Ардуино для начинающих – ТОП-3 проекта, схемы, фото, видео
01 февраля 2019 / 21:02
Как создать своими руками интересные приборы на основе Ардуино — уроки для начинающих с пошаговыми и подробными объяснениями алгоритма действий. Фото и видео прилагаются.
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».
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
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
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
Теперь нужно подключить несколько проводов на задней панели датчика. Есть четыре контакта — VCC, TRIG, ECHO и GND. После вставки проводов необходимо выполнить следующие подключения:
Датчик — Arduino.
VCC — 5V (питание).
TRIG — 5 с пометкой.
ECHO — 4 с пометкой.
GND — GND (земля).
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
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)
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.
Обычно мы делаем этот шаг в конце, но, чтобы вы понимали к чему мы должны прийти — посмотрите на результат на этом промежуточном шаге.
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».
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.
Приложение для Андроид-устройств
В этом уроке мы не будем касаться создания приложений для устройств на основе Андроида. Вы можете скачать приложение на GitHub.
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.
Возможно, вам также будет интересна инструкция по созданию сигнализатора поклевки своими руками
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
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.
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:
#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.