10 интересных вещей, которые можно сделать на Arduino

30.04.2021

Очень давно хотел собрать свою плату Arduino, смотрел на схемы, но так и не решался. Причин было несколько:

  • В моем ноутбуке отсутствует COM порт, потому версия с COM портом мне не подходит
  • USB версия использует очень дорогую микросхему FT232R

Ну вот однажды я наткнулся на статью на Хабре, где использовали конвертер на AVR вместо FT232R (схемы там нет), а так же на Zelectro аналогичную реализацию, но на микроконтроллере Atmega8. Последняя была сделана на базе японского проекта . Именно все это и вдохновило меня сделать собственную реализацию Arduino.

И так, если зайти на сайт AVR-CDC и посмотреть последние изменения (в архиве с прошивкой, на сайте нет информации) то там реализованы линии Rx Tx, а так же DTR, CTS, RTS не только на относительно дорогой ATMega8, но и на дешевой AtTiny2313. Работают последние линии только на кварце в 16 или 20 мгц. Именно на основе данного чипа я решил собрать USB — UART преобразователь.

  • Прошивка AtTiny2313 под кварц 16 мгц —
  • USB драйвер —
  • Fuse bits — HFuse: CD; LFuse: FF

Часть Arduino взята с официального сайта практически без изменений.

Плата питается как от USB так и от внешнего питания. На плате установлен стандартный для программатора AVR910 разьем для прошивки основного чипа. В моем случае это AtMega8, но можно использовать и AtMega168.

Для работы программатора AVR910 в фале конфигурации программатора..\Arduino\arduino-1.0.6\hardware\arduino\programmers.txt необходимо добавить следующие строки:

Avr910.name=avr910 avr910.protocol=avr910 avr910.communication=serial avr910.speed=115200

Выше указанный файл редактируется нормально только редактором Notepad++. В обычном Notepad он выглядит не читабельно.

Ниже привожу фото этого Arduino в сборке от Павла!

Самодельное USB Arduino с программатором

Добрый день. С появлением arduino робототехника, автоматика и другие радио изделия стали нам более доступными. Раньше представить было трудно что с такой простотой можно писать прошивки для микроконтроллеров, с появлением arduino

заниматься робототехникой могут даже детишки. Простота платформы
arduino
позволяет забыть о побитовых операциях и регистрах avr которые использовались повсеместно. Но так как платформа универсальная то и микроконтроллер тоже выбран универсальный. Например в arduino uno предусмотрен atmel atmega328p что даволи излишне для простой обработки нажатий на кнопки, а если делать сразу партию устройств то придется заплатить за незадействованную мощь.

Но так как arduino ide свободно распространяемая, любой без труда может написать дополнения и библиотеки, зачастую они могут быть очень полезными. В данной статье пойдет речь о библиотеке плат на основе ATmega8, ATmega48, ATmega88, ATmega168 под названием Mini Core.

Данная библиотека позволят писать скетчи arduino под более слабые микроконтроллеры чем atmega328p, а это позволяет удешевить стоимость устройства за счет рационального использования мощности.

Почему именно эти микроконтроллеры:

  1. Данные микроконтроллеры с теми же выводами и архитектурой и имеют минимальные отличия от atmega328p(заменяемые)
  2. Они дешевые и популярные(некоторые дешевле доллара)
  3. Они все имеют DIP и TQFP корпуса

Данная библиотека поддерживает все индексы микросхемы кроме PB (т.е. A, P, PA), например не стоит использовать ATMEGA168PB-AU.

Микросхемы по характеристикам:

Atmeg328atmega168atmega88atmega48atmega8
Flash32 кб16 кб8 кб4 кб8 кб
ОЗУ2 кб1 кб1 кб512 б1 кб
ПЗУ1 кб512 б512 б256 б512 б
Каналы ШИМ66663

Пора от теории перейти к практике установим Mini Core, для установки понадобиться Arduino IDE версии 1.6.4 и выше. Если у вас нет Arduino или она старше качаем ее с оф. Сайта .

1. Для установки делаем следующее:

2. Запускаем Arduino IDE

3. Откройте меню « Файл» ⇒ «Настройки» .

4. После вышеупомянутых операций закрываем настройки и переходим в меню Откройте меню « Инструменты» ⇒ «Плата:»………»» ⇒ « Менеджер плат…».

5. В менеджере плат выбираем нашу библеотеку и нажимем установка:

Примечание

. Если вы используете Arduino IDE 1.6.6, вам может потребоваться закрыть диспетчер плат, а затем снова открыть его.

После установки в меню « Инструменты» ⇒ «Плата:»………»» появятся варианты плат с нашими микроконтроллерами.

Самый удобный вариант для использование данных микроконтроллеров это взять arduino uno с микросхемой в корпусе dip и заменить на нужную. Также можно собрать плату с несложной обвязкой:

Для тех кому нужна распиновка микросхем фото ниже:

Так же не маловажной особенностью является то что авторы добавили возможность выбора кварцевого резонатора по нескольким частотам и параметры контроля питания, что по умолчанию не доступно для стандартных плат. Все манипуляции с данными параметрами производятся в меню-инструменты.

Настройки тактовой частоты:

  • 16 МГц внешний генератор (по умолчанию)
  • 20 МГц внешний генератор
  • 18.432 Mhz внешний генератор *
  • 12 МГц внешний генератор
  • 8 МГц внешний генератор
  • 8 МГц внутренний генератор **
  • 1 МГц встроенный генератор

Своими руками, используя микроконтроллер ATmega328p IC. В итоге вы сможете понимать как в дальнейшем делать аналоги любых плат, плюс создавать свои. Может быть вы даже откроете свою компанию по производству плат и микроконтроллеров.

Так как Ардуино является платформой с открытым исходным кодом, довольно легко узнать о внутренностях и деталях всего того, что делает Arduino тем, чем она является. Таким образом, в этом уроке мы рассмотрим схему Arduino Uno, немного изменим ее в соответствии с нашими потребностями, изготовим под нее печатную плату и припаяем необходимые компоненты для создания финального продукта.

Мы не будем использовать какие-либо SMD-компоненты для создания своей версии , потому что не у всех есть паяльная станция, а иногда найти SMD-компоненты очень сложно. Кроме того, наш метод в большинстве случаев дешевле, чем компоненты SMD. Для тех кто, только начинает разбираться в электронике — технологию поверхностного монтажа печатных плат также называют ТМП (технология монтажа на поверхность), SMT (англ. surface mount technology) и SMD

-технология (от англ. surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность), а
компоненты
для поверхностного монтажа также называют «чип-компонентами».

Прежде всего давайте поговорим об изменениях, которые собираемся внести в оригинальную схему Arduino Uno, которую вы можете увидеть выше или скачать ниже.

