คำอธิบายของโครงการ Arduino โครงการ Arduino ที่น่าสนใจที่สุด

ทุกคนคงเคยได้ยินว่าดรัมแมชชีนแบบดิจิทัลหรือบีทแมชชีนคืออะไร เครื่องตีกลองระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่สร้างโดยนักแต่งเพลงชาวนอร์เวย์ Koka Nikoladze เป็นเรื่องที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในนั้นเสียงจะเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำทางกล เครื่องนี้ควบคุมโดย Arduino ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตั้งโปรแกรมทำนองเพลงเพื่อประสิทธิภาพได้

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับ Arduino และคุณต้องการที่จะคิดออกอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างอุปกรณ์ หุ่นยนต์ หรืออะไรก็ตามที่คุณคิดขึ้นเอง คุณสามารถกระพริบไฟ LED ได้ในเย็นวันแรก แต่การสร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นจะใช้เวลานานกว่ามาก มีเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนก่อนที่จะศึกษาการเขียนโปรแกรมในภาษา C ค้นหาไลบรารีและโมดูลที่เข้ากันได้ ไม้ค้ำยัน และการเอาชนะความยากลำบาก จะเร่งกระบวนการให้เร็วขึ้นได้อย่างไร? เริ่มต้นด้วยบอร์ดที่รองรับ Arduino ซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมใน JavaScript ได้

บทความต้นฉบับเป็นภาษาอังกฤษ http://www.bunniestudios.com/blog/?p=2407

ภาพถ่ายแสดงแผงวงจรพิมพ์ที่เสร็จแล้วสำหรับ Leonardo

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับหลอดไฟคือมันตอบสนองต่อความใกล้ชิดโดยใช้เซ็นเซอร์ capacitive แบบโฮมเมดและโดยทั่วไปง่ายมาก ส่วนประกอบหลักคือแผ่นฟอยล์ ในขณะนี้ แอสเซมบลีนี้เป็นเพียงต้นแบบ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์ทั้งหมด (แผ่นฟอยล์เดียวกันนั้น) ไม่ได้รวมเข้ากับหลอดไฟ แต่อย่างใด แต่แนวคิดนี้ก็น่าสนใจมาก

Arduino ถุงมือแบบโฮมเมดพร้อมเซ็นเซอร์โค้งแบบมีสาย 5 ตัว เซอร์โว HITEC HS-81 5 ตัว และแขนกล คุณสามารถดูวิธีการทำงานทั้งหมดในวิดีโอ Arduino อ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์โค้งงอและควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ เพื่อให้แขนกลทำซ้ำการเคลื่อนไหวของมือมนุษย์ อย่างไรก็ตามในวิดีโอแรกผู้เขียนใช้ชุดกลไกมือสำเร็จรูปซึ่งสามารถซื้อได้บน eBay แม้ว่าจะไม่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และไดรฟ์ก็ตาม ในอีกโครงการหนึ่ง ผู้เขียนได้ประดิษฐ์งานฝีมือที่คล้ายกันจากเศษวัสดุ

ในโปรเจ็กต์นี้ ผู้เขียนจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถเชื่อมต่อเมทริกซ์ LED 8x8 สีเข้ากับ Arduino ได้อย่างไร เมทริกซ์นั้นมีอินพุต 32 ช่อง: 8 แอโนด, 8 แคโทดสีแดง, 8 สีเขียวและ 8 สีน้ำเงิน ในกรณีนี้จะใช้เอาต์พุตเพียง 3 ตัวบน Arduino เพื่อควบคุมเมทริกซ์ ไม่มีเวทย์มนตร์ที่นี่ แต่มีรีจิสเตอร์กะ 4 74HC595

คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ 74HC59 กับ Arduino ได้ในคำแนะนำ การใช้ 74HC595 Shift Register เพื่อเพิ่มจำนวนเอาต์พุต

