Interessante prosjekter for hjemmebruk med Arduino. Mislykkede Arduino-lampe- og trafikklysprosjekter

Arduino/Genuino UNO er et flaggskip for å utvikle dine egne prosjekter, bygge enkle systemer automatisering og robotikk basert på ATmega328 mikrokontroller med gratis programvare og åpen arkitektur. Arduino UNO R3 er i dag den mest populære plattformen for spirende oppfinnere, gjør-det-selv-entusiaster, studenter og skolebarn.

Arduino UNO: bordpinout

Vi har allerede fortalt deg hva Arduino UNO CH340 er, så la oss gå rett til egenskapene og beskrivelsen til Arduino UNO-brettet. Pinout og kretsskjema Plattformen er vist på bildet nedenfor. Som vi allerede har sagt, har hele linjen med brett en helt åpen systemarkitektur, som tillater hvem som helst til en tredjepartsprodusent kopier og oppgrader Arduino Genuino UNO-brett.

Arduino UNO bord pinout på russisk, ICSP

UNO er det beste alternativet for å bli kjent med mikrokontrollere. Brettet har en praktisk størrelse og alt du trenger for å komme i gang: 14 digitale innganger/utganger (6 porter kan fungere i PWM-modus), 6 analoge innganger for sensorer, en USB-kontakt for programmering og en strømkontakt for Arduino UNO fra en strømforsyning eller krone. Men det viktigste er det store utvalget av leksjoner og instruksjoner på Internett.

Arduino UNO-kortspesifikasjoner

Mikrokontroller: ATmega328
Klokkefrekvens: 16 MHz
Logisk nivåspenning: 5 V
Strøminngangsspenning: 7-12V
I/O-porter generelt formål: 20
Maksimal strøm fra I/O-port: 40 mA
Maksimal utgangsstrøm på 3,3V port: 50mA
Maksimal utgangsstrøm på 5V port: 800mA
PWM-porter: 6
Porter koblet til ADC: 6
ADC-kapasitet: 10 bits
Flash-minne: 32 KB
EEPROM-minne: 1 KB
RAM: 2 KB
Mål: 69×53 mm

Arduino UNO: elektrisk krets

Arduino UNO: I/O-porter, strøm

Driftsspenning - 5 V når tilkoblet via USB fra en hvilken som helst enhet (datamaskin, bærbar PC, smarttelefonlader, etc.). På samtidig tilkobling ekstern adapter(batteri, krone, strømforsyning), strømmen slås automatisk, men brettet kan fortsatt programmeres via en datamaskin. Anbefalt strømforsyning for Arduino Uno fra batterier eller akkumulator er fra 7 til 12 V.

Arduino UNO: eksternt drevet

5V – Arduino-pinnen leverer 5V, den kan brukes til å drive enheter
3,3V – en 3,3V spenning tilføres pinnen fra den interne stabilisatoren
GND – jordstift
VIN – pinne for tilførsel av ekstern spenning
IREF – pinne for å informere om styrets driftsspenning

Du kan levere strøm til mikrokontrolleren gjennom VIN-porten ved hjelp av ledninger. "Pluss" fra ekstern kilde leveres til VIN-porten, og "Minus" til GND (jord). Det er ikke tillatt å tilføre en ekstern spenning på 5 volt til 5V-pinnen, siden strømforsyningen til Genuino Arduino Uno omgår stabilisatoren, noe som kan føre til skade. Alle digitale porter på brettet gir en stabilisert spenning på 5 volt.

Arduino UNO: fastvare, minne

Brettet er programmert inn fritt miljø Arduino IDE på russisk, som kan lastes ned fra den offisielle nettsiden. For å koble til enheter og moduler brukes kontakter ("hann-hann" og "hann-kvinne"), som kobles til Arduino-portene. For å begynne å jobbe med plattformen, gå til Arduino uno r3-delen "Leksjoner for nybegynnere", der detaljerte instruksjoner med eksempler.

Brettet støtter tre typer minne:

Flashminne 32 kB i størrelse, brukes til å lagre programmet. Når kontrolleren flashes med en skisse via USB, skrives den spesifikt til Flash-minnet. For å fjerne minnet til Arduino UNO, bør du laste opp en tom skisse.

