Идеи для ардуино: Проекты Ардуино со схемами и скетчами

Проекты и идеи – RoboCraft

Интересный проект, расширяющий возможности стандартной док-станции домашнего робота Astro (от Amazon) диспенсером закусок и тем самым позволяющий автоматизировать доставку вкусняшек.

Arduino, автомат, автоматизация, вендинг, робот

---

03.02.2023 10:03

Проекты и идеи

James Bruton показал как можно использовать изображения, сгенерированные нейросетями для создания чего-нибудь нового и необычного.

3D-печать, Arduino, Midi, музыка, нейронная сеть, робототехника

---

17.11.2022 09:12

Проекты и идеи

CPS 5 — подводный телеуправляемый робот (Remotely operated underwater vehicle (ROV)) почти полностью изготовленный методом 3D-печати.

3D-печать, DIY, Raspberry Pi, бесколлекторный двигатель, подводный, робот

---

09.11.2022 10:59

Проекты и идеи

Интересный проект радиоуправляемой подводной лодки, которая умеет  поддерживать глубину.

LEGO, Python, Raspberry Pi, ПИД, подводный, радиоуправление

---

16.08.2022 16:16

Проекты и идеи

Используя контроллер Arduino Uno с CNC-шилдом и три шаговых двигателя NEMA-17, управляемых через драйверы A4988 — можно собрать скоростной плоттер.

Arduino, DIY, рисовать, ЧПУ, шаговый двигатель

---

22.06.2022 11:13

Проекты и идеи

Аспиранты из Georgia Tech сделали робота GTGraffiti, который умеет рисовать граффити подобно людям.

Arduino, рисовать, робот

---

10.06.2022 14:29

Проекты и идеи

Чтобы стимулировать физическую активность пользователя компьютера — программа блокирует его экран  и позволяет его разблокировать только после выполнения нескольких отжиманий от пола.

Python, Raspberry Pi, машинное обучение, распознавание

---

22. 04.2022 16:35

Проекты и идеи

Little Signals — это один из «Экспериментов цифрового благополучия» от компании Google, который представляет собой технологические концепции и прототипы, направленные на улучшение жизни пользователей с помощью устранения стресса от навязчивых уведомлений (от компьютера и телефонов).

Arduino, интерфейс

---

20.04.2022 10:40

Проекты и идеи

Чтобы заставить стеклоочистители своего автомобиля двигаться в такт музыке, Cranktown City использовал контроллер Arduino Uno, модуль анализатора спектра и модифицированный двигатель от дворников.

Arduino, автоматизация, музыка, ПИД, сервомашинка

---

29.03.2022 17:13

Проекты и идеи

Топ-5 идей и тем проектов Arduino для начинающих в 2021 году

Arduino – это электронная платформа с открытым исходным кодом. Важная особенность Arduino заключается в том, что она ориентирована на простое в использовании программное обеспечение и оборудование для интерактивного роста проектов.  

Поскольку это платформа с открытым исходным кодом, у Arduino есть огромное количество поклонников. Студенты колледжей, начинающие программисты и профессиональные разработчики со всего мира активно вносят свой вклад в обогащение сообщества Arduino. Идеальная часть – эти материалы доступны для всех, кому нужно открыть для себя платформу и поэкспериментировать с ней.

Платы Arduino – это отличительные инструменты, которые могут изучать вводимые данные и преобразовывать идентичные в приемлемый вывод. В некоторых случаях, если плата Arduino считывает легкое мигание на датчике, она должна активировать или деактивировать систему. Вы можете управлять действиями платы Arduino, отправив набор инструкций микроконтроллеру, расположенному на плате. Кроме того, чтобы использовать оборудование Arduino для создания проекта Arduino, вы должны хорошо разбираться в языке Arduino и работе Arduino IDE.

