Arduino: mit lehet vele kezdeni. Házi készítésű Arduino Arduino, amit megtehetsz

Az Arduino platform iránti rajongásom vezetett az I2C buszon (az Inter-Integrated Circuit rövidítése) működő eszközökhöz, amelyeket „kétvezetékes” eszközöknek is neveznek. Számos mikroáramkör készül, amelyek hardverben támogatják az I2C buszt. Ezek közé tartozik mindenféle érzékelő, valós idejű óra, memória, portbővítők és még sok más. Az alábbi cikk bemutatja az Arduino alapú I2C busszal rendelkező eszközszkenner projektjének modernizálását, amely leírása a http://playground.arduino.cc/Main/I2cScanner oldalon, valamint egy példa az eszköz prototípusával végzett gyakorlati munkára. független a számítógéptől.

A vezérlőprogram, a távirányító módszerek (bluetooth vagy APC220), minden marad a régiben.

A cikk diagramokkal és programkódokkal egészítette ki a projektet a közös motorvezérlő kamrákba (és )

A növények automatikus öntözése

Néhány évvel ezelőtt kezdett érdeklődni a különféle egzotikus növények nemesítése iránt. Szerencsére az ablakpárkányokon (majdnem fél méter másfél méter) elég sok edényt el lehet helyezni. De tavaly, mint a moszkvaiak emlékezhetnek, nem volt gyenge a hőség. Mivel irodában dolgozom, csak reggel és este tudtam öntözni. És ez nyilvánvalóan nem volt elég.

Plusz még vidéki kirándulások hétvégére... És mindössze egy félméteres eukaliptuszbokor képes két nap és éjszaka alatt 2-3 liter vizet elpárologtatni és ideje elhervadni.

Nem szerettem a kanócos rendszert, mert állítható, és elfoglalja a helyet az ablakon. Ami már most is hiánycikk. A növénydzsinn típusú öntözőkannák-pipetták nem voltak megfelelőek, mert még megtanulta a cserépbe szúrás trükkjét (rosszul ragasztotta - vagy nem csöpög, vagy pár óra alatt kifolyik), vagy annyi kell belőlük, hogy nincs elég terület az edényben, vagy az edény kicsi és csak megfordul. Nos, ez a 0,22l sem igazán elég az említett két hétre.

Az Arduino egy hardveres számítási platform, amelyet különféle bonyolultságú elektronikus eszközök tervezésére és létrehozására használnak.

Ez az elektronikus tervező a bemeneti és kimeneti hardver platformon alapul, amely C++ alapú Processing/Wiring nyelven van programozva. Milyen komponensekből áll az Arduino, mit kezdhetsz vele, és hogyan tanulhatod meg használni ezt az intelligens chipet?

Az Arduino az egyik legelterjedtebb miniatűr vezérlő, amelynek be- és kimenetei egy előre megírt program szerint működnek. Ez a sokoldalú vezérlő nagyon kényelmes elektronikus eszközök prototípusainak létrehozásához, így nem csak a diákok és a hobbibarátok körében válik népszerűvé a világ minden tájáról, hanem a haladó tervezők és feltalálók körében is.

Az Arduino sokoldalúságával lenyűgöz. Speciális bővítőkártyák segítségével ez a vezérlő Bluetoothon, Wi-Fi-n, GPRS-en keresztül kommunikálhat más eszközökkel, telefonhívásokat és SMS-eket kezdeményezhet és fogadhat.

A vezérlő nem egy egyszerű chip, hanem egy kártya, amely kész tápáramkörrel és interfészekkel rendelkezik a PC-hez való csatlakozáshoz, bemeneti és kimeneti csatlakozók.

A protokollkönyvtárak széles skálájának köszönhetően meg lehet szervezni az Arduino interakcióját a modern robotikában használt szenzorokkal és szervókkal.

A nyitott architektúra pedig lehetővé teszi az Arduino testreszabását bármilyen célra. Az egyszerűsített programozási nyelvnek köszönhetően pedig még a kezdők is könnyen elsajátíthatják a vezérlővel való munkát. Különösen kényelmes az Arduino-val dolgozni a platformnak köszönhetően, amely szinte azonnali választ ad a programozott parancsokra.

Mit lehet csinálni az Arduino-val? Leckéket adunk az eszközök létrehozásáról ezen a táblán az Arduino Lessons szakaszban. Egy programozó, tervező vagy mérnök szinte minden eredeti ötletet működő prototípussá alakíthat – csak egy vezérlőt és további rádiókomponenseket kell vásárolnia. Ezenkívül a programozás és az áramkör-tervezés szerelmeseit lenyűgözi az Arduino alacsony költsége, amely a vezérlőt a tömegek számára hozzáférhetővé teszi.

