Érdekes dolgok az Arduino-n. Szokatlan projektek az Arduino Uno-n

Valószínűleg mindenki hallotta már, mi az a digitális dobgép, vagy egyébként a beatgép. A norvég zeneszerző Koka Nikoladze elektromechanikus dobgépe egészen más kérdés. Ebben a hang mechanikai hatás következtében keletkezik. alatt működik a gép Arduino vezérlés, amely lehetővé teszi egy dallam beprogramozását az előadásra.

Hallott már az Arduino-ról, és gyorsan ki akarja találni, hogy saját készüléket, robotot vagy bármi mást készítsen, amit kitalál. Már az első este villoghat egy LED, de egy bonyolultabb kütyü elkészítése sokkal több időt vesz igénybe. Hosszú hetek, sőt hónapok várnak a C nyelvű programozás tanulására, a kompatibilis könyvtárak és modulok keresésére, a mankók és a nehézségek leküzdésére. Hogyan lehet felgyorsítani a folyamatot? Kezdje egy Arduino-kompatibilis kártyával, amely JavaScriptben programozható.

Eredeti cikk angol nyelven http://www.bunniestudios.com/blog/?p=2407

A képen Leonardo kész nyomtatott áramköri lapjai láthatók

A lámpában az a legérdekesebb, hogy a közelségre egy házilag készített, és általában nagyon egyszerű kapacitív érzékelővel reagál. A fő elem, ami egy fólialap. Tovább Ebben a pillanatban ez a szerelvény csak egy prototípus, és az összes elektronikai alkatrész és az érzékelő (ugyanaz a fólialap) semmiképpen nincs beépítve magába a lámpába, de maga az ötlet nagyon érdekes.

Arduino, házi készítésű kesztyű 5 vezetékes hajlításérzékelővel, 5 HITEC HS-81 szervóval és mechanikus karral. A videóban megnézheti, hogyan működik mindez. Az Arduino beolvassa a hajlításérzékelők adatait és vezérli a szervomotorokat, hogy a mechanikus kar megismételje az emberi kéz mozgását. Egyébként az első videóban a szerző használja kész készlet kézi mechanika, amit ebayen lehet venni, bár anélkül Elektromos alkatrészekés hajt. Egy másik projektben a szerző hasonló kezet készített hulladék anyagokból.

Ebben a projektben a szerző bemutatja, hogyan csatlakoztathat egy színes 8x8 LED-mátrixot egy Arduino-hoz. Maga a mátrix 32 bemenettel rendelkezik: 8 anód, 8 vörös katód, 8 zöld és 8 kék. Ebben az esetben az Arduino csak 3 kimenetét használjuk a mátrix vezérlésére. Itt nincs varázslat, de van 4 db 74HC595 váltóregiszter.

A 74HC59 Arduino-val való használatáról a 74HC595 Shift regiszter használata a kimenetek számának növeléséhez című útmutatóban olvashat.

Egy regiszter 8 kimenetet ad, mivel a mátrixunk 32 bemenettel rendelkezik, a projektben a kaszkád technikát alkalmazzuk műszakregiszterek. 4 db 74HC59 regiszterre lesz szükségünk, míg az Arduino csatlakozásainak száma nem változik, és 3 kimenetet használunk az Arduino felé. Vezetéshez. Az áramellátás USB-n keresztül történik, de különálló is csatlakoztatható.

A gyorsan mozgó folyamatok, például egy csepp leesése vagy egy léggömb felrobbanása filmre vétele nagyon nehéz feladat. Szinte lehetetlen pontosan megjósolni azt a pillanatot, amikor meg kell nyomni a kioldót speciális eszközök nélkül. Nem, természetesen százszor próbálkozhatsz, és egy ponton a szerencse feléd fordul. De megteheti több száz golyó nélkül. Itt tovább jön a segítség Arduino. Az alábbiakban az automatikus trigger létrehozásának folyamatát ismertetjük Arduino alapú hangra adott reakcióval vagy a lézermutató sugár metszéspontjával.

Szigorúan véve az Arduino nem a fényképezőgép zárját fogja irányítani, hanem a vakut. Sajnos a kamera jelre adott válaszának késleltetése 20 milliszekundum körül van, ami emberi szemmel nem észrevehető, de még mindig hosszabb, mint amennyit megengedhet magának egy kipukkanó léggömb felvételekor. Ezért a fényképezés sötét szobában, 10 másodperces záridővel történik, de a vaku pontosan megfelelő pillanat. Mivel a helyiségben gyakorlatilag nincs világítás, a fénykép teljes expozíciója pontosan a vaku villantásának pillanatában történik (körülbelül 1 ezredmásodperc).

Az Arduino az elektronikai mérnökök és elektronikai projektjeik népszerű fejlesztői platformja. egyszerű módon. Mind egy fizikai programozható fejlesztőlapból áll (alapján AVR mikrokontrollerek), valamint egy olyan szoftverből vagy IDE-ből, amely a számítógépén fut, és kódot ír és tölt le a mikrovezérlő kártyájára. Ez a cikk a népszerű, szokatlan és egyszerű Arduino projekteket tárgyalja.

Először nézzük meg a legnépszerűbb Arduino-projekteket:

1. MIDI kontroller a legnépszerűbb Arduino projektek közül a legegyszerűbb. MIDI vezérlők - nagyszerű módja vezérelheti a számítógép különböző hangjait fizikai hardver segítségével. Ez elég régi technológia, és szinte minden zeneboltban vásárolhat mindenféle klassz MIDI-vezérlőt. De ha nem szeretne MIDI-vezérlőt vásárolni, az Arduino segítségével elkészítheti saját magát. Miután létrehozta, USB-n keresztül vezérelheti az összes találatot, hangjelzést és átmenetet.
2. Ambilight érzékelő az LCD-kijelzőn (lásd a fenti képet). Egy kis háttérvilágítás hozzáadása az LCD-hez nagyszerű módja annak, hogy a filmnézés élményét egy kicsit magával ragadóbbá tegye. A végeredmény egy filmnéző rendszer lenyűgöző hatásokkal.
3. Eszköz kezelés magasfeszültség Arduino segítségével. A projekt végén vezérelheti háztartási készülékeit, például LED-et, ventilátort, izzót és így tovább. Beállíthatja a készülékek be- és kikapcsolási idejét. Ez a projekt az egyik legnépszerűbb modult, azaz a 2 csatornás relémodult használja, amelyet széles körben használnak nagyfeszültségű jelvezérelt eszközök vezérlésére kisfeszültségű. Tehát ebben a projektben megtanulod, hogyan kell használni a 2 csatornás relé modult az Arduino-val és annak áramkörével.
4. . A projekt kialakítása meglehetősen egyszerű. A berendezés fő célja a környezeti hőmérséklet értékének mérése, majd LCD-re történő kinyomtatása Arduino és termisztor segítségével. A termisztor egy olyan változó ellenállás, amely a környezeti hőmérséklettől függően változtatja ellenállását. Tehát igen, egyetlen különbséggel úgy működhet, mint az LDR (Light Dependent Resistor). Míg az LDR ellenállását a fény intenzitása szerint változtatja, addig a termisztor ellenállása a környezeti hőmérséklettől függ.

A legszokatlanabb projektek

Most térjünk át az Arduino mikroprocesszort használó szokatlan projektekre:

1. Easy Robot Toy PipeBot. Ha egyszerűbb projektet keres, esetleg olyat, amivel együtt dolgozhat a gyerekeivel, akkor fontolja meg egy PipeBot játék elkészítését. Csak olyan anyagokra lesz szüksége, amelyek mindig kéznél vannak. Miután elkészítette, egy felcsavarható polytube-t fog kapni, amelyet okostelefonjával vezérelhet.
2. 3D szkenner. A hobbi fejlesztő Richard azért hozta létre ezt a projektet, hogy gyermekei 3D-s modelljeit szkennelje. Ez valójában egy forradalmi tervezés, mivel nem kényszeríti az embereket arra, hogy hosszú ideig mozdulatlanul álljanak a szkennelés közben. Ehelyett ez a 3D szkenner azonnal több fényképet készít különböző szögekből, és 3D szkennelésként gyűjti össze a képeket. A Richard Scanner 40 Pis tűvel, 40 Pi-pin-képes kamerával és 40 darab 8 GB-os SD-kártyával készült. Tehát, ahogy el tudja képzelni, ez a projekt rövid időn belül megtérül.
3. Hozzáférhetőség fogyatékkal élők számára. Az MIT kutatója, Gershon Doublon által kifejlesztett Arduino-szerű eszköz, a Tongueduino segítségével az információkat egy rácsban elhelyezett elektródákkal ellátott padba küldik. Ez a betét a felhasználó szájába illeszkedik. Elektronikus érzékelőhöz csatlakoztatva a pad az érzékelőtől érkező jeleket kis impulzusokká alakítja elektromos áram egy rácson keresztül, amelyet a nyelv úgy olvas, mint az emberi nyelv mintáját. Ismeretes, hogy a nyelv rendkívül sűrű érintési felbontás, valamint a nagyfokú neuroplaszticitás, az egyes személyekhez való alkalmazkodás képessége. A kutatások kimutatták, hogy az elektrotaktilis nyelvű kijelzők látásprotézisként használhatók a vakok számára. A felhasználók gyorsan megtanulnak olvasni és eligazodni a természetes környezetben. A Tongueduino használatával a jelek térbeli és intenzitási leképezéseket képeznek a kereten belüli impulzusok számához. A Tongueduino felhasználó képes azonosítani a számítógépen dolgozó kollégája által 3x3-as rácsra rajzolt képpontokat és vonalakat. A végső cél az, hogy az egyszerű látáscserén túl a nagyobb szenzoros szenzoros fokozás felé haladjunk. A magnetométerrel való kapcsolat belső irányérzéket biztosíthat a felhasználónak.

A legegyszerűbb projektek kezdőknek

Íme néhány egyszerű, Arduino-t használó házi készítésű termék, amelyre még egy elektronikai eszközök tervezésében járatlan személy is képes:

1. . Az RFID a Radio Frequency Identification rövidítése. Minden RFID kártya egyedi azonosítóval rendelkezik, amelybe be van ágyazva, és egy RFID-olvasó segítségével olvassa le a sz. Az EM-18 RFID olvasó 125 kHz-en működik, beépített antennával rendelkezik, és 5 V-os tápegységről táplálható. A Weigand kimenet mellett soros kimenetet biztosít. A tartomány kb. 8-12 cm A soros kommunikációs paraméterek 9600 bps, 8 adatbit, 1 stopbit. Ezt a vezeték nélküli RF azonosítást számos rendszerben használják.
2. A híres Arduino projekt . A dőlésérzékelő kapcsoló egy elektronikus eszköz, amely érzékeli egy tárgy tájolását, és ennek megfelelően magas vagy alacsony kimenetet állít elő. Higanygolyót tartalmaz, amely mozog. Így a dőlésérzékelő a tájolástól függően be- vagy kikapcsolhatja az áramkört. Ebben a projektben egy Mercury/Tilt érzékelőt kapcsolunk össze egy Arduino UNO-val. A LED-et és a berregőt a dőlésérzékelő kimenete szerint vezéreljük. Amikor megdöntjük az érzékelőt, a riasztó bekapcsol.
3. Egy elemi projekt készül az Arduino - . VAL VEL egyszerű tudás Az Arduino és a feszültségosztó áramkör segítségével az Arduinót digitális voltmérővé alakíthatjuk, és megmérhetjük a bemeneti feszültséget Arduino segítségévelés 16x2 LCD kijelző. Az Arduino több analóg bemenettel rendelkezik, amelyek az Arduino belsejében található analóg-digitális átalakítóhoz (ADC) csatlakoznak. Az Arduino ADC egy tízbites konverter. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti érték 0 és 1023 között lesz. Ezt az értéket a függvény segítségével kapjuk meg. analogRead. Ha ismeri a referenciafeszültséget, könnyen kiszámíthatja az analóg bemenet áramfeszültségét. A bemeneti feszültség kiszámításához feszültségosztó áramkört használhatunk.

