10 интересных проектов для Arduino » Сайт для электриков — статьи, советы, примеры, схемы

10 интересных проектов для Arduino » Сайт для электриков - статьи, советы, примеры, схемы Гаджет
Содержание
  1. Проекты arduino для начинающих
  2. 10 интересных проектов для arduino » сайт для электриков — статьи, советы, примеры, схемы
  3. Автоматизированная система для аквариума
  4. Аудиоплеер
  5. Все уроки по ардуино
  6. Где купить все необходимое
  7. Драйвер
  8. Источник питания
  9. Как создавать проект на ардуино
  10. Как это работает?
  11. Магнит
  12. Механическая рука, которая записывает время на доске.
  13. Обратная связь
  14. Окей google, сезам, открой дверь
  15. Отслеживание потребляемого электричества в реальном времени при помощи ардуино и labview.
  16. Программирование в проекте ардуино
  17. Проект маячка со светодиодом и макетной платой
  18. Проект с мигающим светодиодом – маячок
  19. Проекты «зеленой робототехники»
  20. Проекты ардуино в интернете
  21. Проекты на arduino
  22. Проекты на arduino uno | ардуино уроки
  23. Проекты умного дома на ардуино
  24. Простые проекты ардуино
  25. Рекомендации по работе с проектами ардуино в интернете
  26. Робот пылесос
  27. Светодиодный куб 4х4х4.
  28. Система распознавания лиц и слежения за ними на ардуино.
  29. Система управления
  30. Скетч 1
  31. Скетч 2
  32. Собираем!
  33. Теплица для растений
  34. Управление телевизором силой мысли и ардуино.
  35. Электронные схемы

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.

10 интересных проектов для arduino » сайт для электриков — статьи, советы, примеры, схемы

Arduino – это универсальная платформа для самоделок на микроконтроллерах. К ней есть множество шилдов (плат расширения) и датчиков. Это многообразие позволяет сделать целый ряд интересных проектов, направленных на улучшение вашей жизни и повышение её комфорта. Сферы применения платы безграничны: автоматизация, системы безопасности, системы для сбора и анализа данных и прочее.

Из этой статьи вы узнаете, что можно сделать интересного на Ардуино. Какие проекты станут зрелищными, а какие полезными.

Что можно сделать с помощью Arduino

Робот пылесос

Уборка в квартире – рутинное занятие и малопривлекательное, тем более на это нужно время. Сэкономить его можно, если часть хлопот по дому возложить на робота. Этого робота собрал электронщик из г. Сочи – Дмитрий Иванов. Конструктивно он получился достаточно качественным и не уступает в эффективности заводским аналогам.

Для его сборки вам понадобятся:

1. Arduino Pro-mini, или любая другая подобная и подходящая по размерам…

2. USB-TTL переходник, если вы используете Pro mini. Если вы выбрали Arduino Nano, то он не нужен. Он уже установлен на плате.

3. Драйвер L298N нужен для управления и реверсирования двигателей постоянного тока.

4. Маленькие двигателя с редуктором и колесами.

5. 6 ИК-датчиков.

6. Двигатель для турбины (побольше).

7. Сама турбина, а вернее крыльчатка от пылесоса.

8. Двигателя для щеток (небольшие).

9. 2 датчика столкновения.

10. 4 аккумулятора 18650.

11. 2 преобразователя постоянного напряжения (повышающий и понижающий).

13. Контроллер для работы (заряда и разряда) аккумуляторов.

Система управления выглядит следующим образом:

А вот система питания:

Подобные уборщики развиваются, модели заводского изготовления обладают сложными интеллектуальными алгоритмами, но вы можете попытаться сделать свою конструкцию, которая не будет уступать по качеству дорогим аналогам.

Управление RGB-лентой со смартфона и Arduino

RGB-ленты способны выдавать световой поток любого цвета, в них обычно используются светодиоды в корпусе которых размещено три кристалла светящиеся разным цветом. Для их управления продаются специальные RGB-контроллеры, их суть заключается в регулировании тока подаваемого на каждый из цветов светодиодной ленты, следовательно – регулируется интенсивность свечения каждого из трёх цветов (отдельно).

