Ардуино для начинающих – ТОП-3 проекта, схемы, фото, видео

01 февраля 2019 / 21:02
Ардуино для начинающихКак создать своими руками интересные приборы на основе Ардуино — уроки для начинающих с пошаговыми и подробными объяснениями алгоритма действий. Фото и видео прилагаются.
Содержание статьи:

  1. Датчик движения
  2. Управление устройствами со смартфона
  3. Мини-пианино — схемы и видео

Сегодня рассмотрим ТОП-3 интересных Ардуино проекта для начинающих. Сначала подробно рассмотрим инструкцию по сборке датчика движения. Второй проект — управление устройствами с помощью смартфона через Bluetooth — детально поговорим о подборе комплектующих и схеме подключения. Третий проект на Ардуино для начинающих — мини-пианино. Прилагаем не только пошаговую инструкцию по сборке, но и алгоритм программирования, фото и видео. Научимся играть на собранном пианино песенку «С днем Рождения».


Датчик движения с Ардуино — проект для начинающих



Датчик движения с Arduino, HC-SR04 и светодиодом

Для начала рассмотрим, как можно сделать датчик движения с помощью ультразвукового датчика (HC-SR04), который будет включать каждый раз светодиод. Это устройство легко смогут повторить новички, но при этом он будет интересен и более опытным инженерам.

Необходимые детали



Необходимые комплектующие

Чтобы создать датчик движения с Arduino, HC-SR04 и светодиодом (LED) нам понадобятся следующие комплектующие:

  • Плата Arduino (мы использовали Arduino Uno).
  • Светодиод (LED, цвет не имеет значения).
  • Резистор/сопротивление 220 Ом.
  • Макетная плата.
  • USB-кабель Arduino.
  • Батарейка 9В с зажимом (опционально).
  • 6 проводов.

Позиционирование деталей



Позиционирование деталей

Сначала подключите ультразвуковой датчик и светодиод на макетной плате. Подключите короткий кабель светодиода (катод) к контакту GND (земля) датчика. Затем установите резистор в том же ряду, что и более длинный провод светодиода (анод), чтобы они были соединены.

Подключение частей



Подключение отдельных компонентов

Теперь нужно подключить несколько проводов на задней панели датчика. Есть четыре контакта — VCC, TRIG, ECHO и GND. После вставки проводов необходимо выполнить следующие подключения:

  1. Датчик — Arduino.
  2. VCC — 5V (питание).
  3. TRIG — 5 с пометкой.
  4. ECHO — 4 с пометкой.
  5. GND — GND (земля).
  6. Конец резистора на цифровой вывод по вашему выбору, просто не забудьте изменить его позже в коде.

Пометки обозначают, что контакт может быть подключен к любым двум цифровым выводам Arduino, просто убедитесь, что вы изменили их в коде позже.

Загрузка кода



Собранное устройство

Теперь вы можете подключить Arduino к компьютеру с помощью USB-кабеля. Откройте программное обеспечение Arduino и загрузите код, который вы можете найти ниже. Константы прокомментированы, поэтому вы точно знаете, что они делают и, возможно, поменяете их.

const int ledPin = 6; // Цифровой выход светодиода
const int trigPin = 5; // Цифровой выход для подключения TRIG
const int echoPin = 4; // Цифровой выход для подключения ECHO
const int ledOnTime = 1000; // Время, в течение которого светодиод остается включенным, после обнаружения движения (в миллисекундах, 1000 мс = 1 с)
const int trigDistance = 20; // Расстояние (и меньшее значение) при котором срабатывает датчик (в сантиметрах)

int duration;
int distance;

void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(trigPin, LOW);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = duration * 0.034 / 2;

if (distance <= trigDistance) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(ledOnTime);
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
delay(100);
}

Видео работы датчика движения на Ардуино:



Урок Ардуино для начинающих: управление устройствами со смартфона



Когда-нибудь задумывались о том, чтобы управлять любыми электронными устройствами с помощью смартфона? Согласитесь, управлять роботом или любыми другими устройствами таким образом было бы очень круто. Предлагаем простой урок для начинающих и чайников о том, как с помощью Ардуино через Bluetooth управлять смартфоном. Если вам после этого урока захочется познакомиться с Arduino поближе - вы можете найти книги о нём здесь.


Необходимые детали



Устройства:

  • Модуль — Bluetooth Module HC 05/06
  • Плата — Arduino
  • Светодиод (LED)
  • Резистор — 220 Ом
  • Android-устройство

Из программного обеспечения понадобится

Arduino IDE

Схема Ардуино

Как это работает



Обычно мы делаем этот шаг в конце, но, чтобы вы понимали к чему мы должны прийти — посмотрите на результат на этом промежуточном шаге.