Изменения будут следующими:

  • Мы не будем использовать какие-либо компоненты SMD. Все элементы будут в формате сквозных отверстий.
  • Мы не нашли ни одного чипа FTDI в формате сквозного отверстия, поэтому преобразование USB в TTL не будет выполняться. Для программирования нового Arduino будет использоваться отдельная отладочная плата FTDI.
  • Оригинальный Arduino использует компаратор Mosfet, чтобы определить, подключаем ли мы плату с помощью источника питания USB или постоянного тока. Но в нашей версии мы будем вручную переключать это с помощью перемычки.
  • Традиционно используется микросхема LP2985 от Texas Instruments, чтобы получить источник питания 3,3 В на борту. Но из-за недоступности платы в формате TH мы будем использовать простой линейный регулятор. Таким образом, LM1117 должен быть очевидным выбором, но чтобы сохранить стоимость изготовления еще ниже, мы будем использовать LM317 с R1 и R2 как 240E и 390E соответственно.
  • Последнее, что нужно на плате, — это достаточное количество линий питания и два разъема для каждого порта IO ввода-вывода. Поэтому мы будем размещать ряд разъемов папа и мама вокруг платы, что поможет подключить большее количество устройств непосредственно к Arduino.

Учитывая все изменения, мы можем записать окончательный список компонентов.

Что за Arduino

Arduino — это программируемый микроконтроллер. То есть это плата, на которую можно записать вашу программу, и эта плата сможет управлять другими штуками: например, зажечь лампочку, издать звук, включить электроприбор, измерить температуру, отправить СМС.

На самом базовом уровне Arduino просто отправляет и считывает электрические импульсы. Например, можно подключить к нему термометр, и Arduino сможет считать температуру в комнате. А потом, в зависимости от программы, отправить сигнал на устройство, которое включит вентилятор.

Или можно подключить к Arduino датчик углекислого газа. Arduino можно научить считывать показания датчика каждые пять минут и, когда уровень углекислого газа превышает норму, запищать, замигать лампочкой или с помощью серии моторчиков открыть окно.

Как программируют Arduino

К Arduino есть много плат расширения и датчиков. Сферы применения платы почти безграничны: автоматизация, системы безопасности, умный дом, музыка, робототехника и многое другое. Вот что можно делать на этой умной итальянской плате и на её российских и зарубежных клонах.

Проекты Ардуино в Интернете

В интернете можно найти огромное количество примеров самых разных проектов с Arduino. Мы сделали небольшую подборку самых необычных проектов.

Сегодня без труда можно найти сотни проектов, созданных руками инженеров-энтузиастов по всему миру. Невозможно сделать качественный обзор всех их. В данной подборке мы просто сделали небольшой обзор

Управление телевизором силой мысли и Ардуино.


Управление телевизором силой мысли и Ардуино
Этот оригинальный проект кажется невероятным, ведь для переключения канала нужен не пульт, а мысль о его смене. Для создания потребуется Ардуино Уно, игра Star Wars Force Trainer, инфракрасные приемник и передатчик.

Проект был реализован Дэниэлом Дэвисом в домашних условиях. За основу он взял игру 2009 года Star Wars Force Trainer и разобрал ее. Сама игра содержит гарнитуру, которая может обнаружить электрические поля разума (аналогично ЭЭГ). Внутри был обнаружен чип NeuroSky ЭЭГ, который Дэниэл подключил к плате Ардуино. Данные ЭЭГ собираются и преобразовываются на компьютере.

С помощью serial монитора можно посмотреть сигналы, которые передает пульт на ИК приемник при переключении каналов. Далее записывается код кнопки и пишется небольшая программа.

После завершения программной части на человека надевают шлем, и он может переключать канаты телевизора и выключать его путем сосредоточения мыслей.

Механическая рука, которая записывает время на доске.


Механическая рука, которая записывает время на доске
Plotclock является простейшим роботом, который состоит из руки с маркером, которая пишет на доске текущее время. Когда время изменяется, рука стирает ранее записанное число и пишет новые значения. Проект постоянно развивается, описанная технология является простейшей.

Для реализации проекта нужны 3D принтер, Ардуино Уно, 3 сервомотора, болты и гайки, маркер для стираемой доски, белая поверхность.

Механическая составляющая робота выполняется из пластиковых элементов и соединенных между собой механизмов. Управляется рука с помощью платы Ардуино и трех серводвигателей.

Окей Google, Сезам, открой дверь

Окей Google, Сезам, открой дверь
В проекте реализуется открытие двери с помощью определенной голосовой команды. Чтобы войти в помещение, достаточно назвать фразу «Сезам, откройся».

Для создания потребуются Ардуино Уно, серводвигатель, Bluetooth модуль.

Для разблокирования двери используются команды Google Now. Для смартфонов и планшетов есть приложение с названием «Сезам», которое и отправляет команду дверному замку при произношении слов «О’кей Google, Сезам, откройся».

Сервопривод подключается к дверному замку. Модуль Bluetooth ожидает команду, и при ее получении подает сигнал Ардуино через serial порт. Arduino Uno отдает команду сервоприводу и дверь открывается.

Светодиодный куб 4х4х4.


Светодиодный куб 4х4х4
Куб из светодиодов на базе Ардуино – это развлекательное осветительное устройство. Он может быть разного размера с различными режимами подсветки. Куб оснащен кнопкой переключения режимов.

Для создания понадобится 64 светодиода, 4 резистора 100 Ом, проводники, макетная плата, коннекторы, коробка, источник питания на 9 В и плата Ардуино Уно.

На коробке рисуется или распечатывается эскиз квадрата 4х4. Проделываются отверстия, в которые помещаются светодиоды. Аноды нужно соединить между собой, затем коробку требуется повернуть и вытащить диоды. Аналогично формируются еще 3 слоя. Все слои нужно соединить с помощью оставшихся катодов. На макетную плату ставится получившийся куб и подключается к плате.

Робот пылесос


Робот пылесос
На базе Ардуино можно создать полезную вещь для дома – робота-уборщика. Самостоятельно сделанная модель не будет уступать по своим характеристикам магазинному экземпляру.

Для сборки потребуется:

  • Arduino;
  • драйвер L298N для управления двигателем;
  • миниатюрные двигатели с редуктором и колесами;
  • 6 инфракрасных датчиков;
  • двигатель для турбины;
  • турбина;
  • двигатели для щеток;
  • датчики столкновения;
  • 4 аккумулятора;
  • повышающий и понижающий преобразователи тока;
  • контроллер для батареи.

Пылесос оборудован ИК датчиками. Они реагируют, когда пылесос приближается к препятствию, и дают ему команду остановиться и развернуться. При столкновении со стеной или другим препятствием срабатывает один из выключателей, соединяющий бампер и корпус робота.

Система распознавания лиц и слежения за ними на Ардуино.


Система распознавания лиц и слежения за ними на Ардуино
Веб-камера закрепляется на поворотном механизме и подключается к ПК, на котором установлено программное обеспечение OpenCV. Когда программа обнаруживает лицо, начинается вычисление его центральной точки. Полученные координаты передаются на микроконтроллер Ардуино, который управляет сервомоторами и следит за лицом.

