10 интересных вещей, которые можно сделать на Arduino
Красивые, полезные и странные — всё как мы любим.
Если у вас есть тяга к технологиям (или ребёнок с такой тягой), рассмотрите Arduino. Эта штука озадачит вас и ребёнка на много часов, а на выходе получатся удивительные проекты.
Что за Arduino
Arduino — это программируемый микроконтроллер. То есть это плата, на которую можно записать вашу программу, и эта плата сможет управлять другими штуками: например, зажечь лампочку, издать звук, включить электроприбор, измерить температуру, отправить СМС.
На самом базовом уровне Arduino просто отправляет и считывает электрические импульсы. Например, можно подключить к нему термометр, и Arduino сможет считать температуру в комнате. А потом, в зависимости от программы, отправить сигнал на устройство, которое включит вентилятор.
Или можно подключить к Arduino датчик углекислого газа. Arduino можно научить считывать показания датчика каждые пять минут и, когда уровень углекислого газа превышает норму, запищать, замигать лампочкой или с помощью серии моторчиков открыть окно.
К Arduino есть много плат расширения и датчиков. Сферы применения платы почти безграничны: автоматизация, системы безопасности, умный дом, музыка, робототехника и многое другое. Вот что можно делать на этой умной итальянской плате и на её российских и зарубежных клонах.
1. Робот-бармен с Bluetooth-управлением
Сложность: 4/5.
Время: 5/5.
Незаменимое устройство для любой вечеринки: работает от восьми батареек, готовит много коктейлей и управляется без проводов. В основе механического бармена — плата Arduino, приводы для позиционирования шейкера и подачи напитков, датчики положений.
Главная сложность при изготовлении — инженерная. Нужно точно прикрутить все детали и соединить их между собой, чтобы ёмкость оказывалась точно под нужными бутылками.
2. Светящийся куб на 512 светодиодов
Сложность: 3/5.
Время: 3/5.
Красивая штука, которая может светиться в такт музыке как трёхмерный эквалайзер и показывать 3D-анимацию. А ещё это может работать как необычный ночник.
Для сборки понадобится деревянное шасси с отверстиями, чтобы каждый ярус был таким же по размеру и форме, что и остальные. Число светодиодов в каждой грани выбрано не случайно: 8 ламп = 8-битная логика, самая простая в программировании и управлении через контроллер.
3. Взломщик кодовых замков
Сложность: 5/5.
Время: 4/5.
Этот проект разработал хакер Сэми Камкар, и мы приводим его только в демонстрационных целях. Для взлома, кроме платы Arduino, автор взял серво- и шаговый двигатели для перебора комбинаций и соединил всё на самодельном шасси из алюминия. В основе алгоритма — простой перебор всех комбинаций, но робот это делает быстрее человека.
4. Nod Bang — киваем головой и делаем бит
Сложность: 2/5.
Время: 3/5.
Идея в том, чтобы не просто кивать в такт музыке, а кивками самому генерировать звук. Эндрю Ли сделал специальное устройство, которое следит за положением головы и в момент наклона воспроизводит нужный звук.
В наушники он встроил акселерометр, кнопки отвечают за выбор звука, а Arduino — за воспроизведение звука на компьютере через MIDI-интерфейс. Чтобы всё выглядело эффектнее, у кнопок есть подсветка, и они тоже делают бит.
5. Поющее растение
Сложность: 2/5.
Время: 2/5.
По сути это терменвокс, который сделали в виде растения. Все остальные принципы работы остались теми же: звук возникает при движении рук, и разные движения генерируют разную мелодию.
Плата регистрирует изменение амплитуды сигнала, для чего автор использует самодельный сенсорный детектор для анализа прикосновений к цветку. Кроме этого понадобилась плата расширения Gameduino и сам цветок.
6. Замок, который открывается на секретный стук
Сложность: 3/5.
Время: 2/5.
Интересная вещь для тех, кто хочет поиграть в шпионов или пускать в комнату только своих друзей. Замок распознаёт стук по двери и сравнивает его с базовым звучанием, которое установил владелец. Если совпадает — приводы отодвигают замок и дверь открывается, если нет — ничего не происходит, можно постучать заново.
Чтобы установить новый стук на открытие, нужно зажать кнопку на ручке и постучать по двери новым способом. Пьезосенсор распознаёт вибрации и записывает их в память платы.
7. Горшок для цветов с автополивом
Сложность: 4/5.
Время: 3/5.
Полезный горшок для тех, кто забывает полить цветы перед отъездом или просто не знает, как часто надо их поливать. Вся электроника, насосы и ёмкость для воды находятся внутри горшка. Для каждого растения можно запрограммировать свой режим полива в каждом горшке.