Ebben a cikkben áttekintést talál az Arduino mérnöki projektekről rövid leírás mindegyikük. Igyekeztünk nem csak a kezdőknek szóló projektekről beszélni, hanem rövid megjegyzéseket is közölni példákkal és megvalósítási diagramokkal. A legtöbb projekt vezérlőkkel is létrehozható Arduino Uno R3, Nano vagy Mega. Reméljük, hogy a platformmal való ismerkedése folytatódik, és nem csak a meglévő ötleteket tudja majd megismételni, hanem a példák ihlette saját megoldásokat is kitalálhat.

Ha megnézi az összes Arduino projektet, amelyekről információ elérhető az interneten, több fő csoportra oszthatja őket:

• Kezdeti oktatási projektek, amelyek nem állítanak fontos gyakorlati hasznot, de segítenek megérteni a platform különböző aspektusait.
  • Villogó LED-ek - jelzőfény, villogó, közlekedési lámpa és mások.
  • Projektek érzékelőkkel: a legegyszerűbb analógtól a digitálisig, különféle protokollok használatával az adatcseréhez.
  • Információk rögzítésére és megjelenítésére szolgáló eszközök.
  • Szervohajtású és léptetőmotoros gépek és eszközök.
  • Különféle vezeték nélküli kommunikációt és GPS-t használó eszközök.
• Otthoni automatizálási projektek - intelligens házak Arduino-n, valamint egyedi otthoni infrastruktúra vezérlőelemek.
• Különféle autonóm gépek és robotok.
• Természetkutatási és mezőgazdasági automatizálási projektek
• A szokatlan és kreatív projektek általában szórakoztató projektek.

Mindegyik csoporthoz sokféle anyag található könyvekben és weboldalakon. Ebben a cikkben az ismerkedést a legegyszerűbb projektek leírásával kezdjük, amelyekkel kezdőknek ajánlott kezdeni.

Hogyan készítsünk projektet Arduino-n

Az Arduino projekt mindig egy elektronikus áramkör, néhány hardver és mechanikus eszközök, energiarendszerek és szoftverek, amelyek kezelik ezt a káoszt. Ezért a munka megkezdésekor határozottan meg kell értenie, hogy ha egyedül hoz létre egy eszközt, akkor programozónak, elektronikai mérnöknek és tervezőnek kell lennie.

Ha arról beszélünk nem egy képzési projektről van szó, akkor biztosan a megvalósítás következő szakaszaival fog találkozni a következő feladatokkal:

• Találj ki valamit, ami hasznos és (vagy) érdekes lesz mások számára. Még a legegyszerűbb projektnek is van némi előnye – legalábbis segít az új technológiák tanulmányozásában.
• Szerelje össze az áramkört, csatlakoztassa a modulokat egymáshoz és a vezérlőhöz.
• Írjon egy vázlatot (programot) egy speciális környezetben, és töltse be a vezérlőbe.
• Ellenőrizze, hogyan működik együtt minden, és javítsa ki a hibákat.
• A tesztelés után készüljön fel a kész eszköz létrehozására. Ez azt jelenti, hogy a készüléket valamilyen megfelelő házba kell összeszerelni, biztosítani kell az áramellátó rendszert és a környezettel való kapcsolatokat.
• Ha terjeszteni kívánja az Ön által létrehozott eszközöket, akkor gondoskodnia kell a tervezésről, a szállítási rendszerről, gondolnia kell a képzetlen felhasználók használatának biztonságára és ugyanezen felhasználók képzésére.
• Ha az eszköze működik, tesztelve van, és van néhány előnye a többi megoldással szemben, akkor megpróbálhatja a tervezést üzleti projektté alakítani, befektetéseket vonzani.

A projekt létrehozásának ezen szakaszai mindegyike külön cikket érdemel. De az elektronikus áramkörök összeszerelésének (az elektronika alapjainak) és a vezérlő programozásának szakaszaira összpontosítunk.

Elektronikus áramkörök

Az elektronikus áramkörök összeszerelése általában olyan elemek felhasználásával történik, amelyeket forrasztás vagy csavarás nélkül rögzítenek egymáshoz. Weboldalunkon tájékozódhat a modulok és csatlakozási rajzok működéséről. Általában a projekt leírása jelzi, hogy az alkatrészek hogyan lesznek beépítve. De a legtöbb népszerű modulhoz már több tucat kész diagram és példa található az interneten.

Programozás

A vázlatok létrehozása és firmware-e itt történik speciális program– programozási környezet. Az ilyen környezet legnépszerűbb verziója az Arduino IDE. Weboldalunkon információkat találhat a.

Hol vásárolhat mindent, amire szüksége van

Egyszerű Arduino projektek

Kezdjük áttekintésünket a hagyományosan legegyszerűbb, de nagyon fontos projektekkel, amelyek minimális számú elemet tartalmaznak: LED-ek, ellenállások és természetesen egy Arduino kártya. Minden példa használatra készült, de minimális változtatásokkal minden táblán működni fog: felől és oda, sőt még a LilyPad-en is.

Projekt egy villogó LED - jeladóval

Kivétel nélkül az összes Arduino kezdőknek szóló tankönyve és útmutatója a LED villogásának példájával kezdődik. Ennek két oka van: az ilyen projektek minimális programozást igényelnek, és elektronikus áramkör összeszerelése nélkül is elindíthatók - valóban, és minden Arduino kártyán van LED. Ezért nem leszünk kivételek – kezdjük a jeladóval.

Szükségünk lesz:

• Arduino Uno, Nano vagy Mega kártya beépített LED-del a 13-as érintkezőhöz csatlakoztatva.
• Ez minden.

Mi történjen a végén:

A LED villog - rendszeres időközönként be- és kikapcsol (alapértelmezett - 1 másodperc). A be- és kikapcsolás sebessége állítható.

Projekt diagram

A projektvázlat nagyon egyszerű: csak egy Arduino vezérlőre van szükségünk, aminek a 13-as érintkezőjére van egy beépített LED. Ezzel a LED-del fogunk villogni. Bármely népszerű tábla megfelel: Uno, Nano, Mega és mások.

