5 идеи за проекти на Arduino

Arduino е популярна програмируема платка за микроконтролер, която е започнала около 2005 година. Базиран на ATmega чиповете на Atmel, той осигурява евтина платформа, на която може да се създаде голямо разнообразие от електронни схеми за управление. Програмирането и използването на Arduino е доста просто, което го прави привлекателно за студенти и любители, както и за инженери по електроника. Платката Arduino има стандартни 2,54 мм щифтове, позволяващи лесно свързване към макети и други инструменти за електронно прототипиране. Като микроконтролер е много подходящ за управление в реално време на светлини, сензори, двигатели и друго оборудване. Процъфтяваща общност от потребители и доставчици на хардуер и софтуер поддържат Arduino, което ви позволява да се справите с широк спектър от проекти.

Типичният компютър или дори смартфонът има много повече памет и мощност за смачкване на числа, отколкото Arduino, но не позволявайте това да ви отблъсква. Arduino е специализиран в прости повтарящи се задачи, като например контрол на скоростта на мотора. Той няма да стартира множество сложни приложения едновременно с високоскоростна цветна графика. Тъй като фокусът му е върху приложенията за електронно управление, създателите му избраха евтин дизайн, използващ само шепа компоненти.

Сама по себе си дъската на Arduino не прави много; имате нужда от няколко други компонента, с които платката може да взаимодейства и да действа. Въпреки че можете да си купите самостоятелен Arduino, хоби магазините продават удобни комплекти, които ви помагат да научите основите на хардуера и софтуера. В допълнение към самата платка Arduino, добрият комплект включва макет за прототипиране, резистори, светодиоди (LED) и други електронни компоненти, окабеляване и 9V променливотоков адаптер за стена „брадавици“ за захранване Arduino. По-добрите комплекти имат ръководства с инструкции, които ви водят през изграждането на вериги и кодирането.

За да програмирате Arduino, имате нужда от компютър. Можете да използвате компютър с Windows, Mac или Linux. Също така трябва да изтеглите копие на Arduino Interactive Development Environment (IDE), която е текстов редактор, който използвате за писане на Arduino код. IDE е програма с отворен код, достъпна безплатно.

Един от най-простите и лесни проекти на Arduino е LED мигачът. В този проект използвате Arduino за включване и изключване на стандартна LED индикаторна светлина в цикъл, който се повтаря, докато микроконтролерът остане включен. Включвате анодния проводник на светодиода в един от цифровите изходи на Arduino, а катода - в земната връзка на Arduino. Обикновено използвате светодиоди с резистор, ограничаващ тока, но можете да се измъкнете с „гол“ светодиод. Платката Arduino издава само скромни количества ток, които не могат да изпържат светодиода. Този лесен проект ще ви запознае с IDE на Arduino, качване на програми в Arduino с USB кабел и основите на кодирането. Успехът да видите мигането на светлината изгражда вашата увереност за по-предизвикателни проекти.

Въпреки че Arduino може да работи без сензори, както в проекта за мигане на светлина, той е по-полезен, когато действа върху данни от реалния свят. Бутонът за моментно действие е един от най-простите начини за управление на Arduino. За да работи правилно обаче, трябва да свържете 10K омов резистор към превключвателя в „падаща“ конфигурация. Свържете един от резисторните проводници към положителния 5-волтов щифт на Arduino, а другият - към цифровия щифт, който искате да контролирате. Свържете едната страна на превключвателя към същия цифров щифт, а другата страна на превключвателя към заземяващия щифт на Arduino. Падащият резистор принуждава цифровия щифт или към високо, или към ниско напрежение, така че никога да не "плава" при двусмислена стойност между тях. Във вашия програмен код използвайте израза digitalRead (), за да прочетете стойността на превключвателя. Използвайте друг цифров щифт, за да премигвате светодиод или да извършите някакво друго действие, когато натиснете превключвателя.

В допълнение към ключовете, някои от по-опростените сензори, достъпни за Arduino, включват тези за светлина, температура и магнетизъм. Променливите резистори са друг начин за управление на Arduino. Платката има набор от аналогови входни щифтове, които ви позволяват да управлявате Arduino със сигнали, които се променят непрекъснато в допълнение към естеството на включване и изключване на цифровия щифт.

Цифровите изводи на Arduino могат да управляват малък високоговорител с размер на длан. Чрез задаване на цифров щифт на високи и ниски стойности при аудио скорости (около сто пъти в секунда), вашите програми могат да генерират тонове в високоговорителя. За да създадете аудио сигнал, създайте повтарящ се цикъл, който задава висок щифт, закъснява за 5 милисекунди, след което настройва ниския щифт и изпълнява ново 5 милисекундно забавяне. С общо време на цикъл от 10 милисекунди, високоговорителят ще издава тон от 100 херца. С правилното програмиране можете да създавате музикални гами и да свирите мелодии. С различно програмиране можете да направите зумер или сирена.

IDE на Arduino, която работи на вашия компютър, включва прозорец за сериен монитор, който получава и показва данни от микроконтролера. За по-сложни програми серийният монитор може да бъде спасител, защото можете да покажете програмни стойности, за да проследите програмните грешки. Една проста програма, която изпраща данни към серийния монитор, ви помага да се запознаете с тази важна функция.