Основные характеристики чудо-горшка:
- встроенный резервуар для воды;
- датчик контроля уровня влажности почвы;
- насос для подачи воды;
- датчик уровня воды в резервуаре;
- светодиод, информирующий о недостатке воды в резервуаре.
8. Драм-машина
Сложность: 1/5.
Время: 2/5.
Простая драм-машина на Arduino. Проект интересен тем, что это не обычный перебор записанных семплов, а настоящая генерация звука с помощью встроенного железа. Ещё здесь есть анализатор спектра звука: через видеовыход можно посмотреть на диаграммы и частотные характеристики.
Математическая основа этого устройства — разложение в ряд Фурье, которое решается подключением стандартной библиотеки.
9. Шагающий робот
Сложность: 2/5.
Время: 1/5.
Простой в изготовлении четырёхногий робот, который шагает и самостоятельно преодолевает препятствия в сантиметр высотой.
Чтобы его сделать, вам понадобятся сервомоторы для ног, немного проволоки и любой пластик, из которого делается шасси. Для питания — аккумулятор любой модели, который крепится на спине робота.
10. Робот-пылесос
Сложность: 4/5.
Время: 5/5.
Дмитрий Иванов из Сочи собрал настоящий робот-пылесос, который делает всё то же самое, что и промышленные устройства, только с возможностью тонкой настройки под себя и свою квартиру.
Основные детали — плата Arduino, 6 инфракрасных датчиков, турбина с двигателем и щётками и аккумулятор. Ещё у робота есть датчики столкновения, которые помогают объезжать препятствия, и контроллер аккумулятора, который следит за уровнем батарей и предупреждает о том, что пылесос надо зарядить.
Архив рубрики: Схемы на Arduino
Схемы и проекты на Arduino Uno, Mega, Nano и Mini. Рубрика содержит большое количество схем подключения к платам Arduino различных дисплеев, датчиков, взаимодействия с другими устройствами по Bluetooth и WiFi, и множество проектов в формате DIY (сделай сам, своими руками). Для каждого проекта приведены схема устройства и текст программы (скетч) с комментариями, что позволяет начинающим радиолюбителям на конкретных примерах научиться созданию практических схем на платформе Arduino.
Подключение датчика освещенности TSL25911 к Arduino
Определение количества света в окружающем пространстве (освещенности) востребовано во многих областях современной жизни. Эту задачу решают устройства, которые называются датчиками света/освещенности – в самом простейшем случае эту функцию может выполнять фоторезистор. Но современная промышленность выпускает и более продвинутые версии подобных … Читать далее →
Подключение светодиодного матричного дисплея MAX7219 к Arduino
Когда вы хотите добавить дисплей в какой либо свой электронный проект, то у вас всегда есть широкий выбор по поводу того какой дисплей выбрать: OLED, ЖК 16×2, семисегментный или даже E-Paper/электронные чернила. Но есть еще один недорогой вид дисплея, который … Читать далее →
Подключение адресной цветной (RGB) светодиодной ленты Neopixel к Arduino
Хорошим выбором для динамического освещения в настоящее время являются светодиодные полоски. Они могут быть установлены практически везде, выпускаются в различных цветах и требуют минимального обслуживания. И сейчас это направление приобретает еще большую популярность в связи с появлением адресных светодиодных лент. … Читать далее →
Колесо для измерения расстояний (курвиметр) на Arduino и инкрементальном энкодере
Наверняка многие из вас использовали для точного измерения длины каких либо предметов такой инструмент как штангенциркуль. Но он не очень хорошо подходит для точного измерения расстояний каких-нибудь кривых. Для этих целей хорошо подходит инструмент для измерения расстояний хорошо знакомый всем … Читать далее →
Связь Arduino с сетью вещей (TTN) с помощью модуля LoRa HPD13A
В одной из предыдущих статей на нашем сайте мы уже рассматривали подключение к плате Arduino модуля LoRa SX1278 (Ra-02) и осуществление связи между двумя платами Arduino с помощью этих модулей. И тот достаточно простой проект может быть использован в ряде … Читать далее →
Подключение водонепроницаемого ультразвукового датчика SR04T/SR04M к Arduino
Ультразвуковые датчики в настоящее время находят применение во многих приложениях: обнаружение препятствий, измерение расстояние, мониторинг глубин и многое другое. А такие варианты ультразвуковых датчиков как SR04T и SR04M, помещенные в водонепроницаемый корпус, позволяет им работать в жестких погодных условиях и … Читать далее →
Создание 3D аниматронного глаза на Arduino
В данной статье мы рассмотрим создание аниматронного глаза на основе платы Arduino. Модель данного глаза будет напечатана на 3D принтере. Автор данного проекта (ссылка на оригинал приведена в конце данной статьи) прежде чем приступить к созданию данного глаза изучил достаточно … Читать далее →