SRAM-minne- Dette RAM Arduino 2 kB. Det er her variablene og objektene som er opprettet i skissen lagres. SRAM-minnet er flyktig; når strømforsyningen kobles fra kortet, vil alle data bli slettet.

EEPROM– Dette er et ikke-flyktig minne med en kapasitet på 1kB. Her kan du ta opp data som ikke forsvinner når strømmen slås av. Ulempen med EEPROM er begrensningen av omskrivingssykluser - 100 000 ganger, ifølge produsenten.

Beskrivelse av Arduino UNO på russisk

Vi anbefaler at du gjør deg kjent med andre brett fra Arduino-Genuino-linjen, for eksempel en analog av det mest populære UNO-brettet - RobotDyn UNO R3 fra kinesisk produsent. Styret er på ingen måte dårligere i sine egenskaper til den offisielle produsenten, men har samtidig mer rimelig pris og en rekke fordeler. Slik som en mer praktisk USB-kontakt og stor kvantitet analoge innganger.

Arduino er veldig populær blant alle designentusiaster. De som aldri har hørt om det bør også introduseres for det.

Hva er Arduino?

Hvordan kan du kort beskrive Arduino? De beste ordene vil være: Arduino er et verktøy som kan brukes til å lage ulike elektroniske enheter. I hovedsak er dette en ekte maskinvareplattform for generell bruk. Den kan brukes til å bygge enkle kretser, og for gjennomføring av ganske komplekse prosjekter.

Designeren er basert på maskinvaren, som er et input-output-kort. For å programmere brettet brukes språk som er basert på C/C++. De kalles henholdsvis Processing/Wiring. Fra gruppe C arvet de ekstrem enkelhet, takket være hvilken de kan mestres veldig raskt av enhver person, og å bruke kunnskap i praksis er ikke et ganske betydelig problem. For at du skal forstå hvor enkelt det er å jobbe, sies det ofte at Arduino er for nybegynnere av veiviserdesignere. Selv barn kan forstå Arduino-brett.

Hva kan du samle på den?

Applikasjonene til Arduino er ganske forskjellige; den kan brukes både for de enkleste eksemplene, som vil bli anbefalt på slutten av artikkelen, og for ganske komplekse mekanismer, inkludert manipulatorer, roboter eller produksjonsmaskiner. Noen håndverkere klarer å bruke slike systemer til å lage nettbrett, telefoner, overvåkings- og hjemmesikkerhetssystemer, " smart hus"eller bare datamaskiner. Arduino-prosjekter for nybegynnere, som selv de uten erfaring kan komme i gang med, er på slutten av artikkelen. De kan til og med brukes til å lage primitive systemer virtuell virkelighet. Alt takket være den ganske universelle maskinvaren og egenskapene den gir Arduino programmering.

Hvor kan jeg kjøpe komponentene?

Komponenter laget i Italia regnes som originale. Men prisen på slike sett er ikke lav. Derfor hele linjen Bedrifter eller til og med enkeltpersoner lager håndverksmetoder av Arduino-kompatible enheter og komponenter, som spøkefullt kalles produksjonskloner. Ved kjøp av slike kloner kan man ikke si med sikkerhet at de vil fungere, men ønsket om å spare penger tar sitt toll.

Komponenter kan kjøpes enten som en del av sett eller separat. Det finnes til og med ferdige sett til å sette sammen biler, helikoptre med forskjellige typer kontroller eller skip. Et sett som det som er avbildet ovenfor, laget i Kina, koster $49.

Mer om utstyret

Arduino-brett er enkelt AVR mikrokontroller, som ble flashet med en bootloader og har minimal minimum nødvendig USB-UART-port. Det er andre viktige komponenter, men innenfor rammen av artikkelen ville det være bedre å kun fokusere på disse to komponentene.

