O zi bună, Habr. Încep o serie de articole care vă vor ajuta să vă familiarizați cu Arduino. Dar asta nu înseamnă că, dacă nu ești începător în această afacere, nu vei găsi nimic interesant pentru tine.
Introducere
Ar fi frumos să începem prin a cunoaște Arduino. Arduino - instrumente hardware și software pentru automatizarea clădirilor și sistemele robotice. Principalul avantaj este că platforma este destinată utilizatorilor neprofesioniști. Adică, oricine își poate crea propriul robot, indiferent de cunoștințele de programare și de propriile abilități.
start
Crearea unui proiect Arduino constă din 3 etape principale: codificare, prototipare (prototipare) și firmware. Pentru a scrie codul și apoi a flash-a placa, avem nevoie de un mediu de dezvoltare. De fapt, există destul de multe dintre ele, dar vom programa în mediul original - IDE-ul Arduino. Codul în sine va fi scris în C++, adaptat pentru Arduino. Îl puteți descărca de pe site-ul oficial. O schiță este un program scris în Arduino. Să aruncăm o privire asupra structurii codului:
main () (void setup () () void loop () ())
Este important de reținut că funcția principală () necesară în C++ este creată de procesorul Arduino însuși. Și rezultatul a ceea ce vede programatorul este:
void setup () () void loop () ()
Să aruncăm o privire la două funcții necesare. Funcția de configurare () este apelată o singură dată la pornirea microcontrolerului. Ea este cea care stabilește toate setările de bază. Funcția buclă () este circulară. Este numită într-o buclă infinită pe toată durata de funcționare a microcontrolerului.
Primul program
Pentru a înțelege mai bine cum funcționează platforma, să scriem primul program. Vom executa acest program simplu (Blink) în două versiuni. Diferența dintre ele este doar în asamblare.
int Led = 13; // declară variabila Led pe pinul 13 (ieșire) setup nulă () (pinMode (Led, OUTPUT); // definește variabila) buclă goală () (digitalWrite (Led, HIGH); // aplică tensiune la întârzierea pinului 13 (1000); // așteptați 1 secundă digitalWrite (Led, LOW); // nu aplicați tensiune la 13 pini întârziere (1000); // așteptați 1 secundă)
Principiul de funcționare al acestui program este destul de simplu: LED-ul se aprinde timp de 1 secundă și se stinge timp de 1 secundă. Pentru prima opțiune, nu trebuie să asamblam aspectul. Deoarece în platforma Arduino, un LED încorporat este conectat la pinul 13.
Firmware-ul Arduino
Pentru a încărca o schiță pe Arduino, trebuie doar să o salvăm mai întâi. În plus, pentru a evita problemele în timpul descărcării, trebuie să verificați setările programatorului. Pentru a face acest lucru, în panoul de sus, selectați fila „Instrumente”. În secțiunea „Taxă”, selectați taxa dvs. Ar putea fi Arduino Uno, Arduino Nano, Arduino Mega, Arduino Leonardo sau altele. De asemenea, în secțiunea „Port”, trebuie să vă selectați portul de conectare (portul la care v-ați conectat platforma). După acești pași, puteți încărca schița. Pentru a face acest lucru, faceți clic pe săgeată sau în fila „Schiță” selectați „Descărcare” (puteți folosi și comanda rapidă de la tastatură „Ctrl + U”). Firmware-ul plăcii a fost finalizat cu succes.
Prototiparea / prototiparea
Pentru a asambla placa de breadboard, avem nevoie de următoarele elemente: LED, rezistor, fire (jumpers), placa de breadboard (Breadboard). Pentru a nu arde nimic și pentru ca totul să funcționeze cu succes, trebuie să te ocupi de LED-ul. Are două picioare. Scurt - minus, lung - plus. Pentru cel scurt vom conecta „masa” (GND) si rezistorul (pentru a reduce curentul care merge la LED, pentru a nu-l arde), iar pentru cel lung, vom furniza energie ( conectați la pinul 13). După conectare, încărcați o schiță pe tablă, dacă nu ați făcut-o înainte. Codul rămâne același.
Acesta este sfârșitul primei părți. Multumesc pentru atentie.