Для реализации потребуются:

  • программное обеспечение Arduino IDE, OpenCV;
  • плата Ардуино Уно;
  • 2 сервомотора;
  • веб-камера.

Автоматизированная система для аквариума


Автоматизированная система для аквариума
Автоматизация задач для аквариума помогает облегчить жизнь пользователя. Проект должен отвечать за следующие действия:

  • подача подсветки того или иного цвета в зависимости от условий;
  • отображение времени;
  • регулирование компрессора;
  • включение и выключение фильтров;
  • отображение данных о температуре, влажности.

Чтобы собрать устройство, потребуются плата Ардуино Уно, пьезо сигналка, RGB лента, белая диодная лента, датчик температуры и влажности, LCD экран, часы, 2 реле, ик-приемник, транзисторы.

Схем реализации прибора существует множество. Пример одной из них приведен ниже.

Требуется также прописать код для включения того или иного цвета в зависимости от условий и настроить работу ЖК экрана.

Теплица для растений

Теплица для растений
В умной теплице для цветов происходит мониторинг и регулировка температуры и освещения и полив почвы. Особенно это актуально для теплолюбивых тропических растений, в которых необходимо постоянно поддерживать высокую температуру. Управлять можно автоматически или удаленно с планшета или смартфона.

Чтобы собрать проект, нужны следующие компоненты:

  • Ардуино Уно;
  • USB кабель;
  • плата прототипирования;
  • провода;
  • фоторезистор;
  • резистор на 10 кОм;
  • температурный датчик;
  • модуль температуры и влажности окружающей среды;
  • модуль влажности почвы.

Фоторезистор отвечает за измерение освещенности. Температурный сенсор получает температуру воздуха. Модуль влажности почвы помещается в землю и измеряет уровень воды в ней.

Отслеживание потребляемого электричества в реальном времени при помощи Ардуино и LabVIEW.

Отслеживание потребляемого электричества в реальном времени при помощи Ардуино и LabVIEW
Прибор может использоваться в умном доме в качестве измерителя потребляемой электроэнергии на современных счетчиках. Считывание информации происходит через светодиод счетчика – просчитывается длительность между миганиями.

Принцип работы следующие. Ардуино считывает частоту миганий и подает информацию через беспроводной модуль. Модуль, установленный на компьютер, получает эти данные и передает их в программу LabVIEW, в которой отображаются данные потребления мощности в режиме реального времени.

Мигание светодиода детектирует фоторезистор. Аналоговые данные считываются с помощью делителя напряжения.

Для работы потребуются:

  • Ардуино;
  • фоторезистор;
  • светодиод;
  • модуль Xbee;
  • программное обеспечение Arduino IDE, LabView;
  • простые и подстроечные резисторы;
  • провода.

В программе будет отображаться график потребления за последние 5 минут и в реальном времени.

Аудиоплеер

Аудиоплеер
Своими руками на базе Ардуино можно создать аудиопроигрыватель. Его конструкция проста – он состоит из динамика, транзистора, micro-sd карты с записанными на нее треками. В качестве платы используется Ардуино, также можно взять контроллер Seeeduino 2.21 или Garagino на ATmega328.

Для сборки нужны:

  • контроллер;
  • карт-ридер;
  • динамик;
  • печатная плата;
  • карта памяти с записанными аудиотреками;
  • транзистор;
  • резистор;
  • провода.

Работает плеер следующим образом. Ардуино загружает файлы с расширением .wav карты памяти. Происходит генерирование сигнала, который выводится через динамики, подсоединенные к пину 9 на плате.

Предварительно песню нужно преобразовать в формат .wav. Сделать это можно с помощью самого простого онлайн-конвертера. Музыкальные файлы имеют ограничения при воспроизведении мелодии. Транзистор не сможет прочитать сложные .wav-файлы, поэтому советуется преобразовать треки к следующему виду: 16 кГц в секунду, моно канал, бит на сэмпл – 8.

Музыка записывается на заранее отформатированную карту памяти и сохраняется с простыми наименованиями.После сбора схемы требуется прописать код, включить питание, после чего начнется воспроизведение музыки.

Рекомендации по работе с проектами Ардуино в Интернете

Найдя в интернете интересующий вас проект, попробуйте сначала понять его принцип действия. Посмотрите, как связаны между собой элементы, какие функции они выполняют, каковы ограничения. Попробуйте сперва создать прототип устройств (электронная схема с прошивкой) и только затем пытайтесь полностью повторить то, что видите в описании.

Робот-бармен с Bluetooth-управлением

Сложность: 4/5.

Время: 5/5.

Незаменимое устройство для любой вечеринки: работает от восьми батареек, готовит много коктейлей и управляется без проводов. В основе механического бармена — плата Arduino, приводы для позиционирования шейкера и подачи напитков, датчики положений.

Главная сложность при изготовлении — инженерная. Нужно точно прикрутить все детали и соединить их между собой, чтобы ёмкость оказывалась точно под нужными бутылками.

Подробности: usamodelkina.ru.

Схема соединения

Далее мы собираемся подключить Arduino Mega к сервоприводам и монетному автомату, и после протестировать наш вендинговый аппарат. Лучше всего сначала подключить всю систему вне корпуса, чтобы убедиться, что все работает, прежде чем вставлять все детали в торговый автомат.

Ниже вы можете скачать файл схемы для программы Fritzing:

Светящийся куб на 512 светодиодов

Сложность: 3/5.

Время: 3/5.

Красивая штука, которая может светиться в такт музыке как трёхмерный эквалайзер и показывать 3D-анимацию. А ещё это может работать как необычный ночник.

Для сборки понадобится деревянное шасси с отверстиями, чтобы каждый ярус был таким же по размеру и форме, что и остальные. Число светодиодов в каждой грани выбрано не случайно: 8 ламп = 8-битная логика, самая простая в программировании и управлении через контроллер.

Подробности: instructables.com.

Сборка частей

Вы можете заказать набор для корпуса Venduino через веб-сайт Райана Бейтса (https://www.retrobuiltgames.com/diy-kits-shop/venduino/) и кожук для ЖК-экрана через thingiverse.com (https://www.thingiverse.com/thing:3306469). Создать корпус для вендингового автомата из набора достаточно просто — следуйте фотографиям, которые поставляются с комплектом или на сайте.

Есть одна настройка, которую мы собираемся сделать для 2,8-дюймового экрана TFT LCD, исходный размер экрана гораздо меньше нашего ЖК-экрана. Поэтому используйте ручной инструмент, чтобы обрезать квадрат 2,35″ на 1,75″ вокруг исходного отверстия, которое будет соответствовать нашему экран TFT LCD.

Далее нам нужно создать катушки из проволоки, которые удерживают предметы в торговом автомате. Можно использовать декоративную проволоку, потому что с ней легко работать. Далее берем цилиндр (немного меньше, чем банка колы) и шесть раз обматываем вокруг него декоративный провод. Затем обрезаем проволоку. Используйте оставшиеся части, чтобы прикрепить декоративную проволоку к сервоприводу (см. фото ниже).