Først, om mikrokontrolleren, en mekanisme bygget på en enkelt krets der det utviklede programmet er plassert. Programmet kan påvirkes ved å trykke på knapper, motta signaler fra komponentene i skapelsen (motstander, transistorer, sensorer, etc.), etc. Dessuten kan sensorene være svært forskjellige i deres formål: belysning, akselerasjon, temperatur, avstand, trykk, hindringer etc. Enkle deler kan brukes som displayenheter, fra LED og diskanthøyttalere til komplekse enheter, som f.eks. grafiske skjermer. Kvaliteten som vurderes er motorer, ventiler, releer, servoer, elektromagneter og mange andre, som vil ta veldig, veldig lang tid å liste opp. MK arbeider direkte med noen av disse listene, ved hjelp av tilkoblingsledninger. Noen mekanismer krever adaptere. Men når du først begynner å designe, vil det være vanskelig for deg å rive deg løs. La oss nå snakke om Arduino-programmering.

Lær mer om styreprogrammeringsprosessen

Et program som allerede er klart til å kjøre på en mikrokontroller kalles firmware. Det kan enten være ett prosjekt eller Arduino-prosjekter, så det vil være tilrådelig å lagre hver fastvare i egen mappe for å fremskynde prosessen med å finne nødvendige filer. Den blinkes på MK-krystallen ved hjelp av spesialiserte enheter: programmerere. Og her har Arduino én fordel - den trenger ikke en programmerer. Alt er gjort slik at programmering av Arduino for nybegynnere ikke skal være vanskelig. Den skrevne koden kan lastes inn i MK via en USB-kabel. Denne fordelen oppnås ikke av en forhåndsbygd programmerer, men av spesiell firmware - en bootloader. Bootloaderen er et spesialprogram som starter umiddelbart etter tilkobling og lytter til om det er noen kommandoer, om man skal flashe krystallen, om det er Arduino-prosjekter eller ikke. Det er flere svært attraktive fordeler ved å bruke en bootloader:

Bruker kun én kommunikasjonskanal, som ikke krever ekstra tidskostnader. Så Arduino-prosjekter krever ikke at du kobler til mange forskjellige ledninger, og det vil være forvirring når du bruker dem. Til vellykket arbeid En USB-kabel er nok.
Beskyttelse mot skjeve hender. Det er ganske enkelt å bringe mikrokontrolleren til en mursteinstilstand ved å bruke direkte fastvare; du trenger ikke å jobbe hardt. Når du arbeider med en bootloader opp til potensielt farlige innstillinger du kan ikke komme dit (ved hjelp av et utviklingsprogram, selvfølgelig, ellers kan du bryte alt). Derfor er Arduino for nybegynnere ment ikke bare fra det synspunkt at det er forståelig og praktisk, det vil også tillate deg å unngå uønskede økonomiske utgifter forbundet med uerfarenhet til personen som jobber med dem.

Prosjekter for å komme i gang

Når du har skaffet deg et sett, en loddebolt, kolofonium og loddetinn, bør du ikke umiddelbart forme veldig komplekse design. Selvfølgelig kan du lage dem, men sjansen for suksess i Arduino for nybegynnere er ganske lav med komplekse prosjekter. For å trene og forbedre ferdighetene dine, kan du prøve å implementere noen få enklere ideer som vil hjelpe deg å forstå samspillet og driften av Arduino. Som slike første trinn i arbeidet med Arduino for nybegynnere, kan vi råde deg til å vurdere:

Lag en som vil fungere takket være Arduino.
Koble en egen knapp til Arduino. I dette tilfellet kan du gjøre det slik at knappen kan justere lyset på LED-en fra punkt nr. 1.
Potensiometertilkobling.
Servodriftskontroll.
Koble til og arbeide med en trefarget LED.
Koble til det piezoelektriske elementet.
Koble til en fotomotstand.
Koble til en bevegelsessensor og signaler om driften.
Koble til en fuktighets- eller temperatursensor.

Prosjekter for fremtiden

Det er usannsynlig at du er interessert i Arduino for å koble til individuelle lysdioder. Mest sannsynlig er du tiltrukket av muligheten til å lage din egen bil, eller flygende platespiller. Disse prosjektene er vanskelige å implementere og vil kreve mye tid og utholdenhet, men når de er fullført, vil du få det du ønsker: verdifull Arduino-designopplevelse for nybegynnere.