Prezintă tutorialul Arduino pentru începători. Seria este prezentată cu 10 lecții, precum și material suplimentar. Lecțiile includ instrucțiuni text, fotografii și videoclipuri cu instrucțiuni. În fiecare lecție veți găsi o listă de componente necesare, o listă de programe și o diagramă de cablare. După finalizarea acestor 10 lecții de bază, puteți începe cu modele și ansambluri mai interesante de roboți bazați pe Arduino. Cursul se adresează începătorilor, pentru a-l începe, nu aveți nevoie de informații suplimentare din inginerie electrică sau robotică.
Arduino dintr-o privire
Ce este Arduino?
Arduino (Arduino) - platformă de calcul hardware, ale cărei componente principale sunt placa I/O și mediul de dezvoltare. Arduino poate fi folosit atât pentru a crea obiecte interactive de sine stătătoare, cât și pentru a se conecta la software care rulează pe un computer. Arduino este ca un computer cu o singură placă.
Cum sunt legate Arduino și roboții?
Răspunsul este foarte simplu - Arduino este adesea folosit ca creierul robotului.
Avantajul plăcilor Arduino față de platforme similare este un preț relativ scăzut și o distribuție aproape masivă în rândul amatorilor și profesioniștilor din robotică și inginerie electrică. Prin implicarea în Arduino, veți găsi asistență în orice limbă și oameni care vor răspunde la întrebări și cu care puteți discuta despre evoluțiile dvs.
Lecția 1. LED intermitent pe Arduino
În prima lecție, veți învăța cum să conectați un LED la un Arduino și să îl controlați să clipească. Acesta este cel mai simplu și de bază model.
Dioda electro luminiscenta- un dispozitiv semiconductor care creează radiații optice atunci când un curent electric este trecut prin el în direcția înainte.
Lecția 2. Conectarea unui buton la Arduino
În acest tutorial, veți învăța cum să conectați un buton și un LED la un Arduino.
Când butonul este apăsat, LED-ul va fi aprins, când este eliberat, nu va fi aprins. Acesta este și modelul de bază.
Lecția 3. Conectarea potențiometrului la Arduino
În acest tutorial, veți învăța cum să conectați un potențiometru la Arduino.
Potențiometru- aceasta este rezistență cu rezistență reglabilă.Potențiometrele sunt folosite ca regulatori ai diferiților parametri - volumul sunetului, puterea, tensiunea etc.Aceasta este, de asemenea, una dintre schemele de bază. În modelul nostru prin rotirea butonului potențiometruluiluminozitatea LED-ului va depinde.
Lecția 4. Controlul unui servo pe Arduino
În acest tutorial, veți învăța cum să conectați un servo la un Arduino.
ServoEste un motor, a cărui poziție a arborelui poate fi controlată prin setarea unghiului de rotație.
Servo-urile sunt folosite pentru a simula diverse mișcări mecanice ale roboților.
Lecția 5. LED-uri în trei culori pe Arduino
În acest tutorial, veți învăța cum să conectați un LED cu 3 culori la un Arduino.
LED tricolor(led rgb) - acestea sunt trei LED-uri de culori diferite într-o singură carcasă. Vin cu o placă mică de circuit imprimat cu rezistențe sau fără rezistențe încorporate. Această lecție acoperă ambele opțiuni.
Lecția 6. Element piezoelectric pe Arduino
În această lecție, veți învăța cum să conectați un element piezoelectric la un Arduino.
Element piezoelectric- un convertor electromecanic care se traduce tensiune electrică în oscilația membranei. Aceste vibrații creează sunet.
În modelul nostru, frecvența sunetului poate fi reglată prin setarea parametrilor corespunzători în program.
Lecția 7. Fotorezistor pe Arduino
În această lecție a cursului nostru, veți învăța cum să conectați un fotorezistor la un Arduino.
Fotorezistor- un rezistor, a cărui rezistență depinde de luminozitatea luminii care cade pe el.
În modelul nostru, LED-ul se aprinde doar dacă luminozitatea luminii de deasupra fotorezistorului este mai mică decât o anumită luminozitate, această luminozitate putând fi reglată în program.
Lecția 8. Senzor de mișcare (PIR) pe Arduino. Trimiterea automată de e-mail
În această lecție a cursului nostru, veți învăța cum să conectați un senzor de mișcare (PIR) la Arduino, precum și să organizați trimiterea automată de e-mail. 