В этот раз мы поговорим о семи фантастических идеях проектов Arduino, с которыми вы могли бы поиграть – вы сможете как попытаться воссоздать эти проекты Arduino, так и изменить их в свое уникальное творение. .

Итак, без лишних слов, приступим!

Лучшие идеи проектов Arduino для начинающих

Читайте также: 6 самых высокооплачиваемых ИТ-навыков в 2021 году, которые вы должны развивать

1. Светодиодная матричная лампа

Этот проект на основе Arduino не только потрясающий, но и разумный. Самое захватывающее в этом предприятии то, что вы добьетесь его с помощью раскаленных клеевых стержней. Различные потребности для предприятия включают в себя светодиодную ленту, Arduino Nano R3, резисторы, конденсаторы, понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный мини-преобразователь напряжения и розетку постоянного тока, и это лишь некоторые из них. Кроме того, вам нужен 3D-принтер для печати корпуса.

Собрать предприятие сравнительно легко. При сборке ламповой части желательно добавить клеевые стержни и разложить проводку.

2. Мега цифровая шахматная доска

Если вы фанатик шахмат, это проект для вас!

В этом проекте вы будете разрабатывать мега цифровую шахматную доску. Для этого вам понадобится контактный экран TFT LCD и плата Arduino Mega 2560. Помимо этих двух основных принадлежностей, вам понадобится зуммер, резистор и паяльник. Вы также можете проявить больше творчества, используя 3D-принтер, чтобы напечатать футляр для шахматной доски.

Что касается спорта, то здесь действуют обычные правила. Вы можете вращать шахматную доску и выполнять перенос, используя движения перетаскивания.

3. Светодиодный контроллер

Светодиодный контроллер, один из многих лучших проектов Arduino, на который вы когда-либо могли взяться, предназначен для управления цифровыми устройствами с помощью смартфонов.

Детали, необходимые для этого проекта, – это Arduino UNO и Genuino UNO, светодиодная лампа, резистор, смартфон Android и модуль Bluetooth. Кроме того, вы захотите использовать для этого проекта IDE Arduino. Схема минималистичная, никаких сложных соединений здесь нет!

4. Беспроводная метеостанция Pro

Судя по названию, это метеостанция Wi-Fi на базе Arduino, которая может измерять температуру и влажность на открытом воздухе с помощью датчика. Затем данные передаются по беспроводной сети на внутренний блок приемника через модули приемопередатчика. В системе есть часы, которые отслеживают и показывают в реальном времени, даже когда Arduino не имеет энергии. Окончательный результат (статистика температуры) затем отображается на OLED-экране. 

Для этого проекта вам потребуются Arduino Nano, датчик DHT22, модуль приемопередатчика NRF24L01 и часы реального времени DS3231. Для обеспечения возможности внутреннего блока необходимо использовать адаптер питания 12DC, а для наружного блока – литий-ионные батареи (7.5 В).

Читайте также: Интервью DevOps Вопросы и ответы 2021 — наиболее часто задаваемые

5. Сортировщик цвета

Конечно, это система сортировки цветов на основе Arduino. Хотя это похоже на проект для первоклассника, это не так! Желательно иметь базовые знания о том, как работает Arduino.

Это довольно простой проект. Чтобы сделать систему сортировки цвета, вам понадобится датчик цвета (TCS3200) и два серводвигателя для любителей. Для этого проекта требуются различные детали: Arduino Nano, макетная плата и соединительные провода, переключатели и гнездо влияния. Кроме того, если вам нужен классный дизайн для сортировщика цветов, программа 3D-моделирования Solidworks – отличный выбор. 

Итак, вот как работает проект – цветные кегли, расслабляясь в зарядном устройстве, упадут на платформу, которая подключена к верхнему серводвигателю. Поскольку двигатель вращается, кегли подлетают к датчику цвета, который определяет цвет кегли.

