Что полезного можно сделать на ардуино
Если у вас есть тяга к технологиям (или ребёнок с такой тягой), рассмотрите Arduino. Эта штука озадачит вас и ребёнка на много часов, а на выходе получатся удивительные проекты.
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.
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.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
Практику веб‑программирования можно получить в Яндекс.Практикуме
Первый курс — бесплатно.
Попробовать
Источник
feonor12
Спец / Arduino
11-07-2020, 15:46
4
Рейтинг: 10 из 10
Электронный «Магический» бильярдный шар
Приветствую всех на сайте «В гостях у Самоделкина». Я думаю все Вы видели в зарубежных фильмах, а возможно, даже имели лично, такую игрушку как «Магический шар». Это довольно интересная по
Читать далее
feonor12
Спец / Arduino
10-07-2020, 13:55
1
Рейтинг: 10 из 10
Многофункциональный измерительный инструмент на Arduino
Приветствую всех на сайте «В гостях у Самоделкина». В этой статье предлагаю Вам рассмотреть одно интересное многофункциональное измерительное устройство. Автор объединил несколько датчиков вместе,
Читать далее
feonor12
Arduino / Все для спорта
9-07-2020, 01:16
3
Рейтинг: 10 из 10
Роликовая доска с электроприводом своими руками
Приветствую всех на сайте «В гостях у Самоделкина». В этой статье предлагаю Вам рассмотреть, как сделать свой собственный электрический лонгборд с мощным бесколлекторным двигателем в качестве
Читать далее
pogranec
Спец / Arduino / Роботы
3-07-2020, 11:48
4
Рейтинг: 10 из 10
Гепард с управлением по Bluetooth
Этот роботизированный гепард — это улучшенная версия предыдущей работы мастера. 3D-печатный корпус Управление по Bluetooth, а также автономный режим Более мощная батарея Усовершенствованный алгоритм
Читать далее
feonor12
Электроника / Arduino
30-06-2020, 17:19
4
Рейтинг: 8.56 из 10
Электронная нагрузка под управлением Arduino
При работе с электрическими источниками питания бывают случаи, когда необходимо проверить их работу под нагрузкой. В самых простых случаях в качестве нагрузки можно использовать попавшегося под руки
Читать далее
pogranec
Спец / Для детей / Arduino
29-06-2020, 16:13
1
Рейтинг: 10 из 10
Как сделать лазертаг
Кто не знает, лазертаг — это игра в реальном времени подобная пейнтбоолу или страйкболу, только вместо шариков-маркеров, в ней работает электроника. У каждого игрока есть ИК-датчики, закрепленные на
Читать далее
toozpick
Arduino / Светодиоды
29-06-2020, 12:00
5
Рейтинг: 7.17 из 10
Маска с открывающимся ртом и улыбкой своими руками
Приветствую, Самоделкины! Из этой статьи вы узнаете, как своими руками из доступных китайских компонентов сделать что-то подобное: В общем, как обычно насоздаём себе проблем и попытаемся их решить.
Читать далее
feonor12
Электроника / Arduino
28-06-2020, 12:36
5
Рейтинг: 8.67 из 10
Ambilight — адаптивная фоновая подсветка для монитора на Arduino
Приветствую всех. В этой статье предлагаю Вам рассмотреть довольно интересное устройство — Ambilight (сокращение от англ. Ambient Lighting Technology — рус. «Технология Окружающего Освещения»). Целью
Читать далее
pogranec
Спец / Arduino / Аппараты
25-06-2020, 23:20
3
Рейтинг: 10 из 10
Устройство для УФ-дезинфекции предметов и поверхностей
В этом пошаговом руководстве вы узнаете, как сделать ультрафиолетовое стерилизационное устройство, которое можно использовать в ручном режиме или как автоматическую стерилизационную камеру.
Читать далее
pogranec
Спец / Arduino / Роботы
22-06-2020, 23:52
5
Рейтинг: 10 из 10
Двуногий прямоходящий робот (платформа для обучения)
Мастер увлекается робототехникой и при изготовлении данной самоделки мастер преследовал цель сымитировать движение человека при ходьбе и беге. При этом устройство должно быть надежным и недорогим.
Читать далее
Сенсорный интерактивный музыкальный инструмент (играем на фруктах, воде и т.д.)
