Чим зайнятись під час карантину?

Втомилися сидіти вдома? Вйо вивчати Arduino! Це дуже просте і дешеве рішення, за допомогою якого ви зможете робити собі розумні електронні саморобки: від кумедних забавок до корисних пристроїв, які допомагають у справах або полегшують життя.
Ця платформа дуже проста в освоєнні (з нею працюють навіть діти) і дешева – є варіанти вартістю як мак меню.

Тож сьогодні ми познайомимо вас з Arduino. Це буде перший погляд і ми спеціально не будемо вдаватися в деталі. Але вже через кілька днів зробимо разом цікавий і корисний проект, який на практиці покаже вам, як це захопливо, і навіть зробить свій невеличкий вклад у боротьбу з розповсюдженням коронавірусу. А також чекайте на бонуси: шпаргалки і поради для початківців, лайфхаки по Arduino, і багато іншого.

Okay, то що це таке, Arduino?
Arduino як платформа складається з двох частини, неможливих одна без одної:
– апаратної: це невеличка платка, яка вміє трохи менше, ніж все, що завгодно;
– програмної: просте середовище розробки на ваш комп’ютер + набір бібліотек, прикладів та готових програм.
Любили в дитинстві Лего? Дехто любить і досі. Arduino ж це як той самий конструктор, із якого ви можете зібрати які завгодно девайси. Скажімо, автономного робота, або робота на керуванні зі смартфона. Або пристрій, який сповіщатиме вас про високий рівень вуглекислого газу для продуктивної роботи в офісі (ПАРДОН, ВДОМА!), і що час провітрити. Чи динамік, який пищатиме, якщо у вашого домашноього улюбленця закінчилася вода. Лійка для вашої рослинки, щоб поливала, коли земля висохла, а вас немає вдома? Можна і це. Хочете світильник, який, якщо ви прокинулись вночі, включить в коридорі комфортне для ока світло? Будь ласка. Я зробив якось автоматичне включення світла в санвузлі – і тепер там зовсім немає вимикача. CovID-19 не пройде! Хочете так само? Купуйте все необхідне (список з посиланнями в кінці) – і вперед!

Збираємо

Arduino Mega – можливості
Arduino Nano – розмір

Давайте оберемо Arduino. Їх існує дуже багато, але не лякайтеся: для більшості проектів підійде будь-яка. Якщо ж ваш пристрій буде дуже маленьким, беріть крихітку Arduino Nano. Проект складний і великий, в ньому багато датчиків, кнопок, ще й дисплей і не вистачає виводів, щоб все це підключити? Обирайте Arduino Mega чи потужну Arduino Due.
Ok, припустимо Arduino обрали. Та як же власне зібрати із купки проводів, Ардуїнки та датчиків щось корисне? Дуже просто. Всі виводи на Arduino підписані, тож заплутатися важко. Сам монтаж зручно робити за допомогою коротких дротів з роз’ємами на бредборді – це така дощечка з отворами для контактів. Для цього не потрібно ні створювати власні друковані плати, ні паяти. Просто підключаєте все необхідне на бредборд і з’єднуєте між собою дротами. Саме підключення – фізика 8 класу загальноосвітньої шкільної програми, яка зводиться фактично до кількох правил. Ось так виглядає типове підключення більшості пристроїв до Ардуіно:

Отак просто вставляємо все що нам необхідно в бредборд і з’єднуємо перемичками між собою

– Vcc (тобто плюс живлення) девайсу під’єднуємо до +5V або +3V на Arduino;
– GND (тобто мінус) до GND на Arduino;
– вхід чи вихід до відповідного будь-якого цифрового чи аналогового виводу Arduino.

Звичайно, не завжди все буває так просто і на практиці трапляються нюанси, бувають і складніші схеми з’єднання. Детальніше про це – у продовженні через кілька днів, не пропустіть! На бредборді є отвори для гвинтового кріплення, а з нижньої сторони – двостороння клейка стрічка. Отже, ви можете прикріпити його куди завгодно:
– під стіл – тепер у вас розумний стіл!
– на стіну – і всі побачать ваш крутий девайс;
– в корпус вашої розробки, щоб навпаки ніхто не побачив.

Як може живитися це все? Варіантів багато, обирайте: від будь-якого DC блоку живлення 5-12В, від зарядки для смартфону, від USB комп’ютера, від блоку батарейок, від акумулятора. І знову ж, для більшості проектів підійде будь-яке живлення. А в одній із наступних статей ми детально розглянемо нюанси кожного з них.