Взломщик кодовых замков

Сложность: 5/5.

Время: 4/5.

Этот проект разработал хакер Сэми Камкар, и мы приводим его только в демонстрационных целях. Для взлома, кроме платы Arduino, автор взял серво- и шаговый двигатели для перебора комбинаций и соединил всё на самодельном шасси из алюминия. В основе алгоритма — простой перебор всех комбинаций, но робот это делает быстрее человека.

Подробности: YouTube.

Что такое «Ардуино» и что можно делать с ним

Arduino — небольшая печатная плата, имеющая собственные процессор и модуль памяти.

Концептуально это электронный конструктор, который позволяет создавать бесконечное число девайсов. Наличие контактов на контроллере дает возможность подключать различные компоненты: датчики, лампы, моторы и любые устройства, работающие от электричества.

Впервые проект Arduino был предложен в 2005 г. студентам итальянского Института интерактивного дизайна Ивреа. Перед разработчиками стояла задача обеспечить малобюджетный и простой способ создания устройств, способных взаимодействовать с окружающей средой. Сегодня на основе «Ардуино» создаются роботы, детекторы, термостаты и любые проекты, на которые способна фантазия программистов и инженеров. Разрабатывать устройства на базе «Ардуино» смогут даже новички.

Девайсом управляет программа, выполняемая процессором платы. Подобные программы пишутся на языке C++ в официальной среде программирования Arduino IDE, реализованной для Windows, MacOS и Linux. Даже в отсутствие навыков разработки и проектирования электронных схем человек способен за пару недель освоиться в программной среде и начать создавать простые девайсы.

Nod Bang — киваем головой и делаем бит

Сложность: 2/5.

Время: 3/5.

Идея в том, чтобы не просто кивать в такт музыке, а кивками самому генерировать звук. Эндрю Ли сделал специальное устройство, которое следит за положением головы и в момент наклона воспроизводит нужный звук.

В наушники он встроил акселерометр, кнопки отвечают за выбор звука, а Arduino — за воспроизведение звука на компьютере через MIDI-интерфейс. Чтобы всё выглядело эффектнее, у кнопок есть подсветка, и они тоже делают бит.

Подробности: YouTube.

Изготовление платы

1. Итак, шаблон я подготовил, осталось его только распечатать на пленке. Как я писал выше нужна пленка для принтера, я испробовал пленку как для лазерного принтера, так и для струйного, лучший вариант получается только на пленке для струйной печати. Печатать нужно в негативе и в зеркальном отражении:


Шаблон я сразу заламинировал, что бы отпечатки пальцев и мусор легко можно был смыть. 2. Далее нужно зашкурить нашу будущую плату (фальгированный стеклотекстолит). Для этого подойдет слегка смоченная обычная губка или меламиновая губка:


3. После этой процедуры, медь ещё нужно обезжирить ацетоном:


Как видно на моем фото обезжиривал я обычной салфеткой, а ацетон я перелил в бутылочку от перекиси, так удобнее брать… 4. Следующим шагом нужно обрезать фоторезист под свою будущую плату слегка с запасом и аккуратно снять верхнюю защитную пленку, что бы не повредить его. Если фоторезист отечественный, отклеивать нужно матовую сторону, если китайский, то тут разницы нет… 5. Далее наклеиваем фоторезист на текстолит, что бы под фоторезистом не появились воздушные пузыри, иначе в таких местах дорожки не проявятся, обрезаем лишнее… Процесс наклеивания фоторезиста напоминает наклеивание защитной пленки на телефон.


6. Когда фоторезист наклеен, текстолит с ним нужно пропусить через ламинатор 2-3 раза или воспользоваться теплым утюгом и проглаживать через лист бумаги сложенным в два раза:


Главное фоторезист не перегреть, а то получится вот так:


Если при наклеивании фоторезиста получился «косяк», то лучше его убрать (смыть или соскоблить) и заново наклеить, а то после травления платы будет печально… Я же убирать этот фоторезист не буду, покажу конечный результат. 7. Накладываем на текстолит с фоторезистом шаблон и прижимаем стеклом (я взял его от старой фоторамки), а на стекло устанавливаем груз: 8. Засвечиваем фоторезист с помощью УФ лампы. Моей лампы хватает примерно 2 минуты: Как видно фоторезист который засветился поменял цвет со светло-синего до темно-синего, причем засвеченный фоторезист очень хрупкий. 9. Убираем стекло и шаблон. Лишний фоторезист можно (не обязательно) обрезать и аккуратно отделить пинцетом:


10. Следующим шагом следует щелочью смыть непроявившийся фоторезист, для этого берем 2 стакана воды и столовую ложку кальцинированной соды, хорошенько размешиваем. Отклеиваем верхнюю защитную пленку у фоторезиста и опускаем в щелочной раствор наш текстолит. 11. Берем кисточку и трем по фоторезисту в щелочи, постепенно непроявленный фоторезист смывается: Щелочь можно не выливать, а оставить на следующую плату или для смывания фоторезиста после травления, но об этом чуть позже… 12. Травление платы: Тут два способа доступнее всего: травление хлорным железом или перекисью+лимонная кислота и соль. Про хлорное железо писать не буду, а вот с помощью перекиси пожалуй опишу: — 100 мл. перекиси водорода 3% — продается она в аптеке за 7-12 рублей — 30 гр. лимонной кислоты (есть в любом продуктовом магазине) — 1 ст. ложка соли (подойдет как мелкая так и каменная)


Все это смешивается в емкости и погружается туда плата с готовым фоторезистом, через некоторое время на плате появляются пузыри: А через некоторое время «голая медь» полностью протравится:


Кстати, если травить в более высокой температуре, например у лампы накаливания или в водяной ванне, то тремя травления уменьшится, главное не переусердствовать, иначе лишнее протравится… 13. Убирать фоторезист удобнее всего в этой же щелочи, в которой смывали непротравленный фоторезист, минут через 20 он сам отпадет и ничего тереть не надо…
А вот и мои «косяки»: Хоть и не значительные, но все же, а во всем виновата невнимательность, не заметил пузырьки воздуха под фоторезистом или перегрел…

Следующая плата у меня получилась «чистая»:


14. Далее сверлим отверстия и лудим плату: 15. Припаиваем все детали и отмываем от лишнего флюса:


Припаивал SMD компоненты китайской инфракрасной паяльной станцией, очень удобно:

Вот и все, самое сложное позади, осталось прозвонить дорожки на предмет короткого замыкания и приступить к программирования чипа.

Поющее растение

Сложность: 2/5.

Время: 2/5.

По сути это терменвокс, который сделали в виде растения. Все остальные принципы работы остались теми же: звук возникает при движении рук, и разные движения генерируют разную мелодию.

Плата регистрирует изменение амплитуды сигнала, для чего автор использует самодельный сенсорный детектор для анализа прикосновений к цветку. Кроме этого понадобилась плата расширения Gameduino и сам цветок.

Подробности: Vimeo.