Вы можете сделать своими руками RGB-контроллер на Ардуино, даже более того, в этом проекте реализовано управление через Bluetooth.

На фото приведен пример использования одного RGB-светодиода. Для управления лентой потребуется дополнительный блок питания на 12В, тогда ШИМ-выходы Arduino будут управлять затворами полевых транзисторов включенных в цепь. Ток заряда затвора ограничен резисторами на 10 кОм, они устанавливаются между пином Ардуино и затвором, последовательно ему.

Автор использовал для связи со смартфоном Bluetooth, для этого был куплен модуль HC-05.

Пульт управления на базе Arduino и смартфона

С помощью микроконтроллера можно сделать универсальный пульт дистанционного управления управляемый с мобильного телефона.

Для этого понадобится:

  • Arduino любой модели;

  • ИК-приемник TSOP1138;

  • ИК-светодиод;

  • Bluetooth-модуль HC-05 или HC-06.

Проект может считывать коды с заводских пультов и сохранять их значения. После чего вы можете управлять этой самоделкой через Bluetooth. 

Система распознавания лиц и слежения за ними

Веб-камера устанавливается на поворотный механизм. Её подключают к компьютеру, с установленным программным обеспечением. Оно базируется на библиотеке компьютерного зрения – OpenCV (Open Source Computer Vision Library), после обнаружения программой лица, координаты его перемещения передаются на плату Arduino через USB-кабель.

Ардуино даёт команду приводу поворотного механизма и позиционирует объектив камеры. Для движения камеры используется пара сервоприводов.

На видео изображена работа этого устройства. 

Следите за своими животными!

Идея заключается в следующем – узнать, где гуляет ваше животное, это может вызвать интерес для научных исследований и просто для развлечения. Для этого нужно использовать GPS-маячок. Но чтобы хранить данные о местоположении на каком-нибудь накопителе.

При этом габариты устройства здесь играют решающую роль, поскольку животное не должно ощущать от него дискомфорт. Для записи данных можно использовать Arduino шилд для работы с картами памяти формата Micro-SD.

Ниже приведена схема оригинального варианта устройства.

В оригинальной версии проекта использовалась плата TinyDuino и шилды к ней. Если вы не можете найти такую, вполне можно использовать маленькие экземпляры Arduino: mini, micro, nano.

Для питания использовался элемент Li-ion, малой ёмкости. Маленького аккумулятора хватает примерно на 6 часов работы. У автора в итоге все поместилось в обрезанную баночку из-под тик-така. Стоит отметить, что антенна GPS должна смотреть вверх, чтобы получать достоверные показания датчика. 

Взломщик кодовых замков

Для взлома кодовых замков с помощью Ардуино понадобятся серво- и шаговый двигатель. Этот проект разработал хакер Samy Kamkar. Это достаточно сложный проект. Работа этого устройства изображена на видео, где автор рассказывает все подробности. 

Конечно, для практического применения такое устройство вряд ли подойдет, но это отличный демонстрационный.

Ардуино в музыке

Это скорее не проект, а небольшая демонстрация какое применение нашла эта платформа у музыкантов.

Драм машина на Ардуино. Примечательна тем, что это не обычный перебор записанных сэмплов, а, в принципе, генерация звука с помощью «железных» приспособлений.

Анализатор спектра звука, с видео выходом. 

Схема устройства:

Номиналы деталей:

  • Транзистор NPN-типа, например 2n3904 – 1 шт.

  • Резистор 1 кОм (R2, R4, R5) – 3 шт.

  • 330 Ом (R6) – 1 шт.

  • 10 кОм (R1) – 1 шт.

  • 100 кОм (R3) – 1 шт.

  • Электролитический конденсатор 3.3 мкФ – 1 шт.