Senzor de mișcare (PIR)- senzor infrarosu pentru a detecta miscarea sau prezenta oamenilor sau animalelor.
În modelul nostru, atunci când un semnal despre mișcarea unei persoane este primit de la un senzor PIR, Arduino trimite o comandă către computer pentru a trimite un e-mail și scrisoarea este trimisă automat.
Lecția 9. Conectarea unui senzor de temperatură și umiditate DHT11 sau DHT22
În această lecție a noastră, veți învăța cum să conectați un senzor de temperatură și umiditate DHT11 sau DHT22 la un Arduino, precum și despre diferențele dintre caracteristicile acestora. 
Senzor de temperatura si umiditate Este un senzor digital compozit format dintr-un senzor capacitiv de umiditate și un termistor pentru măsurarea temperaturii.
În modelul nostru, Arduino citește citirile senzorului și afișează citirile pe ecranul computerului.
Lecția 10. Conectarea tastaturii Matrix
În această lecție a cursului nostru, veți învăța cum să conectați o tastatură matriceală la o placă Arduino, precum și să vă familiarizați cu diverse circuite interesante.
Tastatura Matrix conceput pentru a facilita conectarea unui număr mare de butoane. Astfel de dispozitive se găsesc peste tot - în tastaturile computerelor, calculatoare și așa mai departe.
Lecția 11. Conectarea modulului de ceas în timp real DS3231
În ultima lecție a cursului nostru, veți învăța cum să conectați un modul de ceas în timp real din familie 
DS la placa Arduino și, de asemenea, familiarizați-vă cu diverse circuite interesante.
Modul ceas în timp real- acesta este un circuit electronic destinat inregistrarii datelor cronometrice (ora curenta, data, ziua saptamanii etc.), este un sistem de la o sursa de alimentare autonoma si un dispozitiv de contabilitate.
Aplicație. Frame-uri și roboți gata Arduino
Puteți începe să învățați Arduino nu numai de la placa în sine, ci și de la cumpărarea unui robot complet gata făcut pe baza acestei plăci - un robot păianjen, o mașină robot, un robot țestoasă etc. Astfel de cale potrivit pentru cei care nu sunt deosebit de atrași de circuitele electrice.
Prin achiziționarea unui model de robot funcțional, de ex. de fapt, o jucărie de înaltă tehnologie terminată, puteți trezi interesul pentru auto-design și robotică. Deschiderea platformei Arduino permite realizarea de jucării noi din aceleași componente.
O altă variantă este să cumpărați un cadru sau un corp de robot: o platformă pe roți sau o omidă, un umanoid, un păianjen etc. În acest caz, va trebui să faceți singur umplerea robotului.
Aplicație. Director mobil
- un asistent pentru dezvoltatorii de algoritmi pentru platforma Arduino, al cărui scop este de a oferi utilizatorului final posibilitatea de a transporta un set mobil de comenzi (referință).
Aplicația constă din 3 secțiuni principale:
- Operatori;
- Date;
- Funcții.
De unde să cumpărați Arduino
Truse Arduino
Lecții suplimentare vor fi adăugate la curs. Abonați-vă la noi
Astăzi vom vorbi despre semafor aprins pe LED-urile adresabile DigiSpark și WS2812 ... Aceasta este a doua versiune semafor... Despre primul am vorbit aici. Prima versiune s-a dovedit a fi destul de convenabilă și a constat din mai puține părți. De ce am decis să fac a doua versiune? Cert este că cutia pentru baterii pe care am folosit-o în prima versiune semafor pe arduino, a crescut foarte mult în preț. Unii vânzători îl vând cu 5 USD la. Mai scump decât toate celelalte electronice. Prin urmare, am decis să schimb cutia cu una mai ieftină. Și odată a trebuit să refac corpul. Am decis să schimb dimensiunea semaforului în sine și să-l fac mai mare decât prima versiune. De asemenea, în picior semafor a adăugat o bară metalică pentru a crește rigiditatea.
Ceas cu alarmă Arduino. Corpul este realizat dintr-un set de construcție LEGO. LEGO Arduino
Un copil de 5 ani a venit la mine de la o grădiniță și mi-a spus că i s-a cerut să facă un proiect pentru dispozitive inteligente în casă. Corpul poate fi realizat din orice constructor la îndemână. Se poate face din Lego constructor. Cu un pic de gândire, eu și fiul meu am decis să facem ceas deşteptător la Digisparkși Afișaj cu 7 segmente pe TM1637 cu ceas în timp real DS3231.