Alle har sikkert hørt hva en digital trommemaskin eller på annen måte en beatmaskin er. Den elektromekaniske trommemaskinen laget av den norske komponisten Koka Nikoladze er en helt annen sak. I den dannes lyd pga mekanisk påvirkning. Maskinen jobber under Arduino kontroll, som lar deg programmere en melodi som skal fremføres.

Du har hørt om Arduino, og du vil raskt finne ut av det for å lage din egen enhet, robot eller hva annet de finner på. Du kan blinke en LED den første kvelden, men å lage en mer kompleks dings vil ta mye mer tid. Det er lange uker og til og med måneder foran å studere programmering i C, søke etter kompatible biblioteker og moduler, krykker og overvinne vanskeligheter. Hvordan fremskynde prosessen? Starte med Arduino-kompatibel tavle som kan programmeres i JavaScript.

Originalartikkel på engelsk http://www.bunniestudios.com/blog/?p=2407

Klar på bildet trykte kretskort for Leonardo

Det mest interessante med lampen er at den reagerer på å nærme seg ved hjelp av en hjemmelaget, og faktisk veldig enkel kapasitiv sensor. Hovedelementet, som er et ark med folie. På dette øyeblikket denne enheten er bare en prototype, og alle de elektroniske komponentene og sensoren (det samme arket med folie) er på ingen måte integrert i selve lampen, men selve ideen er veldig interessant.

Arduino, hjemmelaget hanske med 5 fastkablede bøyesensorer, 5 HITEC HS-81 servoer og mekanisk arm. Du kan se hvordan det hele fungerer i videoen. Arduino leser data fra bøyesensorer og styrer servomotorer slik at den mekaniske armen gjentar bevegelsene til den menneskelige hånden. Forresten, i den første videoen bruker forfatteren et ferdig sett med håndmekanikk, som kan kjøpes på ebay, men uten elektroniske komponenter og kjører. I et annet prosjekt laget forfatteren en lignende hånd av skrapmaterialer.

I dette prosjektet vil forfatteren vise hvordan du kan koble til en fullfarge LED matrise 8x8 til Arduino. Selve matrisen har 32 innganger: 8 anoder, 8 røde katoder, 8 grønne og 8 blå. I dette tilfellet vil kun 3 utganger på Arduino brukes til å kontrollere matrisen. Det er ingen magi her, men det er 4 74HC595 skiftregistre.

Du kan lese mer om bruk av 74HC59 med Arduino i instruksjonene Bruke et 74HC595 Shift Register for å øke antall utganger.

Ett register gir oss 8 utganger, siden matrisen vår har 32 innganger, bruker designet en kaskadende skiftregisterteknikk. Vi vil trenge 4 74HC59-registre, mens antall tilkoblinger til Arduinoen ikke endres og 3 utganger til Arduinoen vil bli brukt. For kjøring. Strøm leveres via USB, men du kan også koble til en frittstående.

Å filme prosesser som beveger seg raskt, for eksempel en dråpe som faller eller en ballong som eksploderer, er en svært vanskelig oppgave. Det er nesten umulig å nøyaktig forutsi øyeblikket når du trenger å trykke på utløseren uten spesielle enheter. Nei, du kan selvfølgelig gjøre hundre forsøk, og på et tidspunkt vil lykken vende seg til deg. Men du klarer deg uten hundrevis av baller. Det er her Arduino kommer til unnsetning. Det følgende beskriver prosessen med å konstruere en automatisk trigger på Arduino basert med en reaksjon på lyd eller skjæring av laserpekerstrålen.

Arduino vil strengt tatt ikke styre kameraets lukker, men blitsen. Dessverre er forsinkelsen i kameraets respons på signalet rundt 20 millisekunder, noe som ikke er merkbart for det menneskelige øyet, men fortsatt lengre enn du har råd til når du skyter en sprengt ballong. Derfor gjøres opptak i et mørkt rom med en lukkerhastighet på 10 sekunder, men blitsen utløses nøyaktig i riktig øyeblikk. Siden det praktisk talt ikke er belysning i rommet, vil all eksponering av fotografiet skje nøyaktig i det øyeblikket blitsen avfyres (ca. 1 millisekund).