Для работы проекта потребуется подключение библиотеки для быстрого разложения в ряд Фурье. 

Это достаточно простой и интересный проект из разряда «можно похвастаться перед друзьями».

3 проекта роботов

Робототехника – одно из интереснейших направлений для гиков и просто любителей сделать что-нибудь необычное своими руками, я решил сделать подборку из нескольких интересных проектов.

BEAM-робот на Ардуино

Для сборки четырёхногого шагающего робота вам понадобятся:

  • Для движения ног нужны сервомоторчики, например, Tower Hobbies TS-53;

  • Кусок медной проволоки средней толщины (чтобы выдерживала вес конструкции и не гнулась, но и не слишком толстой, т.к. не имеет смысла);

  • Микроконтроллер — AVR ATMega 8 или плата Ардуино любой модели;

  • Для шасси в проекте указано, что использовалась Рамка Sintra. Это что-то вроде пластика, он сгибается в любую форму при нагревании.

В результате вы получите:

Примечательно то, что этот робот не ездит, а шагает, может перешагивать и заходить на возвышения до 1 см.

Робот fijibot с функцией самоподзарядки

Этот проект мне, почему-то, напомнил робота из мультфильма Wall-e. Его особенностью является использование солнечной батареи для зарядки аккумуляторов. Он перемещается подобно автомобилю, на 4-х колесах.

Его составляющие детали:

  • Пластиковая бутылка подходящего размера;

  • Arduino UNO;

  • Proto-shield;

  • Перемычки мама-папа;

  • Солнечная панель с выходным напряжением в 6В;

  • В качестве донора колес, двигателей и других деталей – машинка на радиоуправлении;

  • Два сервопривода непрерывного вращения;

  • Два обычных сервопривода (180 градусов);

  • Держатель для батареек типа АА и для «кроны»;

  • Датчик столкновений;

  • Светодиоды, фоторезисторы, постоянные резисторы на 10 кОм – всего по 4 штуки;

  • Диод 1n4001.

Вот основа – плата Ардуино с прото-шилдом.

Вот так выглядят запчасти от радиоуправляемой машины – колеса.

Конструкция почти в сборе, датчики установлены.

Суть работы робота заключается в том, что он едет на свет. Обилие фоторезисторов нужно ему для навигации.

Художник из деталей от CD-приводов

Это скорее ЧПУ станок, чем робот, но проект весьма занимательный. Он представляет собой 2-х осевой станок для рисования. Вот перечень основных компонентов, из которых он состоит:

  • (DVD)CD-приводы – 2 шт;

  • 2 драйвера для шаговых двигателей A498;

  • сервопривод MG90S;

  • Ардуино Уно;

  • Источник питания 12В;

  • Шариковая ручка, и другие элементы конструкции.

Из привода оптических дисков используется блоки с шаговым двигателем и направляющей штангой, которые позиционировали оптическую головку. Из этих блоков извлекают двигатель, вал и каретку.

Управлять шаговым двигателем без дополнительного оборудования у вас не выйдет, поэтому используют специальные платы-драйверы, лучше, если на них будет установлен радиатор двигателя в момент пуска или смены направления вращения.

Полный процесс сборки и работы показан на этом видео. 

Смотрите также 16 лучших Arduino проектов от AlexGyver:

Заключение

В статье рассмотрена лишь малая капля из всего того, что вы можете сделать на этой популярной платформе. На самом деле всё зависит от вашей фантазии и задачи, которую вы ставите перед собой.

Гаджет:  40 топовых подарков программисту: выбираем и на День компьютерщика!

Автоматизированная система для аквариума

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.

Аудиоплеер

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.