Управление через смартфон

Пошаговая сборка схемы проекта на Ардуино



Цепь в нашем Arduino проекте настолько проста и мала, что нам нужно сделать всего несколько соединений:

  • Arduino Pins — Bluetooth Module Pins
  • RX (Pin 0) — TX
  • TX (Pin 1) — RX
  • 5V — VCC
  • GND — GND

Подключите минус светодиода к GND на Arduino, а плюс — к контакту 13 через сопротивление 220 Ом – 1 кОм. В целом, на нашем рисунке ниже всё довольно наглядно.

Не подключайте RX к RX и TX к TX выходы Bluetooth к выходам Arduino, вы не получите никаких данных, здесь TX означает «передача», RX означает «прием».

Схема подключения

Загрузка программы в Ардуино



Теперь нам нужно написать программу и загрузить её в наш Arduino. Код ниже именно то, что нам нужно загрузить в Ардуино.

/* Bluetooh Basic: LED ON OFF
* Coder - Mayoogh Girish
* This program lets you to control a LED on pin 13 of arduino using a bluetooth module
*/
char data = 0; //Variable for storing received data
void setup()
{
Serial.begin(9600); //Sets the baud for serial data transmission
pinMode(13, OUTPUT); //Sets digital pin 13 as output pin
}
void loop()
{
if(Serial.available() > 0) // Send data only when you receive dаta:
{
data = Serial.read(); //Read the incoming data and store it into variable data
Serial.print(data); //Print Value inside data in Serial monitor
Serial.print("\n"); //New line
if(data == '1') // Checks whether value of data is equal to 1
digitalWrite(13, HIGH); //If value is 1 then LED turns ON
else if(data == '0') // Checks whether value of data is equal to 0
digitalWrite(13, LOW); //If value is 0 then LED turns OFF
}
}

Принцип работы



Модуль HC 05/06 работает по последовательному каналу связи. Андроид-приложение последовательно отправляет данные на модуль Bluetooth, когда вы нажимаете определенную клавишу. Bluetooth на другом конце получает данные и отправить на Arduino через TX-соединение модуля Bluetooth (RX-соединение Arduino).

Код загруженный в Arduino проверяет полученные данные и сравнивает их. Если получена «1» — светодиод включается и выключается при получении «0». Откройте монитор последовательного порта и наблюдайте полученные данные.

Монитор последовательного порта

Приложение для Андроид-устройств



В этом уроке мы не будем касаться создания приложений для устройств на основе Андроида. Вы можете скачать приложение на GitHub.

Файлы для скачивания: prilozhenie.zip

Приложение на Андроид

Приложение на Андроид

После того, как мы подключились через Bluetooth, нужно скачать и установить приложение, которое будет управлять нашим светодиодом на расстоянии. Подсоединяем смартфон к модулю Bluetooth HC 05/06:

  • Включаем модуль HC 05/0.
  • Ищем устройство
  • Соединяемся с HC 05/06 введя дефолтный пароль «1234» или «0000» (четыре нуля).

После этого мы устанавливаем приложение на наш смартфон. Открываем его. Выбираем устройство — модуль Bluetooth из списка (HC 05/06). После успешного подключения нажимаем кнопку ON для включения светодиода и кнопку OFF, чтобы выключить его. Потом уже можно нажать кнопку «Отключить», чтобы отключиться от модуля Bluetooth.


Этот проект можно улучшить и поднять на более высокий уровень для, например, автоматизация дома через управление смартфоном, управляемый робот и многое другое.

Видео с пошаговой сборкой устройства для управления со смартфона:



Делаем мини-пианино с помощью Ардуино — схемы и видео



Мини-пианино на Ардуино

Сделаем пианино с помощью Arduino и сыграем на нем свою первую мелодию.

Ардуино — платформа с открытым исходным кодом, используемая для создания проектов в электронике. Она состоит из программируемой платы (часто называемой микроконтроллером) и части программного обеспечения или интегрированной среды разработки Arduino IDE для ПК, которая используется для написания и загрузки компьютерного кода на плату.

Компоненты



Платформа Arduino стала довольно популярной среди начинающих в электронике и не зря. В отличие от большинства предыдущих программируемых печатных плат, Arduino не нуждается в отдельном аппаратном обеспечении для загрузки нового кода на плату — вы можете просто использовать USB-кабель.

Кроме того, в Arduino IDE используется упрощенная версия C ++, что упрощает обучение программе. Наконец, Ардуино предоставляет стандартный форм-фактор, который разбивает функции микроконтроллера на более доступные пакеты.