Заключение

Создание проекта делает весь процесс обучения более увлекательным, и теперь вам предстоит открыть для себя семь превосходных концепций проектов Arduino! Когда вы овладеете основами Arduino, вы можете начать с создания этих проектов и постепенно переходить к проектам Arduino дополнительного продвинутого уровня по мере повышения вашего уровня навыков. 

Следите за нами в Instagram (@uniquenewsonline) и Facebook (@uniquenewswebsite) получать регулярные обновления новостей бесплатно

Автоматическое освещение туалета с использованием ИК-датчиков

— Реклама —

Этот проект на базе Arduino Uno и ИК-датчиков используется для автоматического включения и выключения света в туалете, работающего от сети переменного тока. Всякий раз, когда человек входит в туалет, лампочка (или трубка) автоматически включается. Когда человек выходит из ванной, свет выключается. Это сэкономит расходы на электроэнергию из-за того, что свет по ошибке остается включенным после посещения туалета. Авторский прототип показан на рис. 1.

Рис. 1: Авторский прототип автоматизированного освещения туалета с использованием ИК-датчиков модули инфракрасных (ИК) датчиков (Module1 и Module2) и реле (RL1).

Рис. 2: Принципиальная схема автоматического освещения туалета

Инфракрасный датчик

Используемые здесь ИК-датчики (FC-51) (см. рис. 3) обычно используются в проектах по обнаружению препятствий. Две пары модулей ИК-датчиков используются для обнаружения входа или выхода человека из туалета.

Рис. 3: Модуль ИК-датчика

– Реклама –

Каждый датчик имеет три контакта, а именно, Vcc, Vout и GND. На контакт Vcc должно быть подано питание 5 В постоянного тока, которое можно взять с контакта 5 В Arduino Uno. Контакт заземления (GND) датчика можно подключить к контакту GND Arduino Uno. Контакты Vout ИК-модуля 1 и ИК-модуля 2 являются выходными контактами, подключенными к контактам 8 и 7 Arduino Uno соответственно.

Выход каждого датчика будет либо 5В (высокий), либо 0В (низкий) в зависимости от обнаружения. При обнаружении человека Vout низкий, в противном случае высокий (около 5В). Эти логические уровни обоих датчиков используются для определения того, входит ли человек в туалет или выходит из него.

Реле 5В

Электромеханическое реле 5В (RL1) используется для включения и выключения лампочки. Типичное 5-вольтовое реле типа «сахарный кубик» имеет пять выводов, два из которых используются для подачи питания на катушку. Остальные – общие (COM), нормально закрытые (NC) и нормально открытые (NO) клеммы.

Лампочка подключается между NO и COM контактами реле. Как видно, в нормальном состоянии контакт NO не имеет контакта с контактом COM. Когда катушка реле находится под напряжением, контакт COM касается контакта NO, и лампочка получает питание от сети 230 В переменного тока. Детали контактов типичного реле для кубиков сахара показаны на рис. 4.9.0003 Рис. 4: Детали контактов реле 5В для кубиков сахара

Нейтральный (N) провод источника переменного тока 230В подключается к лампочке через реле. Провод под напряжением (L) напрямую подключен к лампочке.

Когда датчик входа (Module2) обнаруживает человека, за которым следует датчик выхода (Module1), микроконтроллер в Arduino предполагает, что человек входит в туалет, и подает 5 В на контакт 9 платы Board1. Однако ток с выходного контакта Arduino недостаточен для включения реле. Итак, npn-транзистор T1 (BC547) используется для усиления для управления реле и включения света.

Когда датчик «на выходе» обнаруживает человека, а затем датчик «входа», микроконтроллер предполагает, что человек уходит, и подает 0 В на контакт 9, что обесточивает реле. При этом отключается нейтраль и лампочка гаснет.

Если используется только один из двух датчиков, текущее состояние не изменится, поэтому вам нужны оба датчика. Датчик «входа» следует размещать сразу за пределами туалета рядом с дверью, а датчик «выхода» следует размещать внутри туалета рядом с дверью. Вам нужно установить датчики так, чтобы они могли легко обнаружить человека, входящего или выходящего из ванной комнаты.