Как сделать умный дом на Arduino своими руками

Создание умного дома на Arduino своими руками мало чем отличается от разработки и реализации любой другой электронной системы. Процесс включает несколько обязательных этапов.

Разработка эскизного проекта

Мнение эксперта

Яковлев Алексей Сергеевич

Электрик с 20 летним стажем и богатым опытом

На первом этапе составляется подробный проект будущей системы. При создании системы для собственных дома или квартиры, хозяин выступает и заказчиком, и исполнителем. Соответственно, этот этап включает и составление подробного ТЗ и эскизное проектирование.

Соответственно, разработчику придется решить несколько задач.

Формулировка задания

Задание для проекта должно быть определено максимально точно и подробно. Например, решается одна из частных home automation – включить освещение крыльца, когда в темное время к нему приближается человек. Это общее описание задачи нуждается в более конкретных формулировках для проектирования.

Они описывают:

  1. Основные условия для срабатывания автоматики – триггеры (triggers) в терминах home automation. В рассматриваемой задаче такой триггер один – приближение человека к крыльцу.
  2. Дополнительные условия (conditions). Они задают разрешения на срабатывание триггера и, в большинстве случаев, определяют длительность их действия. Для данной задачи дополнительное условие – темное время. Действительно, включать свет на крыльце днем смысла не имеет. Нет необходимости делать это и когда крыльцо освещено – свет уже включен или задействованы другие источники. Соответственно, дополнительные условия можно задать в нескольких вариантах: наступило темное время суток, и свет на крыльце не включен. Практически полное описание условий, но не учитывает возможность освещения от других источников, освещенность на крыльце ниже порогового значения. Хотя условие и выглядит проще, но учитывает практически все случаи.
  3. Действия (actions). Описывает реакцию системы на триггеры и дополнительные условия. Для текущего примера система должна выполнить единственное действие – включить свет.
  4. Действия в случае отсутствия триггеров и/или невыполнения условий. Здесь необходимо рассматривать 2 случая: ни основные, ни дополнительные условия не были выполнены. Наиболее логичное поведение – бездействие, триггер и условия были выполнены, произошло срабатывание, затем ситуация изменилась (т.н. post-action действия). Поведение проектируемой системы должно выглядеть следующим образом – не включать свет до срабатывания триггера и выполнения условий, выключить после того, как он перестал быть нужен.

Таким образом, результат – подробное описание задания:

  1. Проверять, есть ли у крыльца человек.
  2. Бездействовать, пока его нет.
  3. Если человек подошел – проверить освещенность.
  4. Если она ниже заданной – включить свет.
  5. Проверять, остается ли нужен свет.
  6. Если да – оставаться в текущем состоянии, если нет – выключить свет.

Выбор способов реализации алгоритма

На этом этапе определяется набор сенсоров для получения данных (триггеров и условий) и исполнительных механизмов для выполнения действий.

Даже в простейшем рассматриваемом случае возможны несколько вариантов реализации. Например, определять присутствие человека у крыльца можно:

  • по сигналу стандартного инфракрасного датчика;
  • разместив под площадкой у крыльца датчики, реагирующие на давление (например, тензодатчики на основе пьезоффекта);
  • получая с работающего в квартире Wi-Fi-роутера сигнал о подключении нового/конкретного абонента к домашней беспроводной сети и т.д.

Аналогичным образом рассматриваются ситуации с определением уровня освещенности и включением света на крыльце.

Еще один обязательный момент, требующий учета на данном этапе – определение обмена данными между устройствами. Здесь также возможны несколько вариантов – обмен по сигнальным проводникам, беспроводная передача сигналов (в этом случае потребуется выбрать соответствующий стандарт, например, BlueTooth, Wi-Fi, ZigBee или др.).

Завершает этап запись алгоритма с учетом принятых решений, например:

  1. Опрашивать проводной ИК-датчик.
  2. Если сигнала нет – ничего не делать.
  3. При появлении сигнала, проверить состояние проводного датчика освещенности.
  4. При наличии сигнала – ничего не делать.
  5. При отсутствии сигнала – выдать на ZigBee хаб команду на включение выключателя по соответствующему адресу (отвечающему за освещение на крыльце).
  6. Опрашивать ИК датчик.
  7. Пока есть сигнал (человек на крыльце) – ничего не делать.
  8. Если сигнала нет – отключить свет, т.е. выдать на ZigBee выключатель команду на отключение.
  9. Вернуться к началу цикла.

Еще один результат этого этапа – перечень необходимого оборудования и материалов. Для сборки системы потребуются:

  • Контроллер с возможностью опроса проводных каналов связи (минимум, двух, для датчика освещенности и ИК-датчика).
  • ZigBee выключатель.
  • ZigBee хаб (без него моно обойтись, если контроллер имеет интерфейс для прямого управления ZigBee устройствами).

Мнение эксперта

Яковлев Алексей Сергеевич

Электрик с 20 летним стажем и богатым опытом

Не следует забывать о проводах для прокладки сигнальных линий, источниках питания для всех устройств, возможно – ретрансляторах или усилителях сигналов, если расстояния окажутся велики. Лучший вариант оформить результаты этапа – составить структурную схему системы и блок-схему алгоритма. Это существенно упростит работу в дальнейшем.

Выбор оборудования

После составления структурной схемы проекта можно приступать к разработке принципиальной, которая, прежде всего, включает выбор оборудования.

Выбор контроллера Arduino

Поскольку базовая платформа – Arduino, определена ранее, остается выбрать конкретную модель контроллера и, при необходимости, расширение. Задача не сложная, поскольку ассортимент устройств достаточно обширен и включает модели для большинства практических задач.

В список оборудования входят:

Контроллер Чип Память (ОЗУ/ПЗУ) Порты ввода/вывода и интерфейсы Дополнительно
Due 32-битный Cortex-M3 ARM SAM3U4E,, 84 МГц 64+36Кб/256+256Кб (возможна прямая адресация всего пространства) 54 цифровых IO (некоторые со специальными функциями, например, ШИМ) 12 аналоговых входов (с АЦП)

2 аналоговых входа

Питание контроллера 3.3В
Uno 8-бит ATmega328 или ATmega8U2 (в новой версии), 16 МГц 2Кб/32Кб+1Кб EEPROM 14 цифровых IO (6 могут использоваться как ШИМ) 6 аналоговых входов с АЦП

UART TTL

USB

Разъемы для модулей расширения

Leonardo 8-бит ATmega32u4, 16МГц 2.5кБ/32Кб+1Кб EEPROM 20 цифровых IO (7 с функциями ШИМ) 12 аналоговых входов (могут работать как цифровые)