Arduino er en masom brukes til å designe og lage elektroniske enheter ulike nivåer vanskeligheter.

I hjertet av dette elektronisk designer ligger en maskinvareplattform for input og output, som er programmert i Processing/Wiring-språket, laget på grunnlag av C++. Hvilke komponenter består Arduino av, hva kan du gjøre med den, og hvordan kan du lære å bruke denne smarte brikken?

Arduino er en av de vanligste miniatyrkontrollerne med et sett med innganger og utganger som fungerer i henhold til et forhåndsskrevet program. Denne allsidige kontrolleren er veldig praktisk for å lage prototyper av elektroniske enheter, noe som gjør den populær ikke bare blant studenter og hobbyister fra hele verden, men også blant avanserte designere og oppfinnere.

Arduino imponerer med sin allsidighet. Ved å bruke spesielle utvidelseskort kan denne kontrolleren samhandle med andre enheter via Bluetooth, Wi-Fi, GPRS, sende og motta telefonsamtaler og SMS.

Kontrolleren er ikke en enkel brikke, men et brett som implementerer ferdig diagram strømforsyninger og grensesnitt for tilkobling til PC, inngangs- og utgangskontakter.

Takk til bred rekkevidde protokollbiblioteker, er det mulig å organisere samspillet til Arduino med sensorer og servoer som brukes i moderne robotikk.

EN åpen arkitektur gjør det mulig å tilpasse Arduino til ethvert formål. Og takket være det forenklede programmeringsspråket vil det være enkelt selv for nybegynnere å mestre arbeidet med kontrolleren. Det er spesielt praktisk å jobbe med Arduino takket være plattformen, som gir en nesten umiddelbar respons på programmerte kommandoer.

Hva kan du gjøre med Arduino? En programmerer, designer eller ingeniør kan gjøre nesten hvilken som helst original idé om til en fungerende prototype - du trenger bare å kjøpe en kontroller og ekstra radiokomponenter. Også programmerings- og kretsdesignentusiaster er betatt av de lave kostnadene til Arduino, som gjør kontrolleren tilgjengelig for massene.

Arduino-prosjekter: hva du kan gjøre

La oss se på noen få originale ideer, som kan implementeres på Arduino. I tillegg til selve diagrammet, kan det hende du trenger flere deler, som er mest lønnsomme å kjøpe på AliExpress.

Temperaturregulator i hjemmet

Du kan implementere et slikt prosjekt ved å bruke flere brett Arduino Nano og en Arduino Uno/Mega, som vil fungere som en base. Kommunikasjon mellom moduler kan realiseres ved hjelp av NRF24L01, en radiokommunikasjonsmodul som gjør det mulig å kombinere opptil 6 kort.

I ett tilfelle er det nødvendig å montere en Arduino Nano koblet til DHT22 fuktighets- og temperatursensorer, samt en NRF24L01-modul. Strømkilden kan være vanlig batteri. Flere av disse enhetene må plasseres i alle rom i huset.

Indikatorer fra Arduino Nano vil bli overført til basen, som vil være Arduino Mega eller Uno. Det er også nødvendig å koble til NRF24L01 signalmottaker, strømforsyning og LCD-skjermå vise tekstinformasjon. "Solen" må være plassert i umiddelbar nærhet til varmesystemet. Mottar og behandler innkommende data om fuktighet og temperatur, basen vil sende kommandoer til varmesystemet for å øke eller redusere temperaturen.

CNC maskin

Denne ideen er en av de vanskeligste å implementere. MED bruker Arduino Mega du kan implementere ikke bare en CNC-maskin, men også en 3D-printer. I tillegg til selve brettet trenger du L298N motordrivere, samt selve motorene. Resten av arbeidet er ramme- og kodeutvikling.

Smart drivhus

Alle eiere av en grønnsakshage eller personlig tomt vet hvor mye oppmerksomhet et drivhus og frøplantene som dyrkes i det krever. Det er nødvendig å hele tiden overvåke jordfuktighet, åpne og lukke dører i tide osv. Ved hjelp av Arduino kan alle disse rutineprosessene automatiseres.