รีจิสเตอร์หนึ่งตัวให้เอาท์พุต 8 เอาท์พุต เนื่องจากเมทริกซ์ของเรามีอินพุต 32 ตัว การออกแบบจึงใช้เทคนิครีจิสเตอร์แบบเรียงซ้อน เราจะต้องมีการลงทะเบียน 74HC59 4 รายการ ในขณะที่จำนวนการเชื่อมต่อกับ Arduino จะไม่เปลี่ยนแปลง และจะใช้เอาต์พุต 3 รายการไปยัง Arduino สำหรับการจัดการ จ่ายไฟผ่าน USB แต่คุณสามารถเชื่อมต่อแบบสแตนด์อโลนได้

การถ่ายทำกระบวนการที่เคลื่อนไหวเร็ว เช่น การตกหล่นหรือบอลลูนระเบิด ถือเป็นงานที่ยากมาก แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคาดเดาช่วงเวลาที่คุณต้องการกดปุ่มชัตเตอร์ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ไม่ แน่นอน คุณสามารถพยายามได้ร้อยครั้ง และเมื่อถึงจุดหนึ่งโชคจะเข้าข้างคุณ แต่คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ลูกบอลหลายร้อยลูก นี่คือจุดที่ Arduino มาช่วยเหลือ ด้านล่างนี้เป็นกระบวนการสร้างทริกเกอร์อัตโนมัติโดยใช้ Arduino ซึ่งตอบสนองต่อเสียงหรือจุดตัดของลำแสงเลเซอร์

พูดอย่างเคร่งครัด Arduino จะไม่ควบคุมชัตเตอร์ของกล้อง แต่เป็นแฟลช น่าเสียดายที่ความล่าช้าในการตอบสนองของกล้องต่อสัญญาณอยู่ที่ประมาณ 20 มิลลิวินาที ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ แต่ยังนานกว่าที่คุณสามารถทำได้เมื่อยิงลูกโป่งที่แตก ดังนั้นการถ่ายภาพจึงทำในห้องมืดด้วยความเร็วชัตเตอร์ 10 วินาที แต่แฟลชจะยิงในช่วงเวลาที่เหมาะสมพอดี เนื่องจากในห้องแทบไม่มีแสงสว่าง แสงของภาพถ่ายทั้งหมดจะเกิดขึ้นทันทีที่ยิงแฟลช (ประมาณ 1 มิลลิวินาที)

วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ชอบสร้างโปรเจ็กต์โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งเราได้เขียนไปแล้วหลายครั้ง ในบทความต่อไปนี้เราจะดูการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่ายสำหรับผู้เริ่มต้นและโครงการที่แปลกประหลาดที่สุดโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ดังกล่าว

ขั้นแรกคุณควรทำความคุ้นเคยกับฟังก์ชันการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ Arduino Uno ซึ่งโครงการส่วนใหญ่สร้างขึ้นและพิจารณาเหตุผลในการเลือกอุปกรณ์นี้ด้วย ด้านล่างนี้คือปัจจัยว่าทำไมนักประดิษฐ์มือใหม่ควรเลือก Arduino uno:

1. อินเทอร์เฟซค่อนข้างใช้งานง่าย ชัดเจนว่าหน้าสัมผัสอยู่ที่ใดและจะต่อสายเชื่อมต่อได้ที่ไหน
2. ชิปบนบอร์ดเชื่อมต่อโดยตรงกับพอร์ต USB ข้อดีของการตั้งค่านี้คือการสื่อสารแบบอนุกรมเป็นโปรโตคอลที่เรียบง่ายซึ่งผ่านการทดสอบตามกาลเวลา และ USB ทำให้การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์สมัยใหม่สะดวกมาก
3. ง่ายต่อการค้นหาส่วนกลางของไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งก็คือชิป ATmega328 มีคุณสมบัติด้านฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม เช่น ตัวจับเวลา การขัดจังหวะภายนอกและภายใน พิน PWM และโหมดสลีปหลายโหมด
4. อุปกรณ์นี้เป็นโอเพ่นซอร์ส ดังนั้นนักวิทยุสมัครเล่นจำนวนมากจึงสามารถแก้ไขข้อบกพร่องและปัญหาในซอฟต์แวร์ได้ ทำให้ง่ายต่อการแก้ไขข้อบกพร่องของโครงการ
5. ความเร็วสัญญาณนาฬิกาคือ 16 MHz ซึ่งเร็วเพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่และไม่เพิ่มความเร็วให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์
6. สะดวกมากในการควบคุมพลังงานภายในและมีคุณสมบัติควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัว ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังสามารถตัดการเชื่อมต่อจากพอร์ต USB โดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก คุณสามารถเชื่อมต่อแหล่งพลังงานภายนอกได้สูงสุด 12 V นอกจากนี้ไมโครโปรเซสเซอร์จะกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการด้วย
7. มีหน้าสัมผัสดิจิทัล 13 ช่องและหน้าสัมผัสอะนาล็อก 6 ช่อง หมุดเหล่านี้ช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์กับบอร์ด Arduino uno จากสื่อของบุคคลที่สาม พินนี้ใช้เป็นกุญแจสำคัญในการขยายพลังการประมวลผลของ Arduino uno ในโลกแห่งความเป็นจริง เพียงเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์ของคุณเข้ากับขั้วต่อที่ตรงกับพินแต่ละตัว
8. ส่วนหัว ICSP มีไว้สำหรับบายพาสพอร์ต USB และอินเทอร์เฟซโดยตรงกับ Arduino ในรูปแบบอุปกรณ์อนุกรม พอร์ตนี้จำเป็นสำหรับการรีเซ็ตชิปหากเสียหายและไม่สามารถใช้กับคอมพิวเตอร์ของคุณได้อีกต่อไป
9. ความพร้อมของหน่วยความจำแฟลชขนาด 32 KB สำหรับจัดเก็บโค้ดนักพัฒนา
10. LED บนบอร์ดเชื่อมต่อกับพินดิจิทัล 13 เพื่อดีบักโค้ดอย่างรวดเร็วและทำให้กระบวนการง่ายขึ้น
11. สุดท้ายก็มีปุ่มรีเซ็ตโปรแกรมบนชิป

Arduino ถูกสร้างขึ้นในปี 2005 โดยวิศวกรชาวอิตาลีสองคน David Cuartilles และ Massimo Banzi โดยมีเป้าหมายเพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้วิธีการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino uno และพัฒนาทักษะด้านอิเล็กทรอนิกส์และนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง

Arduino uno สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมได้โดยรับอินพุตจากเซ็นเซอร์ต่างๆ และสามารถมีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมและแอคชูเอเตอร์อื่นๆ ได้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้ภาษาการเขียนโปรแกรม Arduino (ตามการเดินสาย) และสภาพแวดล้อมการพัฒนา Arduino (ตามการประมวลผล)

ตอนนี้เรามาดูโปรเจ็กต์บน Arduino uno กันดีกว่า

โครงการที่ง่ายที่สุดสำหรับผู้เริ่มต้น

ลองดูโครงการ Arduino uno ที่เรียบง่ายและน่าสนใจที่แม้แต่ผู้เริ่มต้นในธุรกิจนี้ก็สามารถทำได้ - ระบบเตือนภัย

เราได้ทำบทเรียนเกี่ยวกับโครงการนี้แล้ว - สั้น ๆ เกี่ยวกับสิ่งที่ทำและอย่างไร

โปรเจ็กต์นี้ใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวและการปล่อยก๊าซที่มีระดับเสียงสูง และการแสดงภาพที่ประกอบด้วยไฟ LED กะพริบ โปรเจ็กต์นี้จะแนะนำให้คุณรู้จักกับโปรแกรมเสริมหลายอย่างที่รวมอยู่ใน Arduino Beginner Kit รวมถึงความแตกต่างของการใช้ NewPing

เป็นห้องสมุด Arduino ที่ช่วยให้คุณควบคุมและทดสอบเซ็นเซอร์วัดระยะโซนาร์ของคุณ แม้ว่าจะไม่ใช่การปกป้องบ้านที่สมบูรณ์เสียทีเดียว แต่ก็มอบโซลูชั่นที่ดีเยี่ยมสำหรับการปกป้องพื้นที่ขนาดเล็ก เช่น ห้องนอนและห้องน้ำ

สำหรับโครงการนี้คุณ จะต้อง:

1. เซ็นเซอร์ปิงอัลตราโซนิก – HC-SR04
2. เสียงกริ่งแบบเปียโซ
3. แถบ LED.
4. ไฟส่องสว่างรถยนต์โดยใช้แถบ RGB ในบทช่วยสอนโครงการ Arduino นี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีสร้างระบบไฟ RGB ภายในรถยนต์โดยใช้บอร์ด Arduino uno

ผู้ชื่นชอบรถยนต์จำนวนมากต้องการเพิ่มไฟพิเศษหรืออัพเกรดหลอดไฟภายในรถเป็น LED แต่ด้วยแพลตฟอร์ม Arduino คุณสามารถเพลิดเพลินกับการควบคุมและรายละเอียดได้มากขึ้นด้วยการขับเคลื่อน LED และแถบไฟอันทรงพลัง

คุณสามารถเปลี่ยนสีแสงได้โดยใช้อุปกรณ์ Android ของคุณ (โทรศัพท์หรือแท็บเล็ต) โดยใช้แอป " ตัวควบคุมบลูทูธ RGB” (Dev Next Prototypes) ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีจาก Android Play Store คุณยังสามารถค้นหาวงจรอิเล็กทรอนิกส์ EasyEDA หรือสั่งซื้อวงจรที่ใช้ Arduino ของคุณเองบน PCB ได้

โครงการ Arduino Uno ที่น่าทึ่ง

ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่ในด้านการพัฒนาโครงการอิเล็กทรอนิกส์บน Arduino uno ชอบที่จะทดลอง เป็นผลให้อุปกรณ์ที่น่าสนใจและน่าประหลาดใจปรากฏขึ้นซึ่งมีการกล่าวถึงด้านล่าง:

1. การเพิ่มรีโมทคอนโทรล IR ให้กับระบบลำโพงของคุณ- ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค รีโมทคอนโทรลเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรทัศน์ เครื่องเล่นดีวีดี หรือเครื่องใช้ภายในบ้านอื่นๆ ที่ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์แบบไร้สายจากระยะไกล ประการแรกรีโมทคอนโทรลนั้นสะดวกสำหรับมนุษย์และช่วยให้คุณทำงานกับอุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสำหรับการควบคุมโดยตรง
2. เตือน- นาฬิกาเรียลไทม์ใช้เพื่อให้ได้เวลาที่แม่นยำ ที่นี่ระบบนี้จะแสดงวันที่และเวลาบนจอ LCD และเราสามารถตั้งเวลาปลุกได้โดยใช้ปุ่มควบคุม ทันทีที่ถึงเวลาปลุก ระบบจะส่งเสียงสัญญาณ
3. สเต็ปเปอร์มอเตอร์- หมายถึง มอเตอร์ที่แม่นยำซึ่งสามารถหมุนได้ทีละขั้น อุปกรณ์ดังกล่าวผลิตขึ้นโดยใช้หุ่นยนต์ เครื่องพิมพ์ 3 มิติ และเครื่อง CNC

   สำหรับโปรเจ็กต์นี้ ให้เลือกสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ถูกที่สุดที่คุณสามารถหาได้ เครื่องยนต์มีจำหน่ายทางออนไลน์ โปรเจ็กต์นี้ใช้เครื่องนับก้าว 28byj-48 ซึ่งเหมาะสำหรับโปรเจ็กต์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันส่วนใหญ่ ง่ายต่อการเชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino
   - คุณจะต้องมีสายเคเบิล 6 เส้นพร้อมขั้วต่อตัวเมียถึงตัวผู้ คุณเพียงแค่ต้องเชื่อมต่อมอเตอร์เข้ากับบอร์ด เท่านี้ก็เรียบร้อย! คุณยังสามารถติดเทปเล็กๆ ไว้ที่หัวที่กำลังหมุนเพื่อดูว่ามันทำให้เกิดการเคลื่อนไหวแบบหมุนหรือไม่

4. เซ็นเซอร์วัดระยะอัลตราโซนิก- โปรเจ็กต์นี้ใช้อุปกรณ์ยอดนิยม เพื่อให้อุปกรณ์สามารถหลีกเลี่ยงอุปสรรคและเคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ

เมื่อคุณทำงานเสร็จแล้ว ผลลัพธ์ของการกระทำของคุณจะปรากฏบนหน้าจอ เพื่อให้ทุกอย่างเรียบง่ายและชัดเจน ขอแนะนำให้ใช้ LCD ที่มีตัวแปลง I2C ดังนั้นคุณจึงต้องใช้สายเคเบิลเพียง 4 เส้นในการเชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino

อาร์ดูโน่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์แผ่นเดียวที่สามารถควบคุมเซ็นเซอร์ มอเตอร์ไฟฟ้า ไฟส่องสว่าง การส่งและรับข้อมูลต่างๆ... Arduino คือกลุ่มอุปกรณ์ที่มีขนาดและความสามารถต่างกัน และนี่คือสวนสัตว์แห่งโคลน Arduino และโลกของอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ Arduino แต่มาพูดถึงทุกสิ่งตามลำดับ

1 "สมอง"อาร์ดูโน่

“สมอง” ของ Arduino คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ครอบครัว แอตเมก้า- ไมโครคอนโทรลเลอร์คือไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีหน่วยความจำและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ที่ทำงานบนชิปตัวเดียว ในความเป็นจริงมันเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียวที่สามารถทำงานที่ค่อนข้างง่ายได้ รุ่นต่างๆ จากตระกูล Arduino มีการติดตั้งไมโครคอนโทรลเลอร์ที่แตกต่างกัน

Atmega328 - สมองของ Arduino UNO

ภาพถ่ายแสดงไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega328- ต้นทุนไมโครคอนโทรลเลอร์ดังกล่าว Arduino UNOและ อาร์ดูโน่ นาโน(แต่อยู่ในอาคารอื่น)

2 "มือ"อาร์ดูโน่

แต่สมองจะมีประโยชน์อะไรถ้าไม่มีมือ? ในกรณีนี้คือมือ ขั้วไฟฟ้าวางไว้รอบปริมณฑลของบอร์ด Arduino มีบอร์ดหลายบอร์ดที่มีพินมากกว่า และบางบอร์ดมีพินน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น บอร์ดที่ใหญ่ที่สุดในตระกูล Arduino คือ อาร์ดูโน่ เมก้า- มีเอาต์พุตอิสระมากกว่า 70 ช่องและมีขนาดเล็กที่สุด - อาร์ดูโน่ โปร มินิ- มีทั้งหมด 22 พิน

ภาพถ่ายแสดงการเปรียบเทียบ Arduino Mega และ Arduino Pro Mini คุณลองจินตนาการดูว่าคน ๆ หนึ่งสามารถทำอะไรด้วยมือได้มากเท่ากับที่มีหมุด Arduino Mega บ้างไหม?

3 ดิจิตอลและอนาล็อกข้อสรุป

พิน Arduino ทั้งหมดไม่เหมือนกัน มีข้อสรุป ดิจิตอลแต่มี อนาล็อก- ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพวกเขาคือพินดิจิทัลสามารถมีค่าได้เพียงสองค่า: ตรรกะ "1" (TRUE จาก 3 ถึง 5 โวลต์) หรือตรรกะ "0" (FALSE จาก 0 ถึง 1.5 โวลต์) และบนพินอะนาล็อก ช่วงจากตรรกะ "1" ถึง "0" แบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ จำนวนมาก

เหตุใดจึงจำเป็น? ลองดูตัวอย่างที่ชัดเจนเช่นนี้ หากคุณเชื่อมต่อ LED เข้ากับพินดิจิทัลของ Arduino และใช้ตรรกะ "1" กับเอาต์พุต LED จะสว่างขึ้นโดยมีความสว่างสูงสุด หากคุณใช้ "0" ไฟ LED จะดับลง ไม่มีตัวเลือกระดับกลาง หาก LED เชื่อมต่อกับเอาต์พุตแบบอะนาล็อก ความสว่างของ LED ก็สามารถควบคุมได้อย่างราบรื่น ในทางปฏิบัติ เซ็นเซอร์แอนะล็อกบางประเภทมักเชื่อมต่อกับเอาต์พุตแอนะล็อกมากที่สุด

4 มันควบคุมอะไรได้บ้าง?อาร์ดูโน่

ด้วยเหตุนี้ "อาวุธ" จำนวนมากบน Arduino จึงช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ จำนวนมากเข้ากับมันได้ ในหมู่พวกเขาตัวอย่างเช่น:

• ปุ่ม สวิตช์กก และจอยสติ๊ก
• ไฟ LED และโฟโตไดโอด
• ไมโครโฟนและลำโพง
• มอเตอร์ไฟฟ้าและเซอร์โว,
• จอแอลซีดี,
• เครื่องอ่านแท็กวิทยุ (RFID และ NFC)
• โมดูลบลูทู ธ , WiFi และอีเธอร์เน็ต
• เครื่องอ่านการ์ด SD,
• เครื่องรับวิทยุและเครื่องส่งวิทยุ,
• โมดูล GPS และ GSM...

และยังมีเซ็นเซอร์อีกมากมาย:

• ไฟส่องสว่าง,
• สนามแม่เหล็ก,
• เครื่องวัดระยะอัลตราโซนิกและเลเซอร์,
• ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง
• เซ็นเซอร์ควันและองค์ประกอบอากาศ,
• เซนเซอร์วัดความดัน อุณหภูมิ และความชื้น...

และอีกมากมายอีกมากมาย

ทั้งหมดนี้ทำให้ Arduino กลายเป็นแกนหลักของระบบสากลที่สามารถกำหนดค่าได้หลากหลายวิธี ต้องการสร้างเครื่องให้อาหารสัตว์เลี้ยงที่ควบคุมด้วยวิทยุหรือไม่? โปรด! คุณต้องการให้หน้าต่างบนระเบียงของคุณปิดเมื่อฝนเริ่มตกหรือไม่? โปรด! คุณต้องการควบคุมความสว่างของแสงในห้องของคุณจากสมาร์ทโฟนของคุณหรือไม่? อย่างง่ายดาย! คุณต้องการรับการแจ้งเตือนทางอีเมลหากดินในบ้านของคุณแห้งเกินไปหรือไม่? และนี่เป็นไปได้!

ภาพถ่ายแสดงเพียงส่วนเล็กๆ ของอุปกรณ์ต่อพ่วงที่สามารถเชื่อมต่อกับ Arduino ได้ ในความเป็นจริงยังมีอีกมากมายอีกมากมาย

5 การสื่อสารกับอารูโน่

โปรเซสเซอร์รู้ได้อย่างไรว่าควรทำอย่างไร? คุณควรบอกเขาเรื่องนี้ การเขียนข้อความสำหรับ Arduino เรียกว่า การเขียนโปรแกรม- มีภาษาสำหรับการสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เรียบง่ายและดัดแปลงสำหรับ Arduino โดยเฉพาะ การเรียนรู้ภาษานี้ไม่ใช่เรื่องยากหากคุณมีความปรารถนาและความเพียรพยายามแม้ว่าคุณจะไม่เคยเขียนโปรแกรมมาก่อนก็ตาม

และเพื่อทำให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้น จึงมีการพัฒนาสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์พิเศษ - อาร์ดูโน่ IDE- มันมีตัวอย่างโปรแกรมที่ดีและใช้งานได้มากมาย หลังจากศึกษาแล้ว คุณจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับภาษาในการสื่อสารกับ Arduino อย่างรวดเร็ว

Arduino จะช่วยให้โปรแกรมของคุณย้ายจากโลกเสมือนจริงไปสู่โลกแห่งความเป็นจริง คุณจะสามารถดูได้ว่าโปรแกรมที่คุณเขียนทำให้ไฟ LED กะพริบหรือมอเตอร์หมุนได้อย่างไร จากนั้นจึงทำสิ่งที่ซับซ้อนและมีประโยชน์มากขึ้น Arduino จะช่วยให้คุณเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ที่น่าสนใจมากมายทั้งในด้านอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรม ในท้ายที่สุด สิ่งนี้สามารถใช้เป็นงานอดิเรกที่ยอดเยี่ยมสำหรับคุณ เป็นกิจกรรมที่สนุกสนานกับเด็กๆ และเป็นงานอดิเรกที่ยอดเยี่ยมและมีประโยชน์