Все уроки по ардуино

Однажды появилась необходимость собрать все уроки, обучающие материалы (tutorials) с habrahabr и geektimes в одном месте и немного их систематизировать. В этом сборнике обучаек представлены более 100 статей на тему ардуино с пометкой «tutorial», либо содержащие несложные для новичков проекты на ардуино, а также немного видеоуроков по смежным темам. Статьи разделены на 10 тематик по сферам применения собранных устройств. Также хочется напомнить, что весь обучающий материал, опубликованный на habrahabr и geektimes является интерактивным: в любой момент можно задать вопрос автору в комментариях к статье. Как правило авторы на них отвечают. Этот сборник будет дополняться новыми обучайками (tutorials) по мере их публикации.

10 интересных проектов для Arduino » Сайт для электриков - статьи, советы, примеры, схемы

P.S. Пишите в комментариях какие обучающие статьи с habrahabr и geektimes нужно добавить и в какой раздел.

P.P.S. Онлайн курс по ардуино на гиктаймс

здесь.

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.

Драйвер

Магнит, в зависимости от того, насколько удачным он получился, может потреблять добрую дюжину ватт мощности — соответственно, и ток будет около 1 А. Чтобы управляться с такой нагрузкой, нужен мощный транзистор. Можно использовать биполярный npn-транзистор, но для его полного открытия требуется большой ток — микроконтроллеру и не потянуть.

Лучше использовать полевой транзистор (он же МОП или MOSFET) N-типа, затвор которого управляется не током, а напряжением. Какой-то заметный ток требуется только для переключения состояний, поэтому такой транзистор можно смело вешать на ножку микроконтроллера через небольшое токоограничительное сопротивление (порядка 100 Ом).

Я использовал IRL530N — это настоящий великан, способен выдерживать ток до 17 А при напряжении до 100 В. Если такого найти не удалось, то можно использовать любой другой (скажем, IR F630M), но ему для полноценного открытия на затвор нужно подать 12 В.

Еще один важный момент в управлении магнитом связан с его значительной индуктивностью: пока ток включен, энергия запасается в электромагнитном поле, но если цепь разомкнуть, то ей необходимо куда-то деться, и это выльется в значительный скачок напряжения на выводах обмотки.

Такого удара ни один транзистор не переживет, поэтому между выводами катушки необходимо поставить диод (у меня 1n4007) — так, чтобы во время нормальной работы он стоял против тока, а в момент размыкания цепи, когда ток начинает бежать в обратную сторону, замыкал бы катушку саму на себя. Сила, чтобы управиться с магнитом, теперь есть, и осталось понять, когда же приходит время его включать.

Источник питания

Тебе также понадобится хороший источник питания на 12 В: магнит может потреблять приличный ток, так что маленькой батарейкой здесь не отделаться. Если есть возможность — воспользуйся ATX блоком питания компьютера. Конечно, использовать тот, что стоит в компьютере, не стоит — по закону Мерфи в самый важный момент что-нибудь закоротит и блок может помереть (хотя у них есть защита от замыканий), и компьютеру может тоже не поздоровиться.

Чтобы включить ATX блок питания без компа, в широком 20-пиновом разъеме соедини зеленый провод с любым черным, а питание бери с разъема жесткого диска или видеокарты, желтый провод — это 12 В , а черный — земля. Если такого блока нет, подойдет и менее мощный источник от чего-нибудь бытового — зарядника дрели, ноутбука и так далее. Можно взять и свинцовый 12-вольтовый аккумулятор от ИБП. Теперь посмотрим, как магнитом можно управлять.

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.

Как это работает?

Если кратко — у тебя есть электромагнит, который притягивает железный предмет (например, гайку) и должен бы притянуть до конца, но как только гайка приближается к нему слишком близко, магнит отключается, и гайка начинает падать. Как только она опустится ниже определенного уровня — магнит снова включается и вновь тянет гайку вверх.