Не хотите попробовать сыграть мелодию на бананах, помидорах, огурцах? А на воде или лимонаде? С помощью этого устройства можно сыграть мелодию практически на любой токопроводящей поверхности. Давайте
Читать далее
pogranec
Спец / Arduino
20-06-2020, 13:50
2
Рейтинг: 7.0 из 10
Мощный пульт способный выключить любой телевизор
Понятно, что под словом «любой» имеется ввиду любой телевизор с дистанционным управлением. Это устройство сделано в качестве «прикола». Например, выключить ТВ в магазине, на ж.д вокзале, или в
Читать далее
toozpick
Электроника / Arduino
14-06-2020, 17:46
3
Рейтинг: рейтинга нет
Ламповые часики. Часы на ГРИ и Arduino v2
Приветствую, Самоделкины! Не так давно (пару месяцев назад) на YouTube канале известного блогера-самодельщика «AlexGyver», вышел ролик о максимально простой и доступной версии часов на советских
Читать далее
pogranec
Спец / Arduino / Светодиоды / Велосипеды
14-06-2020, 16:26
1
Рейтинг: 10 из 10
Указатель поворота управляемый с помощью перчатки
В этой статье мастер подробно расскажет, как сделал «умную перчатку» и светодиодную панель, для сигнализации направления поворота велосипедистами. Давайте посмотрим небольшое видео. Как это работает:
Читать далее
Источник
В этой статье вы найдете обзор инженерных проектов ардуино с кратким описанием каждого из них. Мы постарались не просто рассказать о проектах для начинающих, но и дать краткие комментарии с примерами и схемами реализации. Большинство проектов могут быть созданы с контроллерами Arduino Uno R3, Nano или Mega. Надеемся, что ваше знакомство с платформой продолжится, и вы сможете не только повторить уже существующие идеи, но и придумать свои решения, вдохновленные примерами.
Проекты Arduino для начинающих
Если посмотреть на все проекты ардуино, информация о которых доступна в интернете, то можно их разделить на несколько основных групп:
- Начальные учебные проекты, не претендующие на какое-то важное практическое использование, но помогающие разобраться в разных аспектах платформы.
- Мигающие светодиоды – маячок, мигалка, светофор и другие.
- Проекты с датчиками: от простейших аналоговых до цифровых, использующих разнообразные протоколы для обмена данными.
- Устройства регистрации и отображения информации.
- Машины и устройства с сервоприводами и шаговыми двигателями.
- Устройства с использованием различных беспроводных видов связи и GPS.
- Проекты для автоматизации жилья – умные дома на Arduino, а также отдельные элементы управления домашней инфраструктурой.
- Разнообразные автономные машины и роботы.
- Проекты для исследования природы и автоматизации сельского хозяйства
- Необычные и креативные – как правило, развлекательные проекты.
По каждой из этих групп можно найти множество самых разнообразных материалов в книгах и на сайтах. В этой статье мы начнем знакомство с описанием наиболее простых проектов, с которых рекомендуется стартовать начинающим.
Как создавать проект на ардуино
Проект Ардуино – это всегда сочетание электронной схемы, некоторых связанных друг с другом аппаратных и механических устройств, системы питания и программного обеспечения, управляющего всем этим хаосом. Поэтому приступая к работе, вы должны твердо понимать, что создавая устройство в одиночестве, вы должны будете стать и программистом, и электронщиком, и конструктором.
Если речь идет не об учебном проекте, то вы обязательно столкнетесь со следующими этапами реализации с такими вот задачами:
- Придумать что-то, что будет полезно и (или) интересно для окружающих. Даже самый простой проект несет какую-то пользу – как минимум, он помогает изучать новые технологии.
- Собрать схему, подключить модули друг к другу и к контроллеру.
- Написать скетч (программу) в специальной среде и загрузить ее в контроллер.
- Проверить, как все работает вместе, и исправить ошибки.
- После тестирования – готовиться к созданию готового устройства. Это означает, нужно собрать устройство в каком-то пригодном для эксплуатации корпусе, предусмотреть систему питания, связи с окружающей средой.
- Если вы собираетесь распространять созданные вами устройства, то придется также заняться дизайном, системой транспортировки, задуматься о безопасности использования необученными пользователями и обучением этих самых пользователей.
- Если ваше устройство работает, оно протестировано и обладает какими-то преимуществами перед другими решениями, то можно попытаться сделать из вашего инженерного уже бизнес-проект, попробовать привлечь инвестиции.
Каждый из этих этапов создания проекта достоин отдельной статьи. Но мы уделим главное внимание этапам сборки электронных схем (основы электроники) и программирования контроллера.
Электронные схемы
Электронные схемы обычно собираются с применением макетных плат, скрепляющих элементы друг с другом без пайки и скрутки. О том, как работают модули и схемы подключения можно узнать на нашем сайте. Обычно в описании проекта указаны способы монтажа деталей. Но для большинства популярных модулей есть уже десятки готовых схем и примеров в интернете.
Программирование
Создание и прошивка скетчей производится в специальной программе – среде программирования. Наиболее популярной версией такой среды является Arduino IDE. На нашем сайте вы сможете найти информацию о том, как скачать, установить и настроить эту программу.
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.
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 скетчаИнформация 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.
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.