Noi proiecte Arduino și proiecte realizate pe o mașină CNC
Deci vara s-a terminat. Și timpul să se dezvolte Proiecte Arduino deveni mai mare. Și astăzi am de gând să vorbesc despre mine proiecte noi pe care o fac Arduino si a lui mașină CNC de casă. Proiecteîncă în curs de dezvoltare și nu au un aspect final final. Dar totuși, am decis să vorbesc despre ele pentru a auzi o părere a unei terțe părți.
Semafor pe Digispark si LED-uri adresabile WS2812 - Semafor Arduino
În articolul precedent: „ » Am vorbit deja despre dezvoltare semaforși că nu am reușit să-l fac pe deplin funcțional și eficient. După câteva săptămâni, l-am finalizat și acum sunt gata să trimit semafor de casă pe LED-uri adresabile Arduino și WS2812.
Am tăiat singur toate spațiile goale pentru corp mașină CNC de casă.
Proiecte nereușite de lumini Arduino și semafoare
Orice dezvoltare duce la modele nereușite și intermediare. Care nu satisfac toate nevoile și așteptările.
Arduino / Genuino UNO este o placă emblematică pentru dezvoltarea propriilor proiecte, construind sisteme simple de automatizare și robotică bazate pe microcontrolerul ATmega328 cu software gratuit și o arhitectură deschisă. Arduino UNO R3 este astăzi cea mai populară platformă pentru inventatorii începători, pasionații de bricolaj, studenți și școlari.
Arduino UNO: pinout plăcii
V-am spus deja ce este Arduino UNO CH340, așa că să trecem direct la caracteristicile și descrierea plăcii Arduino UNO. Pinout și diagrama schematică a platformei sunt prezentate în fotografia de mai jos. După cum am spus, întreaga linie de plăci are o arhitectură de sistem complet deschisă, permițând oricărui producător terț să copieze și să actualizeze plăcile Arduino Genuino UNO.
Pinout pentru placa Arduino UNO în rusă, ICSP
UNO este cea mai bună opțiune pentru a începe cu microcontrolere. Placa are o dimensiune convenabilă și tot ce aveți nevoie pentru a începe: 14 intrări/ieșiri digitale (6 porturi pot funcționa în modul PWM), 6 intrări analogice pentru senzori, un conector USB pentru programare și un conector de alimentare Arduino UNO de la o sursă de alimentare sau coroana. Dar principalul lucru este o mare varietate de lecții și instrucțiuni pe internet.
Specificațiile plăcii Arduino UNO
- Microcontroler: ATmega328
- Frecvența ceasului: 16 MHz
- Tensiune logica: 5 V
- Tensiune de alimentare de intrare: 7-12 V
- Porturi I/O de uz general: 20
- Curent maxim de la portul I/O: 40 mA
- Portul de 3,3 V curent de ieșire maxim: 50 mA
- Port 5V curent de ieșire maxim: 800mA
- Porturi PWM: 6
- Porturi conectate la ADC: 6
- Capacitate ADC: 10 biți
- Memorie flash: 32KB
- Memorie EEPROM: 1 KB
- RAM: 2 KB
- Dimensiuni: 69 × 53 mm
Arduino UNO: circuit electric
Arduino UNO: porturi I/O, putere
Tensiune de funcționare - 5 V atunci când este conectat prin USB de la orice dispozitiv (computer, laptop, încărcare de pe un smartphone etc.). Când un adaptor extern (baterie, coroană, sursă de alimentare) este conectat în același timp, alimentarea este comutată automat, dar placa poate fi încă programată prin computer. Alimentare recomandată pentru Arduino Uno de la baterii sau acumulator de la 7 la 12 V.
Arduino UNO: alimentat de la o sursă externă
5V - furnizează 5V pinului Arduino, poate fi folosit pentru alimentarea dispozitivelor
3.3V - pinul este alimentat cu o tensiune de 3.3V de la stabilizatorul intern
GND - pin de masă
VIN - pin pentru alimentare cu tensiune externă
IREF - un pin pentru informarea despre tensiunea de funcționare a plăcii
Puteți furniza energie microcontrolerului prin portul VIN folosind fire. Pozitiv de la o sursă externă este alimentat la portul VIN și Minus la GND (masă). Aplicarea unei tensiuni externe de 5 volți la pinul de 5V nu este permisă, deoarece sursa de alimentare a Genuino Arduino Uno ocolește stabilizatorul, ceea ce poate duce la deteriorare. Toate porturile digitale de pe placă oferă o tensiune stabilizată de 5 volți.