Если положение отслеживать точно, а с магнитом управляться быстро, то можно попасть в равновесное состояние, и колебания гайки будут незаметны. Добиться этого эффекта можно разными способами, поэтому рассмотрим все популярные возможности. Но в любом случае в установке будет пять элементов:

  1. электромагнит — главный положительный герой, борющийся с гравитацией;
  2. источник питания, так как кушать хочется всем;
  3. драйвер постоянного тока (будет брать сигнал с управляющей схемы и включать-выключать магнит, который должен быть довольно мощным и напрямую включаться любыми логическими микросхемами не сможет);
  4. обратная связь, чтобы знать, где сейчас наша гайка, и случайно не перетянуть ее в ту или другую сторону;
  5. система управления, которая будет собирать информацию с датчиков и решать, когда и как включать электромагнит.

Теперь обо всем по порядку.

Магнит

Магнит можно получить тремя путями: сделать самому, купить готовый и достать из какого-нибудь реле или соленоида. Готовые магниты встречаются в продаже нечасто, но если нашел их в изобилии, то бери с небольшим круглым сердечником, рассчитанный на 12 В — с таким будет удобнее всего управляться.

Внутреннее сопротивление должно быть не меньше 20 Ом, иначе получится лишь эффективно нагревать пространство. Это же касается и катушек реле. Если будешь использовать катушку от соленоида, то вместо подвижного внутреннего сердечника нужно будет подобрать плотно сидящий болт.

Но если поиски по магазинам и чердакам к успеху не привели, то можешь сделать магнит сам. Для этого понадобится сердечник, он должен удовлетворять противоречивым условиям: быть одновременно массивным, но не слишком большого диаметра, чтобы создаваемое поле было лучше сосредоточено. Идеально подойдет шпилька диаметром 8-10 мм и длиной около 60 мм, можно использовать и болт такой же длины.

Для обмотки нужен лакированный провод сечением не меньше 0,03 мм2 (или диаметром — 0,2 мм), его несложно найти в магазинах, но можно и добыть, разобрав трансформатор какогонибудь мелкого блока питания — вторичная обмотка скорее всего именно таким проводом и намотана.

Лучше брать низкокачественные блоки питания — плохо собранные пластинчатые сердечники их трансформаторов будет легко расковырять. Теперь этот провод нужно намотать на болт. Мощность магнита измеряется в ампер-витках и зависит от произведения протекающего тока на число витков, поэтому мотать придется много, минимум 500 оборотов — так что подумай, как этот процесс можно упростить.

Я зажал болт-сердечник в патрон шуруповерта, а катушку, с которой провод сматывал, одел на ручку штатива от фотоаппарата. Дрель (а тем более блендер или миксер) использовать не советую — у них высокие обороты, и если провод в какой-то момент зацепится, то все может разлететься!

Старайся укладывать витки плотно один к другому, слой за слоем, поскольку зазоры сильно снижают эффективность. После того как ты решишь, что намотал достаточно, зачисти концы проводов (лак на концах удобно сжечь зажигалкой) и померь сопротивление мультиметром, оптимум — 20-30 Ом. Подключи магнит к блоку питания и проверь, не слишком ли он греется и хорошо ли притягивает.

Гаджет:  Чем заняться во время поездки в метро | Общество | Аргументы и Факты

Механическая рука, которая записывает время на доске.

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.

Обратная связь

Самый простой вариант для отслеживания положения левитирующего предмета — использовать оптическую пару инфракрасный светодиод и фототранзистор, выстроенные в одну линию. Когда гайка (или болт) находится ниже прямой, то ИК-излучение распространяется свободно до датчика, но как только объект подлетает ближе, луч прерывается, и значение на выходе датчика падает — пора выключать магнит.

Схема проста, но на практике имеет большой минус — мы можем знать, выше или ниже контрольной точки находится наша гайка, но не ее точное положение в каждый момент времени. Это не страшно, но может вызвать проблемы, если мы захотим плавно регулировать высоту. Кроме того, пролетающая мимо датчиков муха может все сломать.

Более удачный вариант (тоже оптический) — поставить инфракрасный или лазерный дальномер под магнит (хотя можно и сверху) и измерять расстояние. Но в этом случае придется модифицировать болт — приклеивать пластинку с большей поверхностью, иначе датчик его просто не увидит.

