Корпус для самоделок ардуино

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 18.09.2024

10 интересных проектов для Ардуино

Arduino – это универсальная платформа для самоделок на микроконтроллерах. К ней есть множество шилдов (плат расширения) и датчиков. Это многообразие позволяет сделать целый ряд интересных проектов, направленных на улучшение вашей жизни и повышение её комфорта. Сферы применения платы безграничны: автоматизация, системы безопасности, системы для сбора и анализа данных и прочее.

Из этой статьи вы узнаете, что можно сделать интересного на Ардуино. Какие проекты станут зрелищными, а какие полезными.

Что можно сделать с помощью Arduino

Робот пылесос

Уборка в квартире – рутинное занятие и малопривлекательное, тем более на это нужно время. Сэкономить его можно, если часть хлопот по дому возложить на робота. Этого робота собрал электронщик из г. Сочи – Дмитрий Иванов. Конструктивно он получился достаточно качественным и не уступает в эффективности заводским аналогам.

Для его сборки вам понадобятся:

1. Arduino Pro-mini, или любая другая подобная и подходящая по размерам.

2. USB-TTL переходник, если вы используете Pro mini. Если вы выбрали Arduino Nano, то он не нужен. Он уже установлен на плате.

3. Драйвер L298N нужен для управления и реверсирования двигателей постоянного тока.

4. Маленькие двигателя с редуктором и колесами.

6. Двигатель для турбины (побольше).

7. Сама турбина, а вернее крыльчатка от пылесоса.

8. Двигателя для щеток (небольшие).

9. 2 датчика столкновения.

10. 4 аккумулятора 18650.

11. 2 преобразователя постоянного напряжения (повышающий и понижающий).

13. Контроллер для работы (заряда и разряда) аккумуляторов.

Система управления выглядит следующим образом:

А вот система питания:

Подобные уборщики развиваются, модели заводского изготовления обладают сложными интеллектуальными алгоритмами, но вы можете попытаться сделать свою конструкцию, которая не будет уступать по качеству дорогим аналогам.

Управление RGB-лентой со смартфона и Arduino

RGB-ленты способны выдавать световой поток любого цвета, в них обычно используются светодиоды в корпусе которых размещено три кристалла светящиеся разным цветом. Для их управления продаются специальные RGB-контроллеры, их суть заключается в регулировании тока подаваемого на каждый из цветов светодиодной ленты, следовательно – регулируется интенсивность свечения каждого из трёх цветов (отдельно).

Вы можете сделать своими руками RGB-контроллер на Ардуино, даже более того, в этом проекте реализовано управление через Bluetooth.

На фото приведен пример использования одного RGB-светодиода. Для управления лентой потребуется дополнительный блок питания на 12В, тогда ШИМ-выходы Arduino будут управлять затворами полевых транзисторов включенных в цепь. Ток заряда затвора ограничен резисторами на 10 кОм, они устанавливаются между пином Ардуино и затвором, последовательно ему.

Автор использовал для связи со смартфоном Bluetooth, для этого был куплен модуль HC-05.

Научитесь разрабатывать устройства на базе микроконтроллеров и станьте инженером умных устройств с нуля: Инженер умных устройств

Пульт управления на базе Arduino и смартфона

С помощью микроконтроллера можно сделать универсальный пульт дистанционного управления управляемый с мобильного телефона.

Для этого понадобится:

Arduino любой модели;

Bluetooth-модуль HC-05 или HC-06.

Проект может считывать коды с заводских пультов и сохранять их значения. После чего вы можете управлять этой самоделкой через Bluetooth.

Система распознавания лиц и слежения за ними

Веб-камера устанавливается на поворотный механизм. Её подключают к компьютеру, с установленным программным обеспечением. Оно базируется на библиотеке компьютерного зрения – OpenCV (Open Source Computer Vision Library), после обнаружения программой лица, координаты его перемещения передаются на плату Arduino через USB-кабель.