Arduino projektek: mit tehetsz

Nézzünk meg néhány eredeti ötletet, amelyek megvalósíthatók Arduino-n. A diagramon kívül további alkatrészekre is szüksége lehet, amelyeket a legjövedelmezőbb az AliExpress-en vásárolni.

Otthoni hőmérséklet szabályozó

Egy ilyen projektet több Arduino Nano tábla és egy Arduino Uno vagy Mega segítségével hajthat végre, amelyek alapként működnek. A modulok közötti kommunikáció a segítségével valósítható meg NRF24L01– rádiókommunikációs modul, amely akár 6 kártya kombinálását teszi lehetővé.

Egy esetben össze kell szerelni egy Arduino Nano-t, amely páratartalom és hőmérséklet érzékelőkkel van összekötve, valamint egy modult NRF24L01. Az áramforrás egy normál akkumulátor lehet. Ezen eszközök közül többet el kell helyezni a ház minden helyiségében.

Az indikátorok a bázisra kerülnek, amely az Arduino Mega vagy az Uno lesz. A szöveges információk megjelenítéséhez az NRF24L01 jelvevőt, a tápegységet és az LCD kijelzőt is csatlakoztatni kell. Az „alapot” a fűtési rendszer közvetlen közelében kell elhelyezni. A bejövő páratartalomra és hőmérsékletre vonatkozó adatok fogadása és feldolgozása során a bázisállomás parancsokat küld a fűtési rendszernek a hőmérséklet növelésére vagy csökkentésére.

CNC gép

Ez az ötlet az egyik legnehezebben megvalósítható. Az Arduino Megával nem csak CNC gépet, hanem 3D nyomtatót is megvalósíthatsz. Magán a táblán kívül motormeghajtókra lesz szüksége L298N, valamint maguk a motorok. A munka többi része keret- és kódfejlesztés.

Intelligens üvegház

A veteményeskert vagy személyes telek minden tulajdonosa tudja, hogy egy üvegház és a benne termesztett palánták mennyi figyelmet igényelnek. Folyamatosan figyelni kell a talaj nedvességtartalmát, időben nyitni és zárni az ajtókat stb. Az Arduino segítségével mindezek a rutinfolyamatok automatizálhatók.

Csak egy Arduino Mega kártya és egy vezérlő segítségével rögzítheti és megjelenítheti az üvegház hőmérsékletére vonatkozó információkat, valamint parancsokat küldhet az öntözés elindításához, valamint a motorok vezérlését az ajtók nyitásához és zárásához.

Robotok

A robotok nem csak a gyerekek, hanem a felnőttek számára is a legjobb játékszerek, különösen, ha irányítani is lehet őket. Az Arduino és a különféle rendelkezésre álló anyagok felhasználásával bármilyen konfigurációban készíthet robotot: a legprimitívebb modellektől a bonyolult modellekig.

Például az ultrahang segítségével robotja képes lesz rögzíteni az akadályok távolságát, és mozgás közben megkerülni azokat. Motoros meghajtó használatával L293D, akkor 3 szervó és 4 motor áll majd a rendelkezésére. A HC-06 modul segítségével okostelefonon keresztül Bluetooth-on keresztül vezérelheti alkotásait.

Természetesen ezzel még nem ért véget azon Arduino projektek listája, amelyeket saját maga is megtehet – a lehetőségeknek itt csak a fantáziája és képességei szabnak határt.

Valószínűleg mindenki hallotta már, mi az a digitális dobgép, vagy egyébként a beatgép. A norvég zeneszerző, Koka Nikoladze által megalkotott elektromechanikus dobgép egészen más kérdés. Ebben a hang mechanikai hatás következtében keletkezik. A gépet Arduino vezérli, ami lehetővé teszi dallam programozását az előadáshoz.

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 angol nyelvű cikk 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. Jelenleg ez az összeállítás 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. A szerző egyébként az első videóban egy kész kézi mechanika készletet használ, ami az ebayen megvásárolható, igaz, elektronikus alkatrészek és meghajtók nélkül. Egy másik projektben a szerző hasonló kezet készített hulladékanyagokból.