Программное обеспечение

Arduino Uno используется для расчета логики двух ИК-датчиков. Схема управляется через программное обеспечение, загруженное во внутреннюю память Arduino. Программа (bathroom.ino) написана на языке программирования Arduino. Для компиляции и загрузки программы используется Arduino IDE 1.8.5.

ATmega328P на Arduino Uno поставляется с предварительно запрограммированным загрузчиком, который позволяет загружать в него код без использования внешнего оборудования, такого как комплект программатора. В среде IDE счетчик (общее количество) глобально инициализируется нулем.

В коде (bathroom.ino) «void setup» содержит инициализацию цифровых контактов 7 и 8 в качестве входных данных и цифрового контакта 9 в качестве выходных данных. Serial begin in void setup предназначен для последовательной связи. Void show ( ) — это функция, используемая для последовательной связи. Настройка Void показана на рис. 5.
Основной частью программы является цикл void, который содержит выполняемую логику. Сначала проверяется входной датчик на наличие препятствий (человек). В случае каких-либо препятствий, если условие выполнено и цикл while выполняется. На этом этапе датчик «вне» еще не подвергается обструкции.

Когда человек блокирует выходной датчик, выходной сигнал датчика становится низким, поэтому программа выходит из цикла while, и счетчик увеличивается. Наоборот, создается фрейм для else, если часть с уменьшенным значением счетчика. Функция Show ( ) используется для последовательного мониторинга и не требуется для практического применения. Петля показана на рис. 5.

Рис. 5: Настройка пустоты в коде Arduino ( )

Предполагается, что только один человек будет пользоваться туалетом одновременно, поэтому используется условие if, когда подсчитывается (здесь «всего») проверяется значение «1», как показано на рис. 5. Если сумма равна единице, цифровой контакт 9выход будет высоким только для счета один, и реле будет подключено. В противном случае он будет поддерживаться на низком уровне, то есть реле не будет срабатывать.

Сборка и испытания

Схема печатной платы для автоматизированного освещения туалета показана на рис. 6, а схема ее компонентов — на рис. 7. После сборки схемы на печатной плате и загрузки исходного кода (bathroom.ino) в Arduino Uno, подключите источник питания 5 В к CON1, 230 В переменного тока к CON2 и лампочку к CON3. Установка датчиков возле двери показана на рис. 8.

Рис. 6: Схема печатной платы автоматического освещения туалетной комнатыРис. 7: Компоновка компонентов печатной платыРис. 8: Установка датчиков рядом с дверью

Загрузить PDF-файлы с компоновкой печатных плат и компонентов:

Щелкните здесь

Загрузить

Исходный код

---

Гоутман Г. увлекается электроникой. Область его интересов включает встроенное программирование и автоматизацию

Цифровой тестер интегральных схем на базе Arduino

— Реклама —

Рис. 1: Авторский прототип цифрового тестера микросхем на базе Arduino

Различные ИС имеют разные характеристики. Таким образом, становится необходимым применять различные аппаратные конфигурации и подавать все возможные входные данные для проверки различных ИС. Нам нужны простые и полезные методы для проверки функциональности различных типов ИС. В этой статье представлен цифровой тестер интегральных схем на базе Arduino, обладающий широкими возможностями, высокой надежностью и экономичностью. Здесь мы разрабатываем программу с разными функциями для проверки разных микросхем. Мы систематически анализируем и тестируем прототип для нескольких микросхем, обращаясь к каждому отдельному выводу со всеми возможными входами. Мы также исследуем таблицы истинности, связанные с различными ИС по каналу отображения. Авторский прототип показан на рис. 1, а блок-схема тестера ИС показана на рис. 2.