Csatlakoztatjuk az Arduinót a számítógéphez, megbizonyosodunk arról, hogy a tábla életre kel, és felvillantja a csomagtartó lámpákat. Sok kártyán a „villogó” vázlat már be van írva a mikrokontrollerbe, így a LED bekapcsolás után azonnal elkezdhet villogni.

Egy ilyen egyszerű beacon projekt segítségével gyorsan ellenőrizheti a tábla működőképességét: csatlakoztassa a számítógéphez, töltsön fel egy vázlatot, és a LED villogásával azonnal kiderül, működik-e a tábla vagy sem.

Programozás az Arduino projektben

Ha a táblán nincs betöltött jeladó vázlat, ez nem számít. Már könnyedén letöltheti kész példa, elérhető az Arduino programozási környezetben.

Nyissa meg az Arduino IDE programot, és ellenőrizze, hogy a megfelelő portot választotta-e ki.

Az Arduino port ellenőrzése - válassza ki a maximális számú portot

Ezután megnyitjuk a kész Blink vázlatot - ez a beépített példák listájában található. Nyissa meg a Fájl menüt, keresse meg a példákat tartalmazó alpontot, majd az Alapok és válassza ki a Blink fájlt.

Nyissa meg a Blink példát az Arduino IDE-ben

BAN BEN nyitott ablak Megjelenik a program forráskódja (vázlat), amelyet be kell töltenie a vezérlőbe. Ehhez egyszerűen kattintson a nyíllal ellátott gombra.

Arduino IDE információ - Letöltés kész

Várunk egy kicsit (a letöltési folyamatot alább nyomon követheti) - ez minden. A kártya ismét felvillan több LED-del, majd az egyik LED megkezdi mért be- és kikapcsolási ciklusát. Gratulálunk az első feltöltött projektedhez!

Beacon projekt LED-del és kenyérpirítóval

Ebben a projektben egy villogó LED-et hozunk létre - vezetékekkel, ellenállással és kenyérpirítóval csatlakoztatjuk az Arduinohoz. Maga a vázlat és a működési logika ugyanaz marad - a LED ki- és bekapcsol.

A kapcsolási rajz grafikus ábrázolása az alábbi ábrán látható:

További LED projektötletek:

• Villogó (két különböző színű LED-et villogunk)
• Közlekedési lámpa
• Konnyu zene
• Álmos jeladó
• Beacon - riasztó
• Morze kód

A program kapcsolási rajzának és logikájának részletes leírása egy külön cikkben található, amely a LED-es projektekkel foglalkozik.

Arduino projektek az interneten

Az interneten rengeteg példát találhat különféle Arduino projektekre. Készítettünk egy kis válogatást a legszokatlanabb projektekből.

Ma már könnyedén megtalálhatja a lelkes mérnökök kezei által létrehozott projektek százait szerte a világon. Lehetetlen mindegyik minőségi felülvizsgálatát elvégezni. Ebben a gyűjteményben csak egy rövid áttekintést készítettünk

Ez az eredeti projekt hihetetlennek tűnik, mert a csatornaváltáshoz nem távirányító kell, hanem a változtatás gondolata. A létrehozáshoz szüksége lesz egy Arduino Uno-ra, a Star Wars Force Trainer játékra, egy infravörös vevőre és adóra.

A projektet Daniel Davis hajtotta végre otthon. A 2009-es Star Wars Force Trainer játékot vette alapul, és szétszedte. Maga a játék tartalmaz egy fejhallgatót, amely képes érzékelni elektromos mezők elme (hasonlóan az EEG-hez). A belsejében volt egy NeuroSky EEG chip, amelyet Daniel egy Arduino kártyához kötött. Az EEG adatokat számítógépen gyűjtik és konvertálják.

Soros monitor segítségével megtekintheti azokat a jeleket, amelyeket a távirányító továbbít az infravörös vevőnek csatornaváltáskor. Ezután leírjuk a gomb kódját, és egy kis programot írunk.

A programozási rész befejezése után a személy sisakot ölt, és gondolatai összpontosításával kapcsolhatja a TV-kábeleket és kikapcsolhatja azt.

A Plotclock egy egyszerű robot, amely egy markerrel ellátott kézből áll, amely egy táblára ír aktuális idő. Amikor az idő megváltozik, a kéz törli az előzőleg írt számot és új értékeket ír. A projekt folyamatosan fejlődik, a leírt technológia a legegyszerűbb.

A projekt megvalósításához szükség van egy 3D nyomtatóra, Arduino Uno-ra, 3 szervóra, csavarokra és anyákra, egy tábla jelölőre és egy fehér felületre.

A robot mechanikus alkatrésze műanyag elemekből és összekapcsolt mechanizmusokból áll. A kart egy Arduino tábla és három szervomotor vezérli.

A projekt egy ajtónyitást valósít meg egy bizonyos használatával hangutasítás. A szobába való belépéshez egyszerűen mondja ki az „Open Sesame” kifejezést.

Létrehozásához Arduino Uno-ra, szervomotorra és Bluetooth modulra lesz szüksége.

A Google Asszisztens parancsai az ajtó kinyitására szolgálnak. Okostelefonokhoz és táblagépekhez létezik egy „Sesame” nevű alkalmazás, amely parancsot küld az ajtózárnak, amikor az „Ok Google, Sesame, open” szavakat kiejtik.

A szervomotor az ajtózárhoz van csatlakoztatva. Bluetooth modul vár egy parancsra, és amikor megkapja, jelet küld az Arduino-nak a soros porton keresztül. Az Arduino Uno parancsot ad a szervónak, és kinyílik az ajtó.

Az Arduino alapú LED kocka egy szórakoztató világítóeszköz. Különböző méretű lehet, különböző háttérvilágítási módokkal. A kocka módkapcsoló gombbal van felszerelve.

Az elkészítéshez 64 LED-re, 4 db 100 ohmos ellenállásra, vezetőkre, kenyérsütőtáblára, csatlakozókra, dobozra, 9 V-os tápegységre és egy Arduino Uno kártyára lesz szüksége.