Так виглядає середовище програмування Arduino

Програмуємо
Коли ваш пристрій фізично зібраний, вйо програмувати! Для цього безкоштовно завантажте і встановіть з офіційного сайту IDE Arduino. Є версії для Windows, Mac, Linux. Навички програмування стануть вам у нагоді, але якщо їх немає – не біда, код Arduino дуже ізі. Ви пишете послідовний набір команд, які Arduino одна за одною буде виконувати. Більшість функціоналу, який вам знадобиться, ми розглянемо вже через кілька днів. Весь код пишемо в двох блоках: setup – це те, що ви хочете, щоб виконалося при включенні, і loop – це вже буде основна робота вашого пристрою в циклі. При запуску IDE Arduino ці блоки вже присутні, дивіться скрін справа.
Вам тепер треба записати код між фігурними дужками { } відповідного блоку. Пишіть кожну команду з нового рядка. Наприклад, якщо ми захочемо зробити світлофор на Arduino, його код виглядатиме так:
void setup () {
pinMode(PIN_GREEN_LED, OUTPUT); - "призначимо" одному з виводів зелений світлодіод, який до нього підключено
pinMode(PIN_RED_LED, OUTPUT); - те саме з червоним світлодіодом
pinMode(PIN_YELLOW_LED, OUTPUT); - те саме з жовтим
}

Призначення виводів, яке тут відбулося потрібне лише один раз після включення світлофора, щоб він “знав”, до якого з виводів який світлодіод ми підключили. Тому це було в блоці setup. Тепер програмуємо постійну роботу нашого світлофора в loop:
void loop () {
digitalWrite(PIN_GREEN_LED, HIGH); - спочатку включаємо зелене світло
delay(30000); - 30 секунд (тобто 30000 мілісекунд) чекаємо поки воно горить
digitalWrite(PIN_GREEN_LED, LOW); - зелене світло вимикаємо,
digitalWrite(PIN_YELLOW_LED, HIGH); - і одразу ж вмикаємо жовте
...

Далі спробуйте продовжити самі 🙂 Свої версії можете написати в коментарях. Після того, як написали код, зверніть увагу на дві кнопки згори інтерфейсу: (✔) і (→). Перша “перевірить” ваш код на наявність помилок і вкаже на них рожевим кольором. Якщо ж ви зробили все вірно, IDE Arduino напише “Компілювання виконано” (“Done compiling”).Тепер час завантажити все на плату і перевірити, чи воно працює як слід. Робиться в три кроки:
1. Підключаємо Arduino через USB до ПК.
2. В середовищі IDE Arduino в меню Інструменти->Порт-> обираємо той порт, який з’являється тільки коли Arduino підключена до ПК.
3. В IDE в меню Інструменти->Плата-> обираємо тип плати: пам’ятаєте, плати Arduino можуть бути Nano, Uno, Mega,…

Тепер тиснемо (→) і після завантаження бачимо, як наш код оживає і працює у вашому девайсі! Так і що далі? Це була перша стаття із циклу про Arduino, де ми лише познайомилися з нею. Сподіваємось, нам вдалося вас зацікавити! А в другій частині, вже через кілька днів, ми зробимо наш перший пристрій. Також чекайте на бонус: набір шпаргалок, лайфхаків і порад для початківців. Але чекати не треба, поки стаття про девайс пишеться, швидше замовляйте для нього все необхідне. У наших друзів, магазину arduino.ua ви знайдете багато цікавого. Вони завжди нададуть вам якісну консультацію і допоможуть якщо щось не вийде. А по нашому промокоду intRobots ви ще і отримаєте 10% знижку!
Отже, що нам знадобиться для нашого “антикоронавірусного” девайсу? По-перше, якщо у вас немає двосторонньої клейкої стрічки, знайдіть її, або замовте разом з усім. Радимо придбати один з наборів Arduino, там ви знайдете все необхідне для нашого пристрою, а також багато чого іншого:
Один
Два
Три
Чотири
П’ять

Або, якщо хочете зекономити, то можете придбати необхідне по одному:
1. Arduino UNO або Nano
2. Ультразвуковий датчик відстані HC-SR04
3. Модуль реле: або такий, або такий.
4. Бредборд
5. Набір провідків
6. Перемички
7. Роз’єм живлення від крони або блок для батарейок

Не хворійте, дотримуйтесь карантину, задавайте питання у коментарях, підписуйтесь щоб не пропустити продовження. До зустрічі!

(Цей робот теж зроблений на Arduino)

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.