Arduino UNO: firmware, memorie
Placa este programată în IDE-ul gratuit Arduino în limba rusă, care poate fi descărcat de pe site-ul oficial. Pentru conectarea dispozitivelor și modulelor se folosesc conectori ("tata-tata" și "tata-mama"), care sunt conectați la porturile Arduino. Pentru a începe cu platforma, accesați secțiunea Tutoriale Arduino uno r3 pentru începători pentru instrucțiuni detaliate cu exemple.
Placa acceptă trei tipuri de memorie:
Memorie flash volum de 32 kB, folosit pentru stocarea programului. Când controlerul este flash cu o schiță prin USB, acesta este scris în memoria flash. Pentru a șterge memoria Arduino UNO, încărcați o schiță goală.
memorie SRAM- Aceasta este memoria RAM de 2 kB a Arduino. Aici sunt stocate variabilele și obiectele create în schiță. Memoria SRAM este dependentă de energie, atunci când sursa de alimentare este deconectată de la placă, toate datele vor fi șterse.
EEPROM Este o memorie nevolatilă de 1 kB. Aici pot fi înregistrate date care nu vor dispărea atunci când alimentarea este oprită. Dezavantajul EEPROM-ului în limitarea ciclurilor de rescriere este de 100.000 de ori conform producătorului.
Descrierea Arduino UNO în rusă
Vă recomandăm să vă familiarizați cu alte plăci din linia Arduino-Genuino, de exemplu, un analog al celei mai populare plăci UNO - RobotDyn UNO R3 de la un producător chinez. Placa în caracteristicile sale nu este în niciun caz inferioară producătorului oficial, dar, în același timp, are un preț mai democratic și o serie de avantaje. Cum ar fi un conector USB mai convenabil și mai multe intrări analogice.
Fascinația mea pentru platforma Arduino m-a condus la dispozitive care funcționează pe magistrala I2C (prescurtare de la Inter-Integrated Circuit) denumite și dispozitive „Two-Wire”. Sunt produse un număr mare de microcircuite care suportă magistrala I2C în hardware. Acestea sunt tot felul de senzori, ceas în timp real, memorie, expandoare de porturi și multe altele. Articolul de mai jos prezintă modernizarea proiectului de scaner de dispozitiv I2C bazat pe Arduino, care este descris pe pagina http://playground.arduino.cc/Main/I2cScanner, și un exemplu de lucru practic cu un prototip de dispozitiv autonom de un computer .
Programul de control, metodele de control de la distanță (bluetooth sau APC220), totul rămâne la fel.
Scheme și coduri de program au fost adăugate la articol pentru transferul proiectului în camerele comune de control al motoarelor
Udarea automată a plantelor
În urmă cu câțiva ani m-am lăsat dus de cap de cultivarea diferitelor plante exotice. Din fericire, pervazurile (aproape jumătate de metru și jumătate) vă permit să puneți destul de multe oale. Dar anul trecut, după cum își amintesc moscoviții, căldura nu a fost slabă. Din moment ce lucrez intr-un birou, am reusit sa ud doar dimineata si seara. Și acest lucru clar nu a fost suficient.
În plus, excursii de weekend la casa de țară... Și doar un tufiș de eucalipt de jumătate de metru poate evapora 2-3 litri de apă în două zile și o noapte și să aibă timp să se ofilească.
Sistemului fitil nu i-a plăcut faptul că este nereglementat și consumă spațiu pe fereastră. Ceea ce este atât de puțin. Udatozele de tip genie a plantelor nu s-au potrivit pentru că, chiar și după ce a învățat Tao-ul de a le înfige într-un ghiveci (nu atât de blocate - sau nu se scurg sau nu se scurg în câteva ore), au nevoie sau atât de multe încât nu există suficient ghiveci spațiu sau o oală mică și doar se răstoarnă. Ei bine, pentru cele două săptămâni menționate, acești 0,22 litri nu sunt, de asemenea, suficienti.
