейства Atmega. Микроконтролерът е микропроцесор с памет и различни периферни устройства, реализирани на един чип. Всъщност това е едночипов микрокомпютър, който е способен да изпълнява относително прости задачи. различни моделиот фамилията Arduino са оборудвани с различни микроконтролери.

Atmega328 - Arduino UNO мозък

На снимката е микроконтролер. Atmega328. Тези микроконтролери са Arduino UNOИ Ардуино Нано(но в друга сграда).

2 "Ръце"Ардуино

Но каква е ползата от мозъка, ако няма ръце? В този случай ръцете са електрически клемипоставен около периметъра на платката Arduino. Има табла с голяма сумазаключения, има по-малко. Например, най-голямата платка в семейството Arduino е Ардуино Мега- има повече от 70 независими заключения, а най-малкият - Arduino Pro Mini- общо 22 заключения.

Снимката показва сравнение на Arduino Mega и Arduino Pro Mini. Можете ли да си представите какво може да направи човек с толкова ръце, колкото има Arduino Mega щифтове?

3 Цифрови и аналоговизаключения

Не всички щифтове на Arduino са еднакви. Има изводи дигитален, е там аналогов. Основната разлика между тях е, че може да има само две стойности на цифровите щифтове: или логическо "1" (ВЯРНО, от 3 до 5 волта), или логическо "0" (НЕВЯРНО, от 0 до 1,5 волта) и на аналоговите изходи обхватът от логическа "1" до "0" е разделен на много малки секции.

Защо е необходимо това? Нека да разгледаме такъв ясен пример. Ако е свързан към цифров изход Arduino LED и приложете логическа "1" към изхода, след което светодиодът ще светне с максимална яркост; ако приложите "0" - светодиодът ще изгасне. Няма междинни варианти. Ако светодиодът е свързан към аналогов изход, тогава яркостта на светодиода може да се контролира плавно. На практика аналоговите изходи най-често се свързват с някакви аналогови сензори.

4 Какво може да управляваАрдуино

В резултат на това такъв брой "ръце" в Arduino ви позволява да свържете огромен брой различни периферни устройства. Сред тях, например:

• бутони, пръстени и джойстици,
• светодиоди и фотодиоди,
• микрофони и високоговорители,
• електродвигатели и серво задвижвания,
• LCD дисплеи,
• четци за радио тагове (RFID и NFC),
• bluetooth, WiFi и Ethernet модули,
• Четци на SD карти,
• радиоприемници и радиопредаватели,
• GPS и GSM модули…

И то десетки различни сензори:

• осветление,
• магнитно поле,
• ултразвукови и лазерни далекомери,
• жироскопи и акселерометри,
• сензори за дим и състав на въздуха,
• сензори за налягане, температура и влажност...

И много, много повече

Всичко това превръща Arduino в универсално системно ядро, което може да бъде конфигурирано по различни начини. Искате ли да направите радиоуправляема хранилка за домашни любимци? Моля те! Искате ли прозорецът ви да се затваря, когато започне да вали? Моля те! Искате ли да контролирате яркостта на осветлението в стаята от вашия смартфон? лесно! Искате ли да бъдете уведомени по имейл, ако почвата за саксията е станала твърде суха? И това е възможно!

Снимката показва само малка част от периферните устройства, които могат да бъдат свързани към Arduino. Всъщност има много, много повече.

5 Комуникацияс Arduino

Как процесорът знае какво точно трябва да прави? Трябва да му кажеш това. Писане на съобщения за Arduino се нарича програмиране. Има език за комуникация с микроконтролера, опростен и адаптиран специално за Arduino. Овладяването на този език не е никак трудно с желание и известна упоритост, дори никога преди да не сте програмирали.

И за да се опрости този процес, специален софтуерна среда - Arduino IDE. Включва десетки примери за добри, работещи програми. След като ги изучавате, много бързо ще научите много за езика на комуникация с Arduino.

Arduino ще позволи на вашите програми да излязат от виртуалния свят в реалния свят. Ще можете да видите как програмите, които пишете, карат светодиода да мига или да върти вала на двигателя, а след това да правите по-сложни и полезни неща. Arduino ще ви позволи да научите много нови и интересни неща както в електрониката, така и в програмирането. В резултат на това това може да ви служи като страхотно хоби, вълнуващо занимание с деца, прекрасно и полезно забавление.

Можете да поръчате Arduino и голямо разнообразие от сензори за него от китайския онлайн магазин Ali Express. Тук цените са по-ниски, но доставката отнема време от 3 седмици до 1,5 месеца. Можете да поръчате Arduino в магазина за електроника Voltiq.ru. Тук цените са малко по-високи, отколкото в китайските онлайн магазини, но не е нужно да чакате цял месец. Друг добър магазин за електроника и роботика е FastNVR.ru.

И накрая, вижте какви различни и прекрасни проекти можете да реализирате с помощта на Arduino!

Повечето инженери по електроника предпочитат да изграждат своите проекти на базата на микроконтролер, за който вече сме писали няколко пъти. В статията по-долу ще разгледаме прости дизайни на електронни устройства за начинаещи и най-необичайните проекти, базирани на споменатия микроконтролер.