Egy 4x4-es négyzet vázlatát rajzolják vagy nyomtatják a dobozra. Lyukakat készítenek, amelyekbe LED-eket helyeznek. Az anódokat össze kell kötni, majd el kell forgatni a dobozt és ki kell húzni a diódákat. Ugyanígy további 3 réteget alakítunk ki. Az összes réteget a fennmaradó katódokkal kell összekötni. Tovább kenyérdeszka A kapott kockát elhelyezzük és csatlakoztatjuk a táblához.

Az Arduino használatával egy hasznos dolgot készíthet otthonában - egy takarítórobotot. A saját készítésű modell tulajdonságaiban nem lesz rosszabb, mint egy boltban vásárolt példány.

Az összeszereléshez szüksége lesz:

• Arduino;
• L298N meghajtó a motorvezérléshez;
• miniatűr motorok sebességváltóval és kerekekkel;
• 6 infravörös érzékelő;
• motor turbinához;
• turbina;
• kefék motorjai;
• ütközésérzékelők;
• 4 elem;
• emelő és lecsökkentő áramátalakítók;
• akkumulátor vezérlő.

A porszívó infravörös érzékelőkkel van felszerelve. Reagálnak, amikor a porszívó akadályhoz közelít, és megálljt és megfordulást utasítanak. Falnak vagy más akadállyal való ütközéskor a lökhárítót és a robottestet összekötő kapcsolók egyike aktiválódik.

A webkamera egy forgó mechanizmusra van felszerelve, és OpenCV szoftvert futtató számítógéphez csatlakozik. Amikor a program észlel egy arcot, elkezdi kiszámítani a középpontját. A kapott koordinátákat az Arduino mikrokontrollerhez továbbítják, amely vezérli a szervókat és figyeli az arcot.

A megvalósításhoz szüksége lesz:

• szoftver Arduino IDE, OpenCV;
• Arduino Uno tábla;
• 2 szervomotor;
• Webkamera.

Az akváriumi feladatok automatizálása megkönnyíti a felhasználó életét. A projektnek a következő tevékenységekért kell felelnie:

• a körülményektől függően egy vagy másik színű háttérvilágítás biztosítása;
• időkijelzés;
• kompresszor szabályozása;
• szűrők be- és kikapcsolása;
• hőmérséklet, páratartalom adatok megjelenítése.

Az eszköz összeszereléséhez szükség lesz egy Arduino Uno kártyára, egy piezo jelre, egy RGB szalagra, egy fehér dióda csíkra, egy hőmérséklet és páratartalom érzékelőre, egy LCD képernyőre, egy órára, 2 relékre, egy IR vevőre és tranzisztorokra.

Számos séma létezik az eszköz megvalósítására. Az alábbiakban ezek egyikére mutatunk be egy példát.

Ezenkívül kódot kell írnia egy vagy másik szín bekapcsolásához a körülményektől függően, és konfigurálja az LCD képernyő működését.

A virágoknak szánt intelligens üvegházban a hőmérsékletet és a világítást felügyelik és beállítják, a talajt pedig öntözik. Ez különösen igaz a hőt szerető trópusi növényekre, amelyekben folyamatosan magas hőmérsékletet kell fenntartani. Vezérelheti automatikusan vagy távolról táblagépről vagy okostelefonról.

A projekt összeállításához a következő alkatrészekre van szüksége:

• Arduino Uno;
• USB kábel;
• prototípus tábla;
• vezetékek;
• fotoellenállás;
• 10 kOhm ellenállás;
• hőmérséklet szenzor;
• környezeti hőmérséklet és páratartalom modul;
• talajnedvesség modul.

A fényellenállás feladata a megvilágítás mérése. A hőmérséklet-érzékelő fogadja a levegő hőmérsékletét. A talajnedvesség-modul a talajba kerül, és a talaj vízszintjét méri.

A készülék okosotthonban modern mérőórákon áramfogyasztásmérőként használható. Az információkat a számláló LED-en keresztül olvassa be - a villogások közötti időtartam kiszámítása.

A működési elv a következő. Az Arduino leolvassa a villogás gyakoriságát, és ezen keresztül információt ad vezeték nélküli modul. A számítógépre telepített modul fogadja ezeket az adatokat, és továbbítja a LabVIEW-nek, amely valós időben jeleníti meg az energiafogyasztási adatokat.

A LED villogását egy fotoellenállás érzékeli. Az analóg adatok olvasása feszültségosztóval történik.

A munkához szüksége lesz:

• Arduino;
• fotoellenállás;
• Fénykibocsátó dióda;
• Xbee modul;
• Arduino IDE, LabView szoftver;
• egyszerű és hangoló ellenállások;
• vezetékek.

A program az utolsó 5 perc fogyasztási grafikonját jeleníti meg valós időben.

Az Arduino segítségével saját kezűleg is létrehozhat audiolejátszót. Kialakítása egyszerű - hangszóróból, tranzisztorból, micro sd kártyák rajta rögzített számokkal. Az Arduino-t táblaként használják, Seeeduino 2.21 vagy Garagino vezérlőt is használhat az ATmega328-on.

Az összeszereléshez szüksége lesz:

• vezérlő;
• kártyaolvasó;
• hangszóró;
• nyomtatott áramkör;
• memóriakártya rögzített hangsávokkal;
• tranzisztor;
• ellenállás;
• vezetékek.

A lejátszó a következőképpen működik. Az Arduino a memóriakártya .wav kiterjesztésével tölti be a fájlokat. Egy jel keletkezik, amelyet a kártya 9-es érintkezőjére csatlakoztatott hangszórókon keresztül adnak ki.

A dalt először .wav formátumba kell konvertálni. Ezt a legegyszerűbb online konverter segítségével lehet megtenni. A zenefájloknak vannak korlátozásai a dallam lejátszásakor. A tranzisztor nem lesz képes bonyolult .wav fájlok olvasására, ezért célszerű a sávokat átalakítani következő nézet: 16 kHz másodpercenként, mono csatorna, bit mintánként – 8.