Особенно можно поэстетствовать, установив не оптический, а ультразвуковой дальномер, хотя в заданных интервалах (несколько сантиметров) точность большинства из них будет невелика. Да и от мух эти варианты никак не спасают. Но недорогое и сердитое решение все-таки есть!

В природе существует замечательный эффект: если по проводящей металлической пластине пропущен ток, а поперек пластины приложено магнитное поле, то перемещающиеся по пластине заряды будут отклоняться силой Лоренца и создавать по краям пластины разность потенциалов, то есть напряжение, которое будет зависеть от величины магнитного поля.

На этом эффекте работают датчики Холла. Применить их к определению положения довольно просто — прикрепи к болту магнит и все. Напряжение на выходе датчика будет зависеть от силы поля, которое зависит от расстояния до болта с магнитиком. И самое главное — летающие насекомые никак не повлияют!

Окей google, сезам, открой дверь

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.

Отслеживание потребляемого электричества в реальном времени при помощи ардуино и labview.

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.

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.

Ардуино проверить 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.

Blink ArduinoIDE
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
Кнопки компиляции и загрузки скетча

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.

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.

Проекты «зеленой робототехники»

Юные ардуинщики, живущие в небольших городах и сельской местности, где много природы и не очень много «цивилизации», могут с успехом использовать ардуино для исследования и охраны природы, а также автоматизации сельского хозяйства. Вот некоторые из идей проектов, которые можно реализовывать своими силами на уровне прототипов и готовых решений:

  • Умная теплица
  • Полив растений
  • Умный инкубатор
  • Умный улей
  • Антигрызуны
  • Умный агроном
  • Умный ошейник для животных
  • Расширенная метеостанция
  • Робот – сеяльщик
  • Счетчик муравьев

Проекты с дронами: аэрофотосъемка, внесение удобрений.

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

Проекты на arduino

Вольтик.ру – все для макетов ваших идей | © 2021 – 2021 / Копирование материалов сайта запрещено.

Проекты на arduino uno | ардуино уроки

Здесь мы разместили готовые проекты Ардуино Уно со схемами и скетчами ► вы сможете сделать интересные проекты на Arduino UNO своими руками, используя готовые схемы и программы, размещенные на сайте. Все проекты содержат подробную инструкцию по сборке, электрические схемы, чертежи деталей и видео с демонстрацией работы всех мини проектов для начинающих на платформе Arduino Uno.

Проекты умного дома на ардуино

Проекты умного дома являются одним из примеров того, как перейти от «игрушек» и тренажеров к реальным системам, помогающими и облегчающим жизнь. Как правило, с помощью ардуино невозможно создать полноценные автономные решения, но отдельные компоненты сделать вполне реально.

При этом нужно понимать, что сталкиваясь с реальными  инфраструктурными объектами, мы должны соблюдать особую предусмотрительность при работе с электричеством, отоплением, водопроводом под давлением, канализацией. Любые эксперименты здесь нужно проводить обязательно под контролем профессионала.

Что может являться прототипом умного дома на ардуино:

  • Системы освещения с автоматическим включением и отключением в зависимости от показателей датчиков. Наиболее популярнее варианты – использовать датчик освещенности, PIR датчик движения или датчик звука.
  • Дистанционно управляемые электрические приборы. Например, включение или выключение системы отопления в зависимости от температуры или умное управление освещением в помещениях. Здесь вам понадобятся различные виды реле и один из механизмов обеспечения беспроводной связи: WiFi, GPRS, Bluetooth или радиоканал. Управлять устройствами можно через Web-интерфейс (через браузер) или с использованием соответствующего мобильного приложения (можно написать самому или выбрать одну из готовых платформ).
  • Всевозможные системы учета: воды, тепла, электроэнергии. Начинающим доступны любительские датчики напора воды, температуры, влажности, силы тока. Можно использовать и профессиональные приборы, взаимодействуя с ними по одному из промышленных протоколов. Полученные данные можно собирать локально или отправлять в облако для последующего анализа.
  • Охранные системы и контролирование внештатных ситуаций. Здесь понадобится различные датчики присутствия, движения, звука, магнитные датчики Холла и другие. Естественно, не обойтись без коммуникаций и возможности быстрой передачи информации владельцу через интернет.