Рис. 2: Цифровой тестер интегральных схем на базе Arduino

Схема цифрового тестера интегральных схем на базе Arduino

Принципиальная схема цифрового тестера интегральных схем показана на рис. 3. Он построен на плате Arduino Mega ADK (BOARD1) на базе микроконтроллера ATmega2560 (MCU). ), ЖК-дисплей Nokia 5110, подключенный к разъему CON1, матричная клавиатура 5×3 (от S1 до S15), разъем ZIF (ZIF1), адаптер 12 В/1 ампер и несколько других компонентов.

ATmega2560 в Arduino Mega оснащен загрузчиком, который позволяет загружать новые коды в микроконтроллер без использования внешнего аппаратного программатора.

– Реклама –

ЖК-экран, используемый в этом прототипе, имеет разрешение 48×84 пикселя. В нем используется маломощный контроллер CMOS LCD (PCD8544) с умеренным энергопотреблением 3,3 В. Это можно настроить в соответствии с требованиями к мощности MCU с помощью подходящих резисторов. Для управления ЖК-дисплеем была разработана простая библиотека lcd с некоторыми базовыми функциями.

Целью использования матричного принципа клавиатуры является уменьшение необходимого количества контактов ввода/вывода (I/O) для управления клавишами. При вводе данных за раз считывается только один столбец. Столбец для чтения подключается к логическому 0В.

Теперь при проверке состояния строк можно определить, какая клавиша нажата в этом конкретном столбце. Прочитав один столбец, MCU сразу же переходит к следующему, подключив новый столбец к логическому 0В. Очень важно, чтобы только этот конкретный столбец (проверяемый) был подключен к логическому 0В. В противном случае будет невозможно определить правильный ввод. Таким образом, все столбцы считываются один за другим, чтобы получить один полный цикл сканирования матрицы.

При тактовой частоте 16 МГц ATmega2560 способна сканировать всю матрицу тысячи раз в секунду. Обратите внимание, что диоды добавлены вдоль всех переключателей, чтобы исключить неожиданные результаты из-за одновременного многократного нажатия клавиш. Для управления клавиатурой другая библиотека с именем keypad позволяет пользователю подавать различные входные данные на MCU.

В схеме каждый контакт ввода-вывода (связанный с разъемом ZIF) подключен к согласующему резистору на 1 МОм. Эти резисторы (от R1 до R20) предотвращают плавающее состояние входных контактов, когда они не подключены к какому-либо состоянию (высокий/низкий). Чтобы код, разработанный для этого тестера микросхем, работал идеально, рекомендуется, чтобы все подключения к контактам Arduino выполнялись точно так, как показано на принципиальной схеме. Если что-либо в принципиальной схеме изменено, необходимо изменить код для того же самого.

На авторском прототипе успешно протестированы следующие ИС: 4000, 4001, 4002, 4011, 4012, 4023, 4025, 4029, 4030, 4049, 4050, 4068, 4069, 4070, 4071, 4072, 4073, 4075, 4077 , 4081, 4082, 4093, 5408, 5409, 5411, 5421, 5479, 7266, 7400, 7401, 7402, 7403, 7404, 7405, 7408, 7409, 7410, 7411, 7412, 7414, 7420, 7421, 7427, 7430 , 7432, 7473, 7474, 7476, 7478, 7479, 7486, 74132 и 74393.

Рис. 3: Принципиальная схема цифрового тестера ИС

ИС 4011, 4023, 4029, 4030, 4069, 4093, 7402, 7404, 7414, 7476 и 74393 были протестированы в лаборатории EFY.

Количество поддерживаемых микросхем может быть увеличено за счет включения в программу новых функций и библиотек.

Поскольку микроконтроллер ATmega2560 имеет 256 КБ флэш-памяти, можно загрузить программу для очень большого количества микросхем.

В отличие от обычного тестера интегральных схем, это устройство предоставляет пользователю множество полезных функций. Дисплей Nokia 5110 и клавиатура с 15 клавишами были использованы в этом устройстве для разработки подходящего пользовательского интерфейса, который позволяет отображать таблицы истинности.