A zene előre formázott memóriakártyára kerül rögzítésre és egyszerű nevekkel mentve az áramkör összegyűjtése után meg kell írni a kódot, be kell kapcsolni, ami után elkezdődik a zene lejátszása.

Javaslatok az Arduino projektekkel való munkához az interneten

Miután megtalálta az Önt érdeklő projektet az interneten, először próbálja megérteni a működési elvét. Nézze meg, hogyan kapcsolódnak az elemek, milyen funkciókat látnak el, és mik a korlátozások. Először próbálja meg létrehozni az eszközök prototípusát ( elektronikus áramkör firmware-rel), és csak ezután próbálja meg teljesen megismételni a leírásban látottakat.

Egyéb projektötletek

Intelligens otthoni projektek Arduino használatával

Az okosotthon projektek egy példája annak, hogyan lehet áttérni a „játékokról” és az edzőeszközökről a „játékokra” és az edzőeszközökre valódi rendszerek amelyek segítenek és megkönnyítik az életet. Az Arduino segítségével általában lehetetlen teljes értékű autonóm megoldásokat létrehozni, de nagyon lehetséges az egyes alkatrészek elkészítése.

Ugyanakkor meg kell értenünk, hogy valós infrastrukturális objektumokkal szembesülve különös óvintézkedéseket kell tennünk az elektromos árammal, a fűtéssel, a nyomás alatti vízellátással és a csatornázással. Az itt végzett kísérleteket szakember felügyelete mellett kell elvégezni.

Mi lehet egy okosotthon prototípusa Arduino használatával:

• Világítási rendszerek automatikus bekapcsolásés leállítás az érzékelő leolvasásától függően. A legnépszerűbb lehetőségek a fényérzékelő, a PIR mozgásérzékelő vagy a hangérzékelő használata.
• Távirányítós elektromos készülékek. Például a fűtési rendszer be- vagy kikapcsolása a hőmérséklettől függően, ill intelligens vezérlés világítás a szobákban. Itt különböző típusú relékre és az egyik támasztómechanizmusra lesz szüksége vezeték nélküli kommunikáció: WiFi, GPRS, Bluetooth vagy rádiócsatorna. Az eszközök a webes felületen (böngészőn keresztül) vagy a megfelelő használatával vezérelhetők mobilos alkalmazás(írhatod magad, vagy választhatsz a kész platformok közül).
• Mindenféle számviteli rendszer: víz, hő, villany. A kezdők amatőr érzékelőket használhatnak a víznyomás, hőmérséklet, páratartalom és áramerősség mérésére. Használhat professzionális eszközöket is, és az ipari protokollok egyikével kommunikálhat velük. A kapott adatok helyben gyűjthetők vagy továbbíthatók a felhőbe további elemzés céljából.
• Biztonsági rendszerek és vészhelyzetek figyelése. Itt különféle jelenlét-, mozgás-, hangérzékelőkre, mágneses Hall-érzékelőkre és egyebekre lesz szüksége. Természetesen nem nélkülözheti a kommunikációt és az információk gyors továbbítását a tulajdonoshoz az interneten keresztül.

Ezen területek mindegyike több tucat különböző projektet tartalmazhat. Könnyedén megtalálhatja a megfelelő opciót az interneten vagy valamelyik cikkünkben.

Green Robotics projektek

A kisvárosokban és vidéki területeken élő fiatal Arduino-gyártók, ahol sok a természet és kevés a „civilizáció”, sikeresen használhatják az Arduinót kutatásra és természetvédelemre, valamint mezőgazdasági automatizálásra. Íme néhány projektötlet, amelyet prototípusok és kész megoldások szintjén önállóan is megvalósíthat:

• Intelligens üvegház
• Növények öntözése
• Intelligens inkubátor
• Okos kaptár
• Rágcsálóellenes
• Okos agronómus
• Intelligens nyakörv állatoknak
• Fejlett időjárás állomás
• Robot vetőgép
• Hangyaszámláló

Projektek drónokkal: légi fotózás, műtrágyázás.

Arduino egy kisméretű elektronikus eszköz, amely egyből áll nyomtatott áramkör, amely képes különféle érzékelők, villanymotorok, világítás vezérlésére, adatok továbbítására és fogadására... Az Arduino különböző méretű és képességű készülékek egész családja. És ez egy egész állatkert az Arduino klónokról és az Arduino-kompatibilis eszközök világa. De beszéljünk mindent sorban.

1 "Agy" Arduino

Az Arduino "agya" az mikrokontroller családok Atmega. A mikrokontroller egy mikroprocesszor memóriával és különféle perifériás eszközökkel, egyetlen chipen megvalósítva. Valójában ez egy egychipes mikroszámítógép, amely viszonylag egyszerű feladatok elvégzésére képes. Különféle modellek az Arduino családból különböző mikrokontrollerekkel vannak felszerelve.

Atmega328 - az Arduino UNO agya

A képen egy mikrokontroller látható Atmega328. Az ilyen mikrokontrollerek költségesek Arduino UNOÉs Arduino Nano(de egy másik épületben).

2 "kezek" Arduino

De mit ér az agy, ha nincs keze? Ebben az esetben a kezek elektromos terminálok, az Arduino tábla kerülete mentén elhelyezve. Vannak táblák nagy mennyiség következtetéseket, kevesebb van. Például az Arduino család legnagyobb táblája Arduino Mega- több mint 70 független kimenettel rendelkezik, és a legkisebb - Arduino Pro Mini- Összesen 22 tű.

A képen az Arduino Mega és az Arduino Pro Mini összehasonlítása látható. El tudod képzelni, mit csinálhat egy ember annyi kézzel, ahány Arduino Mega tű?

3 Digitális és analóg következtetéseket

Nem minden Arduino pin egyforma. Vannak következtetések digitális, van analóg. Az alapvető különbség köztük az, hogy a digitális érintkezőknek csak két értéke lehet: vagy logikai „1” (TRUE, 3-5 volt) vagy logikai „0” (HAMIS, 0-1,5 volt), és az analóg érintkezőkön. , a logikai „1” és „0” közötti tartomány sok kis részre oszlik.