Ebben a projektben a szerző bemutatja, hogyan csatlakoztathat egy színes 8x8 LED mátrixot egy Arduinohoz. 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 tervezés kaszkádos shift regiszter technikát alkalmaz. 4 db 74HC59 regiszterre lesz szükségünk, míg az Arduino csatlakozásainak száma nem változik, és 3 kimenetet használunk az Arduino felé. menedzsment számára. A tápellátás 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 jön az Arduino a megmentésre. Az alábbiakban bemutatjuk az Arduino alapú automatikus trigger létrehozásának folyamatát, amely reagál a hangra vagy a lézermutató sugár metszéspontjára.

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 a megfelelő pillanatban villan. Mivel a helyiségben gyakorlatilag nincs világítás, a fénykép teljes expozíciója pontosan a vaku villantásának pillanatában történik (körülbelül 1 ezredmásodperc).

Arduino egy egyetlen nyomtatott áramköri lapból álló kis elektronikai eszköz, amely képes különféle érzékelők, villanymotorok, világítás vezérlésére, adatok továbbítására és fogadására... Az Arduino különböző méretű és képességű eszközök 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. Az Arduino család különböző modelljei 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 több tűvel, és vannak kevesebbel. 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, de 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 csatlakoztat egy LED-et az Arduino digitális tűjéhez, és logikai „1”-et alkalmaz a kimenetre, a LED maximális fényerővel világít; 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 vezérelhet? Arduino

Ennek eredményeként az Arduino ilyen számú „karja” lehetővé teszi, hogy rengeteg különböző perifériás eszközt csatlakoztasson hozzá. 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 több tucat különböző érzékelő:

• 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 sokféleképpen 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. Valójában még sok-sok ilyen van.

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 is, ha még soha nem programoztál.

Ennek a folyamatnak az egyszerűsítésére egy speciális szoftverkörnyezetet fejlesztettek ki - 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, szórakoztató elfoglaltságként a gyerekekkel, valamint csodálatos és hasznos időtöltésként szolgálhat számodra.

A kínai Ali-Express online áruházban megrendelheti az Arduino-t és a hozzá tartozó érzékelők széles választékát. 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 a kínai online áruházakban, de nem kell egész hónapot várni. Egy másik jó elektronikai és robotikai üzlet a FastNVR.ru.

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

Lassan, de biztosan fejlődik óraaz Arduino-nVelkijelzőmKövetkező hőmérséklet és páratartalom kijelzővel. Ez az óra nem korlátozódik azokra a funkciókra, amelyekről ebben a cikkben beszélek. Lesz még 2-3 finomítási szakasz projektArduinón és érintőképernyőnthkijelzőmKövetkező. A kijelző vázlata és firmware-je a cikk alján letölthető.

A házi készítésű CNC vezérlőpanel áttekintése. Kezdje el a marást.

Egy kis háttér. Egyik nap a számítógép előtt ültem, és modellt készítettem Annet A8 3D nyomtatómhoz. Amiről már beszéltem. És elvégezte a modernizációt. És itt ülök és gondolkodom. Miért olyan népszerűek a 3D nyomtatók? Még a mi kis városunkban is elég sok van belőlük.

Házi készítésű CNC marógép Arduino-ra kijelzővel

Ki követi projektjeimet a webhelyen vagy a VKontakte csoportban. Tudják, hogy valami újat csinálok CNC gép Arduino-n. Ennek a gépnek az a sajátossága, hogy úgy működik, mint egy 3D nyomtató. Megvan kijelző és flash meghajtó a vezérlőprogram letöltéséhez. A többi minden a 3D nyomtatón való munka analógiái . Válassza ki a fájlt és a gépi malmok. A kijelzőn minimális információ látható a folyamatról.

Grafikont építünk a telefonra a szenzor adataiból.

De hogyan vonhatunk le egyértelműbb következtetést az olvasmányokból? Megjeleníthető az űrlapon grafika a kijelzőn vagy okostelefonon. Ma megvizsgáljuk a második lehetőséget.

Rádióvezérlésű autó. Arduino + nrf24l01 + távirányító.

Már régóta nem csináltam rádióvezérlésű modellek. Úgy döntöttem, hogy újraélesztem a régi projektemet: . De nem könnyű újraéleszteni. De javítani is. Amióta van 3D nyomtató. Úgy döntöttem, hogy új keretet nyomtatok az autóhoz. Én is úgy döntöttem, hogy bütykölök egy kicsit a kóddal. Ezalatt a tudásom gyarapodott, és már teljesen másképp tekintek a régi projektekre. De először a dolgok.