Ved å bruke bare ett Arduino Mega-kort og en DHT22-kontroller kan du registrere og vise informasjon om temperaturen i drivhuset, samt sende kommandoer for å starte vanning, kontrollere motorer for å åpne og lukke dører.

Roboter

Roboter er det beste leketøyet, ikke bare for barn, men også for voksne, spesielt når det er mulig å kontrollere dem. Ved å bruke Arduino og forskjellige tilgjengelige materialer kan du lage en robot i alle konfigurasjoner: fra de mest primitive til komplekse modeller.

For eksempel ved å bruke ultralyd avstandsmåler HC-SR04 vil roboten din kunne registrere avstanden til hindringer og gå rundt dem mens den beveger seg. Ved å bruke L293D-motordriveren vil du ha 3 servoer og 4 motorer til din disposisjon. Ved å bruke HC-06-modulen vil du kunne kontrollere kreasjonen din via Bluetooth via en smarttelefon.

Dette er selvfølgelig ikke slutten på listen over Arduino-prosjekter som du kan gjøre selv - mulighetene her er bare begrenset av din fantasi og ferdigheter.

Vi har samlet de beste og til og med sprø Arduino-prosjektene vi kom over i 2015.

Arduino vekkemaskin

Hacke kombinasjonslåser ved hjelp av Arduino

Denne mekanismen Arduino kontrollert kan åpnes av hvem som helst kodelås på mindre enn 30 sekunder. Hackerprosjektet Samy Kamkar demonstrerte en sårbarhet.

Robot sortering Skittles

Et prosjekt for en 3D-printet Arduino-robot for å spare tid på å sortere Skittles. Den kanskje største skuffelsen er at mekanismen ikke er universelt egnet for M&M-er. Video og mer detaljert beskrivelse

Protopiper - prototyping gadget

Fantastisk gadget for prototyping. Lei av å løpe rundt med et målebånd? Med denne enheten kan du raskt skissere en skisse i romstørrelse.

Snøfreser med åpen kildekode

Motoren for fremgang er i mange tilfeller latskap. Måke snø? En robot er nødvendig for denne jobben. Kanskje snøfreserselgere ikke vil like dette prosjektet, fordi... Forfatteren mener at alle kan lage en for seg selv. .

Blaster for å bytte musikk

Alle har forskjellig musikksmak. Men noen ganger er musikken bare forferdelig. Ingen i selskapet liker henne. Det skjer. Hvis drømmen din og slike øyeblikk er å skyte en pistol og endre musikken... så vit at prosjektet har blitt implementert, drømmer går i oppfyllelse.

Gi håret flere alternativer

Send meldinger ubemerket, start applikasjoner, kringkast posisjonen din - alt dette kan gjøres ved å stryke forsiktig over håret ditt - dette er så naturlig for jenter.

Strikk med Arduino

For å strikke trenger du ikke gå til bestemoren din eller kjøpe profesjonelt utstyr. Lag din egen robot som strikker med Arduino.

Robot BB-8 på Arduino

Et prosjekt for de som drømmer om å lage en BB-8 robot fra Star Wars.

Ok Google, Sesame, åpne døren

I dette prosjektet implementerte en MIT-student en døråpning ved hjelp av stemme Google Teams Nå. For å komme inn i huset trenger du bare å si: "Åpne sesamfrø." Video og beskrivelse av prosjektet.

Skrivemaskin som spiller en symfoni

Skrivemaskin 1960 ble ikke bare til en skriver, men også til et musikkinstrument.

Robot AT-AT

Kontrollert robot AT-AT fra Star Wars.

Robot T-800 fra Terminator

Det er mange Terminator-fans i verden, men få har gjenskapt T-800-roboten. Du kan lese mer om prosjektet og se videoen.

Robot minion fra et egg fra Kinder overraskelse

Morsom hjemmelaget robot som du kan lage selv. Flere detaljer om prosjektet.

Kontroller TV-en med tankene dine

TV-fjernkontrollen er ikke lenger nødvendig. Alt du trenger å gjøre er å tenke på å bytte kanal. Prosjektet bruker en brikke fra spillet Star Wars Force Trener ( stjerne krigen), utgitt i 2009. Les mer.