Необходимые компоненты для нашего проекта:

  • Arduino UNO — 1 шт.
  • Провода-переходники папа-папа — 104x4.
  • Клавиатура — 14 Ом.
  • Динамики — 1A.
  • ПК или ноутбук.

Соединяем компоненты



Подключаем клавиатуру строки к 3 2 8 0 контактам Arduino, а столбцы к 7 6 5 4 выводам Arduino.

Схема подключения элементов

Подключаем провода динамика к клеммам 11 и Земля (GND).

Настройка



Кнопки клавиатуры (наше пианино) были подключены с помощью перемычек. Основной эскиз (скетч) определяет, какие частоты музыкальных нот связаны с каждой клавишей пианино.


Для этого проекта мы использовали C4, D4, E4, F4, G4, A4, B4, C5, D5, E5, F5, G5, A5 и B5, причем C4 был переключателем «0», D4 — переключателем «1» и так далее. Измените значения частот или добавьте дополнительные переключатели, чтобы полностью настроить собственный проект. Динамик просто подключен одним концом к контакту 11 Arduino, а другой — к земле.

Функция «тон» (tone) в коде будет искать этот вывод для воспроизведения вызываемой ноты.

Рабочий код



Вставьте код ниже в Arduino IDE и затем загрузите его в микроконтроллер. Нажмите кнопку сброса, если что-то пойдет не так. Вам также необходимо загрузить и установить библиотеку Arduino Keypad, которая доступна для скачивания ниже:

Файлы для скачивания: arduino-keypad.rar

#include
#include "pitches.h" #
define GND 12
const byte ROWS = 4; //four rows
const byte COLS = 4; //four columns
const int SPEAKER=11;
//define the symbols on the buttons of the keypads
char hexaKeys[ROWS][COLS] = {
{'0','1','2','3'},
{'4','5','6','7'},
{'8','9','A','B'},
{'C','D','E','F'} };
byte rowPins[ROWS] = {3, 2, 8, 0}; //connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLS] = {7, 6, 5, 4}; //connect to the column pinouts of the keypad
//initialize an instance of class NewKeypad
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(GND,OUTPUT);
digitalWrite(GND,LOW);
}
void loop()
{
char customKey = customKeypad.getKey();
if (customKey=='0')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_C4,350);
}
if (customKey=='1')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_D4,350);
}
if (customKey=='2')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_E4,350);
}
if (customKey=='3')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_F4,350);
}
if (customKey=='4')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_G4,350);
}
if (customKey=='5')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_A4,350);
}
if (customKey=='6')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_B4,350);
}
if (customKey=='7')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_C5,350);
}
if (customKey=='8')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_D5,350);
}
if (customKey=='9')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_E5,350);
}
if (customKey=='A')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_F5,350);
}
if (customKey=='B')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_G5,350);
}
if (customKey=='C')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_A5,350);
}
if (customKey=='D')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_B5,350);
}
if (customKey=='E')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_C6,350);
}
if (customKey=='F ')
{
Serial.println(customKey);
tone(SPEAKER,NOTE_D6,350);
}
}

Эскиз (скетч) начинается с импорта библиотек «Keypad.h» и «pitches.h», поэтому мы сможем ссылаться на различные элементы из них позже в коде. Далее код настраивается путем определения количества ROWS и COLUMNS, определяющих, какие контакты входы и выходы, а также устанавливаем контакт динамика как 11-й вывод Arduino.

Затем мы определяем значение каждой ноты в форме Матрицы и назначаем, какой вывод нам нужно связать со строками и столбцами (в этом проекте мы использовали 3, 2, 8, 0 выводы как ROWS — строк, и 7, 6, 5, 4 в качестве COLUMNS — столбцов).

Основной цикл. Мы сохраняем каждое значение ноты в переменную «customkey», а также печатаем значение в серийном мониторе Arduino IDE. Далее мы сравниваем каждую пользовательскую ноту и отправляем вывод SPEAKER NOTE (нота динамика) и DURATION (длительность) на функцию «тона».

На предыдущем шаге мы скачали библиотеку Arduino Keypad. Разархивируйте её в папку Arduino в Arduino IDE и далее пройдите:

Files — Example — Keypad — Custom Keypad

Играем песню «С Днем Рождения»



Динамик должен быть подключен только к любым штыревым (PWM) разъемам ARDUINO, иначе настройка не будет работать.

Как играть песню «С Днем Рождения» на клавиатуре:

4 4 5 4 B 6 4 4 5 4 7 B
4 4 C 8 B 6 5
9 9 9 B 7 B

Видео:

0

Другие новости по теме:

Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Если Вы не робот, то подтвердите это: *