USB

расширения

Встроенная поддержка USB позволяет настраивать видимость при связи с ПК (как клавиатуру, мышь, виртуальный последовательный порт) Функционально и конструктивно аналогичен Uno
Duemilanove, Decimila 8-бит ATmega168, 16МГц 1Кб/16Кб+512б EEPROM В остальном полностью аналогичны Uno на базе ATmega328
Mini 8-бит ATmega168, 16МГц 1Кб/16Кб+512б EEPROM 14 цифровых IO (6 могут использоваться как ШИМ) 6 аналоговых входов с АЦП Для программирования требуется адаптер MiniUSB Компактное решение для макетирования
Micro 8-бит ATmega32u4, 16МГц Компактный контролер, по функциональности и аналогичный Leonardo, для подключения и программирования используется кабель microUSB
Nano 8-бит ATmega168 или ATmega328, 16МГц Компактный вариант Duemilanove, отличающийся только габаритами и отсутствием разъема для подключения внешнего источника питания
Mega 8-бит ATmega1280, 16МГц 8Кб/128Кб+4Кб EEPROM 54 цифровых IO (14 с функциями ШИМ) 16 аналоговых входов с АЦП

4 порта UART

USB

расширения

Mega 2560 Mega ADK 8-бит ATmega2560, 16МГц Отличаются от Mega увеличенным до 256Кб объемом ПЗУ для хранения программ и реализацией USB-интерфейса на ATMega8U2. В Mega ADK сконфигурирован USB host, который моет работать с другими устройствами, в частности, смарифонами
Pro 8-бит ATmega328, 16МГц (3.3В) или ATmega168, 8МГц (5В) 2 или 1 Кб/32 или 16 Кб + 1 Кб или 512б EEPROM 14 цифровых IO (6 могут использоваться как ШИМ) 6 аналоговых входов с АЦП

UART TTL

USB

Разъемы для модулей расширения

Разъемы ввода/вывода и интерфейсов не установлены, разработчик может использовать собственные
Pro Mini Аналогична Mini, но как и в полномасштабной Pro требуется установка разъемов

Внимание! Для работы с платами, не содержащими встроенных USB-интерфейсов применяют адаптеры Adapter Mini USB или USB Serial Light Adapter.

Кроме стандартных контроллеров разработаны и поставляются специализированные, с дополнительными интерфейсами на борту:

  • Yun – устройство по возможностям (чип, выводы) аналогичное Leonardo, но со встроенным Wi-Fi модулем на базе Atheros AR9331.
  • BT – платформа со встроенным BlueTooth интерфейсом.
  • Fio – контроллер, аналогичный Uno по функциональности, но без установленных разъемов на портах ввода/вывода. Предназначен для работы в беспроводной сети ZigBee.
  • Serial – функционально аналогична базовой Uno с интегрированным стандартным последовательным интерфейсом RS232.

Кроме того, для работы с различными стандартами связи и устройствами можно использовать стандартные платы расширения:

  • Wi-Fi с поддержкой протокола 802.11 b/g;
  • Xbee Shield, с интегрированным модулем Maxstream Xbee Zigbee, поддерживающим до 32 устройств ZigBee (35/90 м в помещении и на открытом пространстве соответственно);
  • Ethernet Shield – с установленным портом стандарта Ethernet 10/100 Base-T для проводного сетевого соединения;
  • Motor Shield – с портами для управления двигателями постоянного тока и получения сигналов обратной связи от датчиков положения.

При необходимости можно найти и другие конфигурации полностью совместимых контроллеров, выпускаемые сторонними разработчиками. Полный список одобренного оборудования размещен на странице https://playground.arduino.cc/Main/SimilarBoards/ официального сайта.

При выборе контроллера необходимо учитывать:

  1. Производительность;
  2. Наличие необходимого количества портов ввода/вывода, цифровых и аналоговых;
  3. Объем памяти для хранения программ и данных (все платы Arduino используют небогатые ресурсы микроконтроллера и не предполагают расширений);
  4. Удобство работы – программирования, отладки программ, установки готового устройства в корпус.

Для решения рассматриваемой задачи с освещением на крыльце вполне достаточно компактным Micro, Nano или Mini, но с базовой Uno работать гораздо удобнее. Кроме того, понадобится плата расширения Xbee Shield для работы c ZigBee устройствами.

Выбор периферии

При выборе датчиков и исполнительных механизмов нет значительных ограничений. Единственное требование – обеспечить совместимость с портами Arduino по уровням сигналов и нагрузке.

Однако, при желании, и это требование легко обходится за счет сборки собственных или использования готовых плат согласования.

Разработка принципиальной схемы

После покупки контроллера и периферийных устройств следует начертить принципиальную схему системы автоматизации. С платами Arduino это труда не составит, главная задача разработчика – выбрать пины портов ввода/вывода для подключения – это важная информация для написания программы.

К сведению! Поменять выводы на этапе разработки программы не сложно – достаточно откорректировать буквально 2 строки кода.

Работа с программным обеспечением

Когда принципиальная схема готова, начинается важнейший этап проектирования – написание программы для контроллера. Для этого необходимо скачать среду разработки Arduino IDE.

Загрузка, установка, проверка ПО

Программное обеспечение скачивают со страницы официального сайта https://www.arduino.cc/en/software.

Стабильная версия – Arduino IDE 1.8.13 поддерживает:

  • Windows 7 и более новые версии ОС, х86 и х64;
  • MacOS 10.10 и новее;
  • 32- и 64-битные версии Linux и Linux ARM.

Для работы под Windows можно скачать установщик или ZIP-архив софта. Использовать установщик для неопытных пользователей предпочтительнее – установка драйверов будет произведена автоматически вместе с установкой программы.

При использовании ZIP-архива достаточно развернуть программу на жестком диске ПК и запустить IDE. В этом случае программа также попытается установить драйвера, но, возможно, придется обновить их вручную в Панели управления. Все необходимые .inf файлы входят в комплект поставки.

К сведению! Опытные пользователи могут попробовать бета-версию Arduino IDE 2.0 с улучшенной функциональностью, поддержкой Win 10, 32- или 64-разрядных Linux-систем, MacOS 10-14.

Возможности среды разработки Arduino IDE:

  • Создание проектов (скетчей, от англ. sketch – набросок).
  • Их проверка и компиляция для загрузки в контроллер;
  • «Заливка» готового машинного кода в контроллеры;
  • Поддержка всех версий плат;
  • Подключение библиотек, не входящих в комплект поставки.

После установки софта следует проверить работоспособность купленного контроллера и целостность софта.

Для этого достаточно выполнить входящий в комплект поставки простейший скетч с управлением светоиодом.

Пошагово процесс выглядит следующим образом:

  1. Подключить плату Arduino Uno (именно на ней остановился выбор для реализации предложенной задачи) кабелем к USB-порту компьютера.
  2. Запустить Arduino IDE.
  3. В среде разработки открыть готовый скетч – в меню File выбрать папку Examples-1.Basic, в ней файл Blink.
  4. Выбрать плату контроллера для работы – меню Tools-Board.
  5. Указать порт для связи с платой (как правило COM3 или другой COM с бОльшим номером). Если этих портов нет, следует проверить, подключена ли плата или установить вручную драйверы.
  6. Откомпилировать скетч через меню Sketch-Verify/Compile или нажатием на соответствующую кнопку в панели инструментов под строкой меню.
  7. Загрузить готовый скетч в контроллер (Sketch-Upload) или нажатием кнопки панели инструментов. На этом этапе можно наблюдать мигание светодиодов Rx и Tx , которое свидетельствует об обмене с ПК.
  8. После окончания загрузки через несколько секунд начнет мигать светодиод на плате Uno. Это говорит о том, что и контроллер и среда разработки полностью работоспособны.