คุณสามารถสั่งซื้อ Arduino และเซ็นเซอร์ที่หลากหลายได้ในร้านค้าออนไลน์ Ali-Express ของจีน ราคาที่นี่ต่ำกว่า แต่การจัดส่งใช้เวลาตั้งแต่ 3 สัปดาห์ถึง 1.5 เดือน คุณสามารถสั่งซื้อ Arduino ได้ที่ร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ Voltiq.ru ราคาที่นี่สูงกว่าร้านค้าออนไลน์ของจีนเล็กน้อย แต่คุณไม่ต้องรอทั้งเดือน ร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์ที่ดีอีกแห่งคือ FastNVR.ru

และสุดท้าย มาดูกันว่าโปรเจ็กต์ที่แตกต่างและยอดเยี่ยมใดบ้างที่สามารถนำไปใช้ได้โดยใช้ Arduino!

Arduino/Genuino UNO เป็นบอร์ดหลักสำหรับการพัฒนาโครงการของคุณเอง โดยสร้างระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ที่เรียบง่ายโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega328 พร้อมซอฟต์แวร์ฟรีและสถาปัตยกรรมแบบเปิด ปัจจุบัน Arduino UNO R3 เป็นแพลตฟอร์มที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับนักประดิษฐ์หน้าใหม่ ผู้ชื่นชอบงาน DIY นักเรียน และเด็กนักเรียน

Arduino UNO: pinout ของบอร์ด

เราได้บอกคุณไปแล้วว่า Arduino UNO CH340 คืออะไร ดังนั้นเรามาดูคุณสมบัติและคำอธิบายของบอร์ด Arduino UNO กันดีกว่า แผนภาพ pinout และวงจรของแพลตฟอร์มแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว บอร์ดทั้งหมดมีสถาปัตยกรรมระบบเปิดโดยสมบูรณ์ ซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตบุคคลที่สามสามารถคัดลอกและอัปเกรดบอร์ด Arduino Genuino UNO ได้

pinout บอร์ด Arduino UNO ในภาษารัสเซีย, ICSP

UNO เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเริ่มต้นใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ บอร์ดมีขนาดที่สะดวกและมีทุกสิ่งที่คุณต้องการในการเริ่มต้น: อินพุต/เอาท์พุตดิจิทัล 14 ช่อง (6 พอร์ตสามารถทำงานในโหมด PWM), อินพุตอะนาล็อก 6 ช่องสำหรับเซ็นเซอร์, ขั้วต่อ USB สำหรับการเขียนโปรแกรม และขั้วต่อไฟ Arduino UNO จากแหล่งจ่ายไฟ หรือมงกุฎ แต่สิ่งสำคัญคือบทเรียนและคำแนะนำที่หลากหลายบนอินเทอร์เน็ต

ข้อมูลจำเพาะของบอร์ด Arduino UNO

• ไมโครคอนโทรลเลอร์: ATmega328
• ความถี่สัญญาณนาฬิกา: 16 MHz
• แรงดันไฟฟ้าระดับลอจิก: 5 V
• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า: 7-12V
• พอร์ต I/O วัตถุประสงค์ทั่วไป: 20
• กระแสสูงสุดจากพอร์ต I/O: 40 mA
• กระแสไฟขาออกสูงสุดของพอร์ต 3.3V: 50mA
• กระแสไฟขาออกสูงสุดของพอร์ต 5V: 800mA
• พอร์ต PWM: 6
• พอร์ตที่เชื่อมต่อกับ ADC: 6
• ความจุ ADC: 10 บิต
• หน่วยความจำแฟลช: 32 กิโลไบต์
• หน่วยความจำ EEPROM: 1 กิโลไบต์
• แรม: 2 กิโลไบต์
• ขนาด: 69×53 มม

Arduino UNO: วงจรไฟฟ้า

Arduino UNO: พอร์ต I/O, กำลังไฟ

แรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน - 5 V เมื่อเชื่อมต่อผ่าน USB จากอุปกรณ์ใด ๆ (คอมพิวเตอร์ แล็ปท็อป ชาร์จจากสมาร์ทโฟน ฯลฯ) เมื่อเชื่อมต่ออะแดปเตอร์ภายนอกพร้อมกัน (แบตเตอรี่, เม็ดมะยม, แหล่งจ่ายไฟ) พลังงานจะถูกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ แต่บอร์ดยังสามารถตั้งโปรแกรมผ่านคอมพิวเตอร์ได้ แหล่งจ่ายไฟที่แนะนำสำหรับ Arduino Uno จากแบตเตอรี่หรือตัวสะสมคือตั้งแต่ 7 ถึง 12 V.