Ардуино даёт команду приводу поворотного механизма и позиционирует объектив камеры. Для движения камеры используется пара сервоприводов.

На видео изображена работа этого устройства.

Следите за своими животными!

Идея заключается в следующем – узнать, где гуляет ваше животное, это может вызвать интерес для научных исследований и просто для развлечения. Для этого нужно использовать GPS-маячок. Но чтобы хранить данные о местоположении на каком-нибудь накопителе.

При этом габариты устройства здесь играют решающую роль, поскольку животное не должно ощущать от него дискомфорт. Для записи данных можно использовать Arduino шилд для работы с картами памяти формата Micro-SD.

Ниже приведена схема оригинального варианта устройства.

В оригинальной версии проекта использовалась плата TinyDuino и шилды к ней. Если вы не можете найти такую, вполне можно использовать маленькие экземпляры Arduino: mini, micro, nano.

Для питания использовался элемент Li-ion, малой ёмкости. Маленького аккумулятора хватает примерно на 6 часов работы. У автора в итоге все поместилось в обрезанную баночку из-под тик-така. Стоит отметить, что антенна GPS должна смотреть вверх, чтобы получать достоверные показания датчика.

Взломщик кодовых замков

Для взлома кодовых замков с помощью Ардуино понадобятся серво- и шаговый двигатель. Этот проект разработал хакер Samy Kamkar. Это достаточно сложный проект. Работа этого устройства изображена на видео, где автор рассказывает все подробности.

Конечно, для практического применения такое устройство вряд ли подойдет, но это отличный демонстрационный.

Ардуино в музыке

Это скорее не проект, а небольшая демонстрация какое применение нашла эта платформа у музыкантов.

Анализатор спектра звука, с видео выходом.

Транзистор NPN-типа, например 2n3904 – 1 шт.

Резистор 1 кОм (R2, R4, R5) – 3 шт.

330 Ом (R6) – 1 шт.

10 кОм (R1) – 1 шт.

100 кОм (R3) – 1 шт.

Электролитический конденсатор 3.3 мкФ – 1 шт.

Для работы проекта потребуется подключение библиотеки для быстрого разложения в ряд Фурье.

Пошаговое обучение программированию и созданию устройств на микроконтроллерах AVR: Программирование микроконтроллеров для начинающих

3 проекта роботов

Робототехника – одно из интереснейших направлений для гиков и просто любителей сделать что-нибудь необычное своими руками, я решил сделать подборку из нескольких интересных проектов.

BEAM-робот на Ардуино

Для сборки четырёхногого шагающего робота вам понадобятся:

Для движения ног нужны сервомоторчики, например, Tower Hobbies TS-53;

Кусок медной проволоки средней толщины (чтобы выдерживала вес конструкции и не гнулась, но и не слишком толстой, т.к. не имеет смысла);

Микроконтроллер - AVR ATMega 8 или плата Ардуино любой модели;

Для шасси в проекте указано, что использовалась Рамка Sintra. Это что-то вроде пластика, он сгибается в любую форму при нагревании.

В результате вы получите:

Примечательно то, что этот робот не ездит, а шагает, может перешагивать и заходить на возвышения до 1 см.

Робот fijibot с функцией самоподзарядки

Этот проект мне, почему-то, напомнил робота из мультфильма Wall-e. Его особенностью является использование солнечной батареи для зарядки аккумуляторов. Он перемещается подобно автомобилю, на 4-х колесах.

Его составляющие детали:

Пластиковая бутылка подходящего размера;

Солнечная панель с выходным напряжением в 6В;

В качестве донора колес, двигателей и других деталей – машинка на радиоуправлении;

Два сервопривода непрерывного вращения;

Два обычных сервопривода (180 градусов);

Светодиоды, фоторезисторы, постоянные резисторы на 10 кОм – всего по 4 штуки;

Вот основа – плата Ардуино с прото-шилдом.

Вот так выглядят запчасти от радиоуправляемой машины – колеса.

Конструкция почти в сборе, датчики установлены.