Внимание! Если скетч не загружается, следует нажать кнопку Reset на плате контролера и повторить процедуру загрузки. Аналогичным образом следует поступать перед каждой новой загрузкой, особенно на платах типа Mini.

После проверки можно приступать к разработке собственной программы.

Программирование скетчей

Программирование скетча можно выполнить непосредственно в редакторе среды разработки или в любом другом удобном текстовом редакторе (в последнем случае не забыть сохранить работу в файле .ino). Встроенный язык программирования Arduino является клоном языка C++ с некоторыми упрощениями и дополнительными функциями и библиотеками для обращения к функционалу контроллера.

Для работы с программой в IDE необходимо:

  1. Создать новый скетч (File-New).
  2. Подключить необходимые библиотеки. Стандартные библиотеки функций входят в комплект поставки, нестандартные нужно разместить в соответствующих папках папки Libraries. После этого их имена станут доступны разработчику в меню Sketch-Import Library. Достаточно выбрать нужные имена, и они будут включены для обработки препроцессором.
  3. В функции setup() прописать все необходимые действия для инициализации системы. Эта функция выполняется один раз перед стартом. Как правило, в ее тексте достаточно ограничиться назначением функций пинам ввода/вывода.
  4. В функции loop() прописать код, реализующий алгоритм автоматизации – опрос сенсоров, анализ условий, выдачу сигналов на исполнительные механизмы. Функция выполняется в бесконечном цикле, операторы прерывания этого цикла не предусмотрены.
  5. Откомпилировать написанный скетч.
  6. Загрузить его в контроллер.

Отличия языка Arduino от стандарта C++

  • Не требуется включения заголовочных файлов (хидеров, файлов с расширением .h)в текст программы, препроцессор добавит их автоматически в соответствии с импортированными для скетча библиотеками.
  • Добавлены предопределенные константы для уровней (HIGH и LOW) и функций выводов портов ввода/вывода (INPUT и OUTPUT).
  • Добавлены функции для работы: c цифровыми портами ввода/вывода pinMode(), digitalWrite(), digitalRead();
  • с аналоговыми пинами analogReference(), analogRead(), analogWrite();
  • дополнительными IO функциями, например, побитного вывода со сдвигом shiftOut();
  • временем mills() – время в мс, micros() время в мкс, delay() – задержка в мс, delayMicroseconds – задержка в мкс;
  • внешними прерываниями attachInterrupt() и detachInterrupt();
  • последовательным портом.
  • В комплект поставки включены библиотеки для сервоприводов (Servo), шаговых двигателей (Steps), EEPROM, SPI-интерфейса.
  • В остальном полностью поддерживается стандарт языка, включая директивы компилятора, константы и типы данных, операторы (в т.ч. унарные), функции.

    Со всеми платами контролеров и расширений поставляются необходимые библиотеки для работы со всем аппаратным обеспечением. Кроме того, в сети доступны тысячи готовых библиотек разработанных сообществом. Подобрать нужную (с документацией) можно по ссылкам на официальном сайте https://playground.arduino.cc/Main/LibraryList/ и https://www.arduinolibraries.info/ или на GitHub.

    Соответственно, для реализации поставленной задачи разработчику нужно:

    1. Создать скетч.
    2. Скачать и подключить библиотеку для работы с Xbee (ZigBee).
    3. Выполнить назначение портов для опроса датчиков в функции setup();
    4. Инициализировать работу с интерфейсом ZigBee в setup();
    5. Прописать опрос датчиков и выдачу команды управления по условиям в loop().

    Работать с Arduino можно и без установки IDE. Для этого удобно использовать:

    • Web-редактор на официальном сайте. Полностью поддерживает синтаксис (с подсветкой), включает все необходимые для работы библиотеки. Альтернативный вариант – любой тестовый редактор.
    • Компилятор avr-gcc.
    • Программатор, поддерживающий чипы микроконтроллеров, используемых на платах Arduino,

    Для пользователей, далеких от программирования на любых языках, созданы альтернативные варианты разработки проектов – визуальные. Среди наиболее известных:

    • Scratch (https://s4a.cat);
    • Snap (https://snap4arduino.rocks/);
    • Ardublock (https://ardublock.com);
    • XOD (https://xod.io/).

    Таким образом, умный дом на Arduino своими руками – решение, доступное практически каждому. Ассортимент аппаратных средств позволяет решать задачи от простейших до максимально сложных (в том числе, за счет взаимодействия нескольких контролеров).

    Способствует этому и накопленный сообществом богатый опыт, и полная открытость проекта, благодаря которой можно найти готовые программные разработки для большинства процессов home automation.

    Замок, который открывается на секретный стук

    Сложность: 3/5.

    Время: 2/5.

    Интересная вещь для тех, кто хочет поиграть в шпионов или пускать в комнату только своих друзей. Замок распознаёт стук по двери и сравнивает его с базовым звучанием, которое установил владелец. Если совпадает — приводы отодвигают замок и дверь открывается, если нет — ничего не происходит, можно постучать заново.

    Чтобы установить новый стук на открытие, нужно зажать кнопку на ручке и постучать по двери новым способом. Пьезосенсор распознаёт вибрации и записывает их в память платы.

    Подробности: grathio.com.

    Патентованный вариант самодельной кофемашины

    Сразу отметим: ответа на вопрос, как сделать кофемашину с полным циклом своими руками, — не найдено. Самый эффективный вариант подразумевает разделение операций. Отдельно делается мельница для зерен, в качестве самого простого решения может применяться стальная шнековая установка для измельчения специй. Есть также приборы с электрическим и ручным приводом, однако большой разницы между ними не наблюдается.

    Подготовленный молотый кофе насыпается в самодельную кофеварку. Одной из интересных разработок, на которую даже получен патент, является прибор инженера Владимира Орешкина. Это прочная камера с двойными стенками, выполненная из цельной заготовки и оснащенная выходным патрубком для слива готового напитка.

    Для приготовления эспрессо внутрь помещается стальная емкость с водой и засыпается порция молотого кофе. Крышка надежно замыкается, она не имеет герметизирующих прокладок – реализован принцип притирания. При нагреве емкости наблюдается полный эффект пропаривания кофе, который и позволяет достигать насыщенного вкуса и аромата эспрессо. В оригинальной модели самодельной кофеварки предусматривалась ее установка на газовую плиту.

    На основании этой разработки многие умельцы придумали улучшенные версии кофеварок. В них добавились собственные нагреватели, как электрического типа, так и с применением спиртовых, парафиновых горелок.

    Такое устройство может быть крайне привлекательным спутником для тех, кто предпочитает походы и экстремальные путешествия другим способам времяпрепровождения.