Каждое из этих направлений может содержать в себе десятки разных проектов. Вы можете без труда найти себе подходящий вариант в интернете или в одной из наших статей.

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.

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.

Гаджет:  Гаджеты для художников - Гаджеты - Гаджеты на сайте ИЛЬ ДЕ БОТЭ

Робот пылесос

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.

Светодиодный куб 4х4х4.

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.

Система распознавания лиц и слежения за ними на ардуино.

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.

Система управления

Как правило, управление подобными устройствами делают полностью аналоговое, на паре операционных усилителей, но можно сделать управление и на микроконтроллере. Так что если у тебя в хозяйстве есть плата Arduino, то здесь она пригодится. Я использовал свою видавшую многое Arduino Diecimila, но подойдет и любая другая пятивольтовая версия –Duemilanove, Uno и различные клоны.

Скетч 1

const int in1 = A0; // аналоговый вход датчика Холла 1const int in2 = A1; // аналоговый вход датчика Холла 2const int out1 = 10; // аналоговый выход (ШИМ) на магнит.int s1 = 0; // значение датчика Холла 1int s2 = 0; // значение датчика Холла 2int o1;

// Выходvoid setup(){// будем следить за состоянием в консоли//Serial.begin(9600);}void loop(){// запускаем программу по кругу// читаем аналоговые входыanalogWrite(out1, 255 ); // записываем в выход нужное// состоние магнитаdelay(15); // ждем, пока магнит включитсяs1 = analogRead(in1); // читаем первый датчик Холлаs2 = analogRead(in2); // читаем второй датчик Холлаo1 = s2 -s1; // считаем разницу входовSerial.print(«magnet on: s1 = «); // аккуратно все выводим// в консольSerial.print( s1 );Serial.

print(» s2 = «);Serial.print( s2 );Serial.print(» delta = «);Serial.print( o1 );analogWrite(out1, 25 ); // записываем в выход нужное// состояние магнита, 10% мощностиdelay(15); // ждем, пока магнит выключитсяs1 = analogRead(in1); // читаем первый датчик Холлаs2 = analogRead(in2); // читаем второй датчик Холлаo1 = s2 -s1; // считаем разницу входовSerial.print(«magnet off: s1 = «); // аккуратно все выводим// в консольSerial.print( s1 );Serial.

Сложность управления заключается еще и в том, что для устаканивания при изменении состояния на выходе контроллера должно пройти порядка пяти миллисекунд (за счет большой индуктивности магнита).

Чтобы сократить это время, можно управлять магнитом плавно и не включать-выключать его полностью, а лишь чутка изменять мощность. На Arduino это можно сделать при помощи ШИМ-выхода. ШИМ (PWM, широтно-импульсная модуляция) — это способ плавно менять напряжение на выходе, используя лишь цифровые состояния.

То есть часть времени выход включен, а часть — выключен, но из-за инертности работает такая схема, будто выход включен постоянно, но с половинной мощностью. После запуска первой прошивки у тебя должно остаться два числа — разница при 10% и при 100% мощности.

Во второй, рабочий скетч ты эти значения подставишь сам. Рабочий код довольно прост: читаем значения с датчиков, вносим поправки, по значению положения переменного резистора регулируем желаемый уровень мощности (а значит, и высоту) и устанавливаем соответствующий уровень на выход.