Като начало си струва да се запознаете с функционалността на микропроцесора Arduino Uno, върху който са изградени повечето проекти, както и да разгледате причините за избора на това устройство. По-долу са факторите, поради които един начинаещ изобретател трябва да спре на Arduino uno:

1. Доста лесен за използване интерфейс. Ясно е къде е контактът и къде да закачите свързващите проводници.
2. Чипът на платката се свързва директно към USB порта. Предимството на тази настройка е, че серийната комуникация е много прост протокол, издържал изпитанието на времето, а USB прави свързването към модерни компютри много удобно.
3. Лесно е да се намери централната част на микроконтролера, която е чипът ATmega328. Той има повече хардуерни функции като таймери, външни и вътрешни прекъсвания, PWM щифтове и множество режими на заспиване.
4. отворено устройство програмен код, Ето защо голям бройрадиолюбителите могат да коригират грешки и неизправности в софтуер. Това улеснява отстраняването на грешки в проекти.
5. Тактовата честота е 16 MHz, което е достатъчно бързо за повечето приложения и не ускорява микроконтролера.
6. Много е удобно да контролирате мощността вътре в него и има вградена функция за регулиране на напрежението. Освен това микроконтролерът може да бъде изключен от USB порта без външен източник на захранване. Можете да свържете външно захранване до 12 V. Освен това микропроцесорът сам ще определи необходимото напрежение.
7. Наличието на 13 цифрови контакта и 6 аналогови контакта. Тези щифтове ви позволяват да свържете оборудване към платката Arduino uno от оператор на трета страна. Щифтовете се използват като ключ за разширяване на изчислителната мощ на Arduino uno в реалния свят. Просто свържете вашите електронни устройства и сензори към съединителите, които съответстват на всеки от тези щифтове.
8. Наличен е ICSP хедър за заобикаляне на USB порта и директен интерфейс с Arduino серийно устройство. Този порт е необходим за нулиране на чипа, ако е повреден и вече не може да се използва на вашия компютър.
9. Наличие на 32 KB флаш памет за съхранение на кода на разработчика.
10. Светодиод на платката е свързан към цифров щифт 13 за бързо и лесно отстраняване на грешки в кода.
11. И накрая, има бутон за нулиране на програмата на чипа.

Arduino е създаден през 2005 г. от двама италиански инженери, David Cuartilles и Massimo Banzi, с цел да научат учениците как да програмират микроконтролера Arduino uno и да подобрят своите електронни умения и да ги използват в реалния свят.

Arduino uno може да усети заобикаляща среда, получава вход от различни сензори и е в състояние да влияе на околната среда и други изпълнителни механизми. Микроконтролерът се програмира с помощта на езика за програмиране Arduino (базиран на окабеляване) и средата за разработка Arduino (базиран на обработка).

Сега нека да преминем към проекти на Arduino uno.

Най-лесният проект за начинаещи

Помислете за няколко прости и интересни проекта Arduino uno, които дори начинаещите могат да направят в този бизнес - алармена система.

Вече направихме урок по този проект -. Накратко какво се прави и как.

Този проект използва сензор за движение за откриване на движения и емисии с висок тон, както и визуален дисплей, състоящ се от мигащи светодиоди. Самият проект ще ви запознае с някои от добавките, които са включени в Arduino Starter Kit, както и с нюансите на използването на NewPing.

Това е библиотека на Arduino, която ви помага да наблюдавате и тествате вашия сонарен сензор за разстояние. Въпреки че не е точно пълна защита на дома, той предлага идеалното решение за защита на малки пространства като спални и бани.

За този проект вие трябва:

1. Ултразвуков пинг сензор - HC-SR04.
2. Пиезо зумер.
3. Светодиодна лента.
4. Автомобилно осветление с RGB лента. Това ръководство за проектът Arduinoще научите как да направите RGB вътрешно осветление на автомобил с помощта на платка Arduino uno.

Много автомобилни ентусиасти обичат да добавят допълнителни светлини или да надграждат вътрешните си крушки до светодиоди, но с платформата Arduino можете да се насладите на повече контрол и детайлност, като управлявате мощни светодиоди и светлинни ленти.

Можете да промените цвета на осветлението с android устройства(телефон или таблет), като използвате " Bluetooth RGB контролер» (Dev Next Prototypes), който можете да изтеглите безплатно от android playмагазин. Можете също да намерите електронната схема на EasyEDA или да поръчате своя собствена базирана на Arduino схема на печатна платка.

Невероятни проекти на Arduino Uno

Повечето професионалисти в областта на разработването на електронни проекти на Arduino uno обичат да експериментират. В резултат на това се появяват интересни и невероятни устройства, които са разгледани по-долу:

1. Добавяне на IR дистанционно към акустична система . Дистанционно управление в битовата електроника дистанционное компонент електронно устройствокато телевизор, DVD плейър или друг домашен уред, използван за безжично управлениеустройство от близко разстояние. Дистанционното управление е преди всичко удобно за хората и ви позволява да работите с устройства, които не са подходящи за директно управление на контролите.
2. Аларма. Часовникът за реално време се използва за получаване на точно време. Тук тази система показва датата и часа на LCD дисплея и можем да настроим алармата с бутоните за управление. Веднага щом настъпи времето за аларма, системата издава звуков сигнал.
3. стъпков мотор. означава прецизен двигател, който може да се върти стъпка по стъпка. Такова устройство се прави с помощта на роботика, 3D принтери и CNC машини.

   За този проект вземете най-евтиното стъпков моторкоито можете да намерите. Двигателите са достъпни онлайн. Този проект използва крачкомер 28byj-48, който е подходящ за повечето други подобни проекти. Лесно се свързва към платката Arduino.
   - Ще ви трябват 6 кабела с женски към мъжки съединители. Просто трябва да свържете мотора към платката и това е! Можете също така да добавите малко парче лента към въртящата се глава, за да видите дали прави въртящо се движение.

4. Ултразвуков сензор за разстояние. Този проект използва популярния, така че устройството да може да избягва препятствия и да се движи в различни посоки.

Когато сте готови, резултатът от вашите действия ще се появи на екрана. За да запазите нещата прости и ясни, препоръчително е да използвате LCD с I2C конвертор, така че имате нужда само от 4 кабела, за да се свържете към платката Arduino.