Arduino UNO: ขับเคลื่อนจากภายนอก

5V - พิน Arduino จ่ายไฟ 5V สามารถใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ได้
3.3V – แรงดันไฟฟ้า 3.3V จ่ายให้กับพินจากตัวกันโคลงภายใน
GND – พินกราวด์
VIN – พินสำหรับจ่ายแรงดันไฟฟ้าภายนอก
IREF – พินสำหรับแจ้งแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของบอร์ด

คุณสามารถจ่ายพลังงานให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านพอร์ต VIN โดยใช้สายไฟ “บวก” จากแหล่งภายนอกจะถูกส่งไปยังพอร์ต VIN และ “ลบ” ถึง GND (กราวด์) ไม่อนุญาตให้จ่ายแรงดันไฟฟ้าภายนอก 5 โวลต์ให้กับพิน 5V เนื่องจากการจ่ายไฟให้กับ Genuino Arduino Uno จะเลี่ยงสเตบิไลเซอร์ ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายได้ พอร์ตดิจิตอลทั้งหมดบนบอร์ดให้แรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่ 5 โวลต์

Arduino UNO: เฟิร์มแวร์ หน่วยความจำ

การเขียนโปรแกรมบอร์ดเกิดขึ้นใน Arduino IDE ฟรีในภาษารัสเซีย ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์และโมดูลจะใช้ตัวเชื่อมต่อ ("ชาย - ชาย" และ "ชาย - หญิง") ซึ่งเชื่อมต่อกับพอร์ต Arduino หากต้องการเริ่มทำงานกับแพลตฟอร์ม ให้ไปที่ส่วน Arduino uno r3 “ บทเรียนสำหรับผู้เริ่มต้น” ซึ่งมีคำแนะนำโดยละเอียดพร้อมตัวอย่างให้ไว้

บอร์ดรองรับหน่วยความจำสามประเภท:

แฟลช - หน่วยความจำขนาด 32 kB ใช้สำหรับจัดเก็บโปรแกรม เมื่อคอนโทรลเลอร์ถูกแฟลชด้วยภาพร่างผ่าน USB คอนโทรลเลอร์จะถูกเขียนลงในหน่วยความจำแฟลชโดยเฉพาะ หากต้องการล้างหน่วยความจำของ Arduino UNO คุณควรอัปโหลดภาพร่างเปล่า

หน่วยความจำ SRAM- นี่คือ Arduino RAM ที่มีความจุ 2 kB นี่คือที่จัดเก็บตัวแปรและวัตถุที่สร้างขึ้นในแบบร่าง หน่วยความจำ SRAM มีความผันผวน เมื่อถอดแหล่งจ่ายไฟออกจากบอร์ด ข้อมูลทั้งหมดจะถูกลบ

อีพรอม- นี่คือหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนที่มีความจุ 1kB ที่นี่คุณสามารถบันทึกข้อมูลที่จะไม่หายไปเมื่อปิดเครื่อง ข้อเสียของ EEPROM คือข้อจำกัดของรอบการเขียนซ้ำ - 100,000 ครั้ง ตามที่ผู้ผลิตระบุ

คำอธิบายของ Arduino UNO ในภาษารัสเซีย

เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับบอร์ดอื่น ๆ จากสาย Arduino-Genuino เช่นอะนาล็อกของบอร์ด UNO ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด - RobotDyn UNO R3 จากผู้ผลิตจีน ลักษณะของบอร์ดไม่ด้อยไปกว่าผู้ผลิตอย่างเป็นทางการ แต่ในขณะเดียวกันก็มีราคาที่ไม่แพงและมีข้อดีหลายประการ เช่นขั้วต่อ USB ที่สะดวกยิ่งขึ้นและอินพุตแบบอะนาล็อกที่มากขึ้น