Скетч 2

const int in1 = A0; //аналоговый вход датчика Холла 1const int in2 = A1; //аналоговый вход датчика Холла 2const int in3 = A2; //аналоговый вход переменного резистораconst int d10 = <вставь из предыдущего кода>;//выход при 10% мощностиconst int d100 = <вставь из предыдущего кода>;//выход при 100% мощностиconst int out1 = 10; //аналоговый выход (ШИМ) на магнит.

int s1 = 0; // значение датчика Холлаint s2 = 0; // значение датчика Холлаint s3 = 0; // значение переменного резистораint o1 = 255; // состояние выхода, по умолчанию// полностью включенint d = 0; // поправкаint v; // итоговое значение с датчиковvoid setup() {}void loop()

{s1 = analogRead(in1); // читаем значение датчика Холлаs2 = analogRead(in2); // читаем текущее значение// потенциометраd = map (o1, 25, 255, d10, d100); // считаем поправкуv = abs (s1- s2) d ; // разница с поправкойo1 = map (v, 0, 1024, 25, 255); // рассчитываем выход, магнит// никогда полностью не выключенanalogWrite(out1, o1); // записываем в выход нужное// состояние магнита.delayMicroseconds(100); // ждем некоторое время, пока АЦП// вновь будет готов считывать данные

После того как соберешь и включишь, попробуй поиграть с разными грузиками и магнитами, чтобы найти те, при которых работа наиболее стабильна.Если не получается — не сдавайся, попробуй поменять что-нибудь в прошивке, разбери и собери все еще раз, должно получиться!

Собираем!

Ключевые моменты создания гаджета мы уже рассмотрели, теперь поподробнее остановимся на том, как все это собрать, запустить и отладить. Схему можно собрать на макетной плате, но можешь попробовать обойтись без нее — элементов немного, и они вполне могут повисеть в воздухе.

Для подобных «воздушных» схем удобно иметь десяток разноцветных проводов, у которых с обоих концов припаяны небольшие крокодильчики. Диод D1 можешь напаять непосредственно на выходы катушки магнита L1, а диод D2 — между стоком и истоком MOП-транзистора Q1.

Сам транзистор можно прикрепить к радиатору не столько в целях охлаждения (при этих токах он сильно греться не будет), сколько в качестве подставки. Если у тебя полевик из серии IRL, то транзистор Q1 и сопротивление R3 из схемы можешь выкинуть и закинуть сопротивление R2 на ножку D10 Arduino (или любую другую ножку с ШИМ-выходом).

Второй выход нагрузки нужно подключить к питанию 12 Вольт. Плату Arduino также нужно от чего-нибудь запитать, лучше подсоединить ее к тому же 12-вольтовому источнику, что и магнит, но для этого тебе понадобится подходящий штекер c диаметром внутреннего штырька 2,1 мм, и внешним диаметром 5,5 мм.

Можно взять питание и через USB от компьютера, но тогда не забудь соединить землю на плате с землей питания магнита. С другой стороны платы к аналоговым входам нужно подключить датчики. Выходы датчиков Холла IC1 и IC2 к пинам A0 и А1, VCC — к выходу 5 В, и GND — к земле.

Датчик IC1 нужно укрепить под магнитом, а IC2 — над ним (поскольку направления полей будут противоположные, то и датчики нужно сориентировать по-разному). Скотч — самое надежное средство для крепления. Также для подстройки параметров будет полезен переменный резистор на 10 кОм (хотя величина не принципиальна). На нем должно быть 3 выхода: крайние подключи к земле и 5 В, а средний — к аналоговому входу A2.

Из железной работы осталось только к чему-нибудь подвесить магнит. К чему именно — решай исходя из подручных материалов. Это может быть, например, зажим «третьей руки», штатив или, как в моем случае, деревянный ящичек из ИКЕА. Главное — убедиться в том, что он не болтается, и можно приступать к программной начинке.

Поскольку магнит может создавать не совсем симметричное поле, и датчики могут располагаться не идеально ровно, то модули значений на них могут отличаться. Поэтому нужно замерить разницу в показаниях, чтобы рассчитать поправку.

Теплица для растений

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.

Управление телевизором силой мысли и ардуино.

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.

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.

Оцените статью
GadgetManiac
Добавить комментарий