Беспроводной стетоскоп на Arduino и Bluetooth модуле HC-05
Многие болезни сердца можно диагностировать по звукам, которое издает сердце в процессе своей работы. Так называемое прослушивание сердца (Heart auscultation) играет важную роль в диагностике сердечной деятельности. Обычно оно выполняется с помощью стетоскопа, инструмента для прослушивания тонов сердца и дыхательных … Читать далее →
Как работает инкрементальный энкодер и как его подключить к Arduino
Инкрементальный энкодер (rotary encoder) – это тип электромеханического датчика, который можно использовать для определения углового положения его оси. Данный датчик формирует на своем выходе электрические сигналы в зависимости от направления вращения своей оси. Энкодер состоит из механических компонентов, поэтому он … Читать далее →
Как работает модуль чтения SD карт и как его подключить к Arduino
Если вы профессионально или на любительском уровне занимаетесь изучением микроконтроллеров, то наверняка вы сталкивались с ситуацией когда памяти вашего микроконтроллера не хватает для сохранения необходимого вам объема данных. Наиболее часто эта проблема возникает в логгерах каких-нибудь данных: частоты сердечных сокращений, … Читать далее →
Простые проекты на Arduino Uno
Что это
Этот раздел wiki — сборник простых проектов. Если у вас без дела пылится Arduino Uno, по нашим рецептам вы за несколько минут соберёте законченное устройство. Для сборки проектов не понадобятся инструменты, кучи компонентов и даже рабочий стол — мы обойдёмся без пайки и проводов.
Все скетчи к проектам подробно прокомментированы. Вы можете просто скопировать код и получить готовое устройство. А можете проанализировать программы — в таком случае наверняка найдёте полезные трюки и лайфхаки.
Какие железки используем
Все представленные устройства собираются на базе контроллера Arduino Uno и платы Slot Shield. В зависимости от проекта к ним добавятся от одного до шести Тройка-модулей — сенсоров и индикаторов.
Контроллер
Железки и скетчи протестированы на оригинальной итальянской Arduino Uno третьей ревизии. Если у вас неоригинальная плата — вероятнее всего, проекты будут работать, но гарантировать это нельзя.
Troyka-модули
Мы используем готовые элементы в формате Тройка-модулей. У них на борту все необходимые для работы элементы и обвязка для быстрого подключения к управляющей плате. У нас на выбор более сотни модулей — от простейших светодиодов, до систем спутниковой навигации. Единый формат модулей избавит от проблем с совместимостью. Ко всем модулям написаны библиотеки, которые упростят процесс программирования и сделают код простым и прозрачным.
Slot Shield
Проекты собираются на Slot Shield. Эта плата расширения крепится поверх Ардуино и выводит гребёнки пинов на удобные разъёмы. На Slot Shield можно установить от одного до шести модулей в разных комбинациях. Новая комбинация — новое устройство.
Разумеется, вы можете повторить проекты и на обычной макетке или Troyka Shield — соедините указанные в схеме пины обычными проводами и всё заработает.
1. Электронные часы. Как собрать…
…простые часы
Настольные часы, которые состоят всего из одного модуля — четырёхразрядного индикатора. Текущее время синхронизируется с часами компьютера при перепрошивке устройства.
…часы c подстройкой времени
Простые часы, с четырёхкнопочной клавиатурой. Кнопками можно изменить текущее время — отдельно часы и минуты.
…автономные часы
Электронный гаджет с модулем часов реального времени. На модуле предусмотрена батарейка, часы не собьются даже при отключении питания. Время настраивается с помощью четырёхкнопочной клавиатуры.
…электронный будильник
Часы с громкой пьезопищалкой. Текущее время и время срабатывания сигнала задаются с помощью четырёхкнопочной клавиатуры. За точность хода отвечает модуль часов реального времени.
…световой будильник
Электронный будильник с функцией имитации рассвета. За пять минут до установленного времени будильник деликатно увеличивает уровень освещённости в комнате. Сначала будит спокойным зелёным цветом, затем добавляет жёлтый, после — начинает светиться красным.
2. Метеостанция. Как собрать…
…простую станцию для компьютера
Подключим цифровой метеодатчик и выведем результаты на компьютер.
…метеостанцию с дисплеем
Метеостанция, которая выводит температуру и влажность на компактный четырёхразрядный экран.
…автономную метеостанцию с барометром
Станция для метеозаисимых людей. Гаджет выводит на экран температуру, влажность и атмосферное давление.
…метеостанцию с внешним датчиком температуры
Метеостанция, которая покажет не только температуру, влажность и атмосферное давление в помещении, но и сообщит о погоде за окном.