Пользователи могут получить помощь по процедуре тестирования. При вводе входных данных (например, номера ИК и временного интервала) они могут очищать цифры, если они были введены неправильно, и повторно вводить правильные. Таблицы истинности для каждого отдельного вентиля могут быть приостановлены для лучшего наблюдения и могут быть пропущены для экономии времени. Существует возможность воспроизведения предыдущего этапа (для повторного ввода данных) без перезагрузки устройства.

Скорость обработки 16 МГц делает временную характеристику этого тестера микросхем довольно хорошей. Задержек при приеме данных с клавиатуры и выводе информации на ЖК-панель не наблюдается. В случае автопоиска этому прототипу требуется в среднем около 0,5 секунды для обнаружения ИС. Все эти функции делают это устройство мощным и удобным в использовании. Сравнение его характеристик и технических характеристик с двумя другими тестерами интегральных схем (DICT-02 (марка: Kitek) и Leaper-1A (марка: Leap)) показано в таблице I.

Программное обеспечение

Краткое примечание по кодированию показано в Таблице II с различным использованием переменных и в Таблице III с использованием важных функций.

Конструкция и испытания

Односторонняя печатная плата блока передатчика показана на рис. 4, а расположение ее компонентов на рис. КОН2. В противном случае плата Arduino Mega ADK может быть подключена к печатной плате с помощью кабельных разъемов и питания от адаптера 12 В / 1 ампер.

Рис. 4: Схема печатной платы цифрового тестера интегральных схем на базе ArduinoРис. 5: Компоновка печатной платыРис. 6: Блок-схема, объясняющая основной рабочий процесс. Рис. 7: Ввод количества контактов в методе автопоискаРис. 8: Отображение результата в методе автопоискаРис. 9: Ввод номера ICРис. 10: Основная информация о ICРис. 11: Вариант для таблиц истинностиРис. 12: Наблюдаемая таблица истинности для первого вентиля И-НЕ. Рис. 13: Результат метода ручной проверки

Как показано на блок-схеме (рис. 2), MCU взаимодействует через ЖК-дисплей, клавиатуру и гнездо IC ZIF. Блок-схема, соответствующая основному рабочему процессу, представлена ​​на рис. 6. Как показано на блок-схеме, этот прототип оснащен двумя методами проверки конкретной ИС. Оба они подробно описаны ниже.

Поскольку разные микросхемы имеют свои собственные спецификации, процесс проверки для каждой из них может различаться. Здесь мы берем в качестве примера IC 4011 общего вентиля И-НЕ, таблица истинности которого показана в Таблице IV.

Метод автоматического поиска

В этом процессе сначала вводится количество выводов проверяемой микросхемы. Затем устройство начинает манифестировать все возможные входные сигналы для ИС и забирает свой ответ для каждого возможного входа. Если ответ соответствует выходным данным конкретного IC в его базе данных, он объявляет этот IC хорошим (рис. 7 и 8).

Метод ручной проверки

В этом методе сначала вводится номер IC (например, 4011, как показано на рис. 9). В дальнейшем отображается основная деталь этой ИС (рис. 10). В начале процесса проверки пользователю предоставляется опция таблицы истинности (рис. 11). Для просмотра таблиц истинности необходимо выбрать эту опцию. На следующем этапе MCU инициализирует задачу обработки сигналов.

В случае этой конкретной микросхемы вентиля И-НЕ 4011 микроконтроллер обеспечивает питание 5 В на контакте 14 и 0 В на контакте 7. Поскольку эта микросхема имеет четыре вентиля И-НЕ, каждый из них проверяется один за другим. MCU обеспечивает необходимую комбинацию входов для каждого элемента в соответствии с таблицей истинности (таблица IV) и принимает выходные данные от IC (4011) в качестве своего входа.