    Горшок для цветов с автополивом

    Сложность: 4/5.

    Время: 3/5.

    Полезный горшок для тех, кто забывает полить цветы перед отъездом или просто не знает, как часто надо их поливать. Вся электроника, насосы и ёмкость для воды находятся внутри горшка. Для каждого растения можно запрограммировать свой режим полива в каждом горшке.

    Основные характеристики чудо-горшка:

    • встроенный резервуар для воды;
    • датчик контроля уровня влажности почвы;
    • насос для подачи воды;
    • датчик уровня воды в резервуаре;
    • светодиод, информирующий о недостатке воды в резервуаре.

    Подробности: usamodelkina.ru.

    Драм-машина

    Сложность: 1/5.

    Время: 2/5.

    Простая драм-машина на Arduino. Проект интересен тем, что это не обычный перебор записанных семплов, а настоящая генерация звука с помощью встроенного железа. Ещё здесь есть анализатор спектра звука: через видеовыход можно посмотреть на диаграммы и частотные характеристики.

    Математическая основа этого устройства — разложение в ряд Фурье, которое решается подключением стандартной библиотеки.

    Подробности: YouTube.

    Простые проекты Ардуино

    Давайте начнем наш обзор с традиционно самых простых, но очень важных проектов, включающих в себя минимальное количество элементов: светодиоды, резисторы и, конечно же, плату ардуино. Все примеры рассчитаны на использование Arduino Uno, но с минимальными изменениями будут работать на любой плате: от Nano и Mega до Pro, Leonardo и даже LilyPad.

    Проект с мигающим светодиодом – маячок

    Все без исключения учебники и пособия для начинающих по ардуино стартуют с примера мигания светодиодом. Этому есть две причины: такие проекты требуют минимального программирования и их можно запустить даже без сборки электронной схемы – уж что-что, а светодиод есть на любой плате ардуино. Поэтому и мы не станем исключением – давайте начнем с маячка.

    Нам понадобится:

    • Плата Ардуино Uno, Nano или Mega со встроенным светодиодом, подключенным к 13 пину.
    • И все.

    Что должно получиться в итоге:

    Светодиод мигает – включается и выключается через равные промежутки времени (по умолчанию – 1 сек). Скорость включения и выключения можно настраивать.

    Схема проекта

    Схема проекта довольно проста: нам нужен только контроллер ардуино со встроенным светодиодом, подсоединенным к пину 13. Именно этим светодиодом мы и будем мигать. Подойдут любые популярные платы: Uno, Nano, Mega и другие.

    Подсоединяем Arduino к компьютеру, убеждаемся, что плата ожила и замигала загрузочными огоньками. Во многих платах «мигающий» скетч уже записан в микроконтроллер, поэтому светодиод может начать мигать сразу после включения.

    С помощью такого простого проекта маячка вы можете быстро проверить работоспособность платы: подключите ее к компьютеру, залейте скетч и по миганию светодиода сразу станет понятно – работает плата или нет.

    Программирование в проекте Ардуино

    Если в вашей плате нет загруженного скетча маячка – не беда. Можно легко загрузить уже готовый пример, доступный в среде программирования Ардуино.

    Открываем программу Arduino IDE, убеждаемся, что выбран нужный порт.


    Проверка порта Ардуино – выбираем порт с максимальным номером

    Затем открываем уже готовый скетч Blink – он находится в списке встроенных примеров. Откройте меню Файл, найдите подпункт с примерами, затем Basics и выберите файл Blink.


    Открываем пример Blink в Ардуино IDE

    В открытом окне отобразится исходный код программы (скетча), который вам нужно будет загрузить в контроллер. Для этого просто нажимаем на кнопку со стрелочкой.


    Кнопки компиляции и загрузки скетча Информация в Arduino IDE – Загрузка завершена

    Ждем немного (внизу можно отследить процесс загрузки) – и все. Плата опять подмигнет несколькими светодиодами, а затем один из светодиодов начнет свой размеренный цикл включений и выключений. Можно вас поздравить с первым загруженным проектом!

    Проект маячка со светодиодом и макетной платой

    В этом проекте мы создадим мигающий светодиод – подключим его с помощью проводов, резистора и макетной платы к ардуино. Сам скетч и логика работы останутся таким же – светодиод включается и выключается.

    Графическое изображение схемы подключения доступно на следующем рисунке:

    Другие идеи проектов со светодиодами:

    • Мигалка (мигаем двумя свтодиодами разных цветов)
    • Светофор
    • Светомузыка
    • Сонный маячок
    • Маячок – сигнализация
    • Азбука Морзе

    Подробное описание схемы подключения и логики работы программы можно найти в отдельной статье, посвященной проектам со светодиодами.

    Шагающий робот

    Сложность: 2/5.

    Время: 1/5.

    Простой в изготовлении четырёхногий робот, который шагает и самостоятельно преодолевает препятствия в сантиметр высотой.

    Чтобы его сделать, вам понадобятся сервомоторы для ног, немного проволоки и любой пластик, из которого делается шасси. Для питания — аккумулятор любой модели, который крепится на спине робота.

    Подробности: xakep.ru.

    Результат

    В конце, мы должны положить предметы в вендинговый аппарат. Позади монетоприемника достаточно места, поэтому лучше поместить туда Arduino Mega и макет, а провода к сервоприводам лучше провести через отверстие в верхнем правом углу.

    Также помещаем кожух для ЖК-дисплея, о котором мы говорили ранее, на TFT LCD, чтобы защитить и закончить внешний вид автомата.

    Осталось только поместить конфеты в торговый автомат, закрыть его и запустить.

    Робот-пылесос

    Сложность: 4/5.

    Время: 5/5.

    Дмитрий Иванов из Сочи собрал настоящий робот-пылесос, который делает всё то же самое, что и промышленные устройства, только с возможностью тонкой настройки под себя и свою квартиру.

    Основные детали — плата Arduino, 6 инфракрасных датчиков, турбина с двигателем и щётками и аккумулятор. Ещё у робота есть датчики столкновения, которые помогают объезжать препятствия, и контроллер аккумулятора, который следит за уровнем батарей и предупреждает о том, что пылесос надо зарядить.

    Подробности: habr.com.

    Где купить все необходимое

    Мы собрали ссылки Aliexpress на стартовые наборы Arduino Starter Kit, в которых есть все самое необходимое для создания своих первых проектов.

    Один из лучших и проверенных стартовых наборов для Ардуино на AliExpress!

    Недорогой стартовый комплект для обучения Ардуино – от 1500 рублей!

    Набор за 350 руб (!)

    с платой Arduino Uno и всем необходимым!

    Новинка! Робот-лягушка на Arduino от Keyestudio с управлением на Android и iOS

    Робот-манипулятор на Ардуино с 4 степенями свободы. DIY конструктор с акриловыми деталями, контроллером и серво

    Полный набор машинки 4WD на Ардуино с датчиками, экраном и дистанционным управлением

    Рейтинг
    ( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Для любых предложений по сайту: [email protected]