Miért van erre szükség? Nézzünk egy ilyen világos példát. Ha csatlakoztatva van digitális kimenet Az Arduino LED és a logikai „1”-et alkalmazva a kimenetre a LED maximális fényerővel fog világítani; Ha „0”-t ad meg, a LED kialszik. Nincsenek köztes lehetőségek. Ha a LED analóg kimenetre van csatlakoztatva, akkor a LED fényereje zökkenőmentesen szabályozható. A gyakorlatban az analóg kimenetekre leggyakrabban valamilyen analóg érzékelőt csatlakoztatnak.

4 Mit irányíthat? Arduino

Ennek eredményeként az Arduino ilyen számú „karja” lehetővé teszi számos különféle csatlakoztatását perifériás eszközök. Köztük például:

• gombok, reed kapcsolók és joystickok,
• LED-ek és fotodiódák,
• mikrofonok és hangszórók,
• villanymotorok és szervók,
• LCD kijelzők,
• rádiócímke-olvasók (RFID és NFC),
• Bluetooth, WiFi és Ethernet modulok,
• SD kártya olvasók,
• rádióvevők és rádióadók,
• GPS és GSM modulok...

És szintén több tucat különféle érzékelők:

• megvilágítás,
• mágneses mező,
• ultrahangos és lézeres távolságmérők,
• giroszkópok és gyorsulásmérők,
• füst- és levegőösszetétel érzékelők,
• nyomás, hőmérséklet és páratartalom érzékelők...

És még sok-sok más

Mindez egy univerzális rendszermaggá varázsolja az Arduinót, amely teljesen más módon konfigurálható. Szeretne rádióvezérlésű kisállat-etetőt készíteni? Kérem! Szeretné, ha a loggián az ablak becsukódna, amikor esik az eső? Kérem! Szeretnéd okostelefonodról szabályozni a világítás fényerejét a szobában? Könnyen! Szeretne e-mailben értesítést kapni, ha szobanövényei túlságosan kiszáradnak? És ez lehetséges!

A fotón az Arduinohoz csatlakoztatható perifériáknak csak egy apró része látható. Sőt, nagyon sok van még.

5 Kommunikáció Arduino-val

Honnan tudja a processzor, hogy pontosan mit kell csinálnia? Ezt el kellene mondanod neki. Az Arduino számára üzenetek írását hívják programozás. Van egy nyelv a mikrokontrollerrel való kommunikációhoz, leegyszerűsítve és kifejezetten az Arduino számára adaptálva. Egyáltalán nem nehéz elsajátítani ezt a nyelvet, ha van benned vágy és némi kitartás, még akkor sem, ha még soha nem programoztál.

És ennek a folyamatnak az egyszerűsítése érdekében egy speciális szoftverkörnyezet - Arduino IDE. Több tucat példát tartalmaz jó, működő programokra. Tanulmányozásuk után nagyon gyorsan sokat tanulhat az Arduino kommunikációs nyelvéről.

Az Arduino lehetővé teszi, hogy programjai a virtuális világból a valós világba költözzenek. Láthatja, hogy az Ön által írt programok hogyan villognak LED-ek vagy forog a motor, majd bonyolultabb és hasznosabb dolgokat hajthat végre. Az Arduino segítségével sok új és érdekes dolgot tanulhatsz meg az elektronikában és a programozásban egyaránt. Végeredményben ez kiváló hobbiként szolgálhat számodra, szórakoztató tevékenységként a gyerekekkel, és csodálatos és hasznos időtöltésként.

A kínai Ali-Express online áruházban Arduino-t és sokféle érzékelőt rendelhet hozzá. Itt az árak alacsonyabbak, de a szállítás 3 héttől 1,5 hónapig tart. Az Arduino-t a Voltiq.ru elektronikai üzletben rendelheti meg. Az árak itt valamivel magasabbak, mint itthon Kínai online áruházak, de nem kell egész hónapot várnia. Egy másik jó elektronikai és robotikai üzlet a FastNVR.ru.

És végül nézze meg, milyen különböző és csodálatos projekteket lehet megvalósítani az Arduino segítségével!

A legtöbb elektronikai mérnök előszeretettel építi fel projektjét mikrokontrollerre, amiről már többször írtunk. A következő cikkben megvizsgáljuk a kezdőknek szánt elektronikus eszközök egyszerű kialakítását és a legszokatlanabb projekteket, amelyek az említett mikrokontrolleren alapulnak.

Először is érdemes megismerkedni az Arduino Uno mikroprocesszor funkcionalitásával, amelyre a legtöbb projekt épül, és fontolóra venni az eszköz kiválasztásának okait is. Az alábbiakban felsoroljuk azokat a tényezőket, amelyek miatt a kezdő feltalálónak érdemes az Arduino uno-t választania:

1. Elég könnyen használható felület. Egyértelmű, hogy hol van az érintkező és hova kell rögzíteni a csatlakozó vezetékeket.
2. Az alaplapon található chip közvetlenül az USB-porthoz csatlakozik. Ennek a beállításnak az az előnye, hogy a soros kommunikáció egy nagyon egyszerű protokoll, amely kiállta az idő próbáját, az USB pedig nagyon kényelmessé teszi a modern számítógépekhez való csatlakozást.
3. Könnyű megtalálni a mikrokontroller központi részét, ami az ATmega328 chip. Több hardveres funkcióval rendelkezik, mint például időzítők, külső és belső megszakítások, PWM érintkezők és többféle alvó mód.
4. Készülék nyitott állapotban forráskód, Ezért nagyszámú a rádióamatőrök javíthatják a hibákat és a problémákat szoftver. Ez megkönnyíti a projektek hibakeresését.
5. Az órajel 16 MHz, ami a legtöbb alkalmazáshoz elég gyors, és nem gyorsítja a mikrokontrollert.
6. Nagyon kényelmes a benne lévő teljesítmény szabályozása, és beépített feszültségszabályozó funkcióval rendelkezik. A mikrokontroller külső áramforrás nélkül is leválasztható az USB portról. 12 V-ig csatlakoztathat külső áramforrást. Ezenkívül a mikroprocesszor maga határozza meg a szükséges feszültséget.
7. 13 digitális és 6 analóg érintkező áll rendelkezésre. Ezek a tűk lehetővé teszik, hogy eszközöket csatlakoztasson az Arduino uno kártyához harmadik féltől származó adathordozóról. A tűket kulcsként használják az Arduino uno számítási teljesítményének kiterjesztésére a valós világban. Egyszerűen csatlakoztassa elektronikus eszközeit és érzékelőit azokhoz a csatlakozókhoz, amelyek megfelelnek ezeknek a tűknek.
8. Egy ICSP-csatlakozó áll rendelkezésre az USB-port megkerülésére és az Arduino-val való közvetlen interfészre soros eszköz. Erre a portra a chip visszaállításához van szükség, ha az megsérül, és már nem használható a számítógépen.
9. 32 KB flash memória elérhető a fejlesztői kód tárolására.
10. Az alaplapon lévő LED a 13-as digitális érintkezőhöz csatlakozik a kód gyors hibakeresése és a folyamat egyszerűsítése érdekében.
11. Végül van rajta egy gomb a program visszaállításához a chipen.

Az Arduino-t 2005-ben két olasz mérnök, David Cuartilles és Massimo Banzi hozta létre azzal a céllal, hogy a tanulók megtanulhassák az Arduino uno mikrokontroller programozását, és fejlesszék elektronikai készségeiket, és használják azokat a való világban.

Az Arduino uno képes érzékelni környezet, különböző érzékelőktől érkező bemeneteket kap, és képes befolyásolni a környezetet és más aktuátorokat. A mikrokontroller programozása az Arduino programozási nyelv (vezeték-alapú) és az Arduino fejlesztői környezet (feldolgozás alapú) segítségével történik.

Most térjünk át közvetlenül az Arduino uno projektjeire.

A legegyszerűbb projekt kezdőknek

Nézzünk meg néhány egyszerű és érdekes Arduino uno projektet, amelyet még a kezdők is meg tudnak csinálni ebben a szakmában - egy riasztórendszert.

Már leckét is adtunk erről a projektről -. Röviden arról, hogy mi történik és hogyan.

Ez a projekt egy mozgásérzékelőt használ a mozgások és a magas sugárzások érzékelésére, valamint egy villogó LED-fényekből álló vizuális kijelzőt. Maga a projekt bemutatja az Arduino Beginner Kitben található számos kiegészítőt, valamint a NewPing használatának árnyalatait.

Ez egy Arduino könyvtár, amely segít a szonár távolságérzékelőjének vezérlésében és tesztelésében. Bár nem teljesen teljes otthonvédelem, ideális megoldást kínál kis terek, például hálószobák és fürdőszobák védelmére.

Ehhez a projekthez Ön szükség lesz:

1. Ultrahangos ping-érzékelő – HC-SR04.
2. Piezo csengő.
3. LED szalag lámpa.
4. Gépjárművilágítás RGB szalaggal. Ebben az útmutatóban a Arduino projekt megtanulod, hogyan készíts RGB autóbelső világítást az Arduino uno táblával.

Sok autórajongó szeret extra lámpákat hozzáadni vagy belső izzókat fejleszteni a LED-ekhez, de az Arduino platformmal több irányítást és részletgazdagságot élvezhet, ha erőteljes LED-eket és fénycsíkokat vezet.

A világítás színét a segítségével módosíthatja Android készülékek(telefon vagy táblagép) az alkalmazás használatával" Bluetooth RGB vezérlő" (Dev Next Prototypes), amelyről ingyenesen letölthető Android Play Bolt. Találhat EasyEDA elektronikus áramkört is, vagy megrendelheti saját Arduino-alapú áramkörét PCB-n.

Csodálatos Arduino Uno projektek

Az Arduino uno elektronikus projektjeinek fejlesztésével foglalkozó legtöbb szakember szeret kísérletezni. Ennek eredményeként érdekes és meglepő eszközök jelennek meg, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk:

1. IR távirányító hozzáadása hangosítás . A szórakoztató elektronikában a távirányító távirányító egy komponens elektronikai eszköz például TV, DVD-lejátszó vagy más háztartási készülék vezeték nélküli vezérlés készüléket kis távolságból. A távirányító mindenekelőtt kényelmes az emberek számára, és lehetővé teszi, hogy olyan eszközökkel dolgozzon, amelyek nem alkalmasak a vezérlők közvetlen működtetésére.
2. Riasztás. A valós idejű óra a pontos idő mérésére szolgál. Itt ez a rendszer megjeleníti a dátumot és az időt az LCD kijelzőn, és a vezérlőgombokkal tudjuk beállítani a riasztást. Amint az ébresztés ideje elérkezik, a rendszer hangjelzést ad.
3. Léptetőmotor. precíz motort jelent, amely lépésenként forgatható. Egy ilyen eszközt robotikával, 3D nyomtatókkal és CNC gépekkel készítenek.

   Ehhez a projekthez válassza a legolcsóbbat léptetőmotor amelyet megtalálhat. A motorok online elérhetők. Ez a projekt 28byj-48 lépésszámlálót használ, amely alkalmas a legtöbb hasonló projekthez. Könnyen csatlakoztatható az Arduino kártyához.
   - 6 kábelre lesz szüksége anya-duga csatlakozókkal. Csak rá kell kötni a motort az alaplapra és kész! A forgó fejhez egy kis szalagdarabot is helyezhet, hogy lássa, hogy az forgó mozgást végez.

4. Ultrahangos távolságérzékelő. Ez a projekt a népszerű , így az eszköz elkerülheti az akadályokat és különböző irányokba mozoghat.

Amikor befejezte a munkát, a műveletek eredménye megjelenik a képernyőn. Az egyszerű és egyértelmű dolgok érdekében ajánlott I2C konverterrel ellátott LCD-t használni, így mindössze 4 kábelre van szükség az Arduino kártyához való csatlakozáshoz.