Суть работы робота заключается в том, что он едет на свет. Обилие фоторезисторов нужно ему для навигации.

Художник из деталей от CD-приводов

Это скорее ЧПУ станок, чем робот, но проект весьма занимательный. Он представляет собой 2-х осевой станок для рисования. Вот перечень основных компонентов, из которых он состоит:

(DVD)CD-приводы – 2 шт;

2 драйвера для шаговых двигателей A498;

Источник питания 12В;

Шариковая ручка, и другие элементы конструкции.

Из привода оптических дисков используется блоки с шаговым двигателем и направляющей штангой, которые позиционировали оптическую головку. Из этих блоков извлекают двигатель, вал и каретку.

Управлять шаговым двигателем без дополнительного оборудования у вас не выйдет, поэтому используют специальные платы-драйверы, лучше, если на них будет установлен радиатор двигателя в момент пуска или смены направления вращения.

Полный процесс сборки и работы показан на этом видео.

Смотрите также 16 лучших Arduino проектов от AlexGyver:

Заключение

В статье рассмотрена лишь малая капля из всего того, что вы можете сделать на этой популярной платформе. На самом деле всё зависит от вашей фантазии и задачи, которую вы ставите перед собой.

Класс Да лампы редкие , у них бывает как жесткий так и гибкий вывод ив-19 помоему, одна такая только есть эхх если у кого еще 3 завалялось , готов приобрести или обменять , тк есть тоже никся разные

Ничего себе, такие лампы не попалались. Но на ив 9 часы работают отлично.

Константин Репников запись закреплена

будет модель часиков на ИТС1А ?

Діма Козицький запись закреплена

Ребят, ищу лампы Декатроны ОГ-4, может кто-то имеет предложение по ним, пишите в личку. Спасибо!

Константин Репников запись закреплена

почти готова прошивка под ИГП-17
но не обошлось без косяков.

да Вы были правы все работает. ставил резистор на 18К но у меня = 167,7в. Пришлось подбирать пару 16К+1К=175В, туда бы подстроичник https://www.aliexpress.com/item/32962861159.html на 20К. И мои китайские стабилитроны с Али 43В+12В= только 42В надо подбирать. на плату еще бы одну посадочную площадку , у меня яркость как-то не очень , температура постоянно "0"

Про Arduino иногда говорят что это микроконтроллер для домохозяек. И это весьма близко к истине. Необязательно уметь держать паяльник и знать сложные языки программирования для того чтобы начать с ним работать. Вам не нужен специальный программатор, не нужно проектировать и изготавливать электронные платы, все можно выполнить подключив плату к компьютеру по USB. Скетчи можно писать как и в Arduino IDE, так и в сторонних программах, есть даже графические интерфейсы. В интернете существует масса проектов, которые несложно повторить. Поэтому Arduino - лучший выбор для обучения программированию детей или просто как хобби для людей, основная работа которых не связана с программированием.

Упаковка

Упакован набор в симпатичную красочную коробку. Сбоку на коробке написано ограничение по возрасту 14+, но я думаю, и помладше дети под чутким руководством родителей будут рады такому подарку. Внутри огромное количество пакетиков, каждый из которых снабжен этикеткой с описанием. Ох, приготовьтесь читать. Список будет очень длинный.

Книга "Практическая энциклопедия Arduino";;
Блок питания сетевой (5 В, 1 А); ;
кабели MM и MF Dupont (по 40 штук);
кнопка тактовая (10 шт.); ; ;
Дисплей символьный LCD1602; ; ; ;
Индикатор 10-сегментный линейный (красный);
Светодиодная матрица 8х8;
Пьезоизлучатель;
Датчик температуры DS18B20;
Датчик температуры LM335;
Датчик температуры и влажности DHT11; ; ;
Модуль 2-координатного джойстика с кнопкой; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
Резисторы 51 Ом, 100 Ом, 220 Ом, 510 Ом, 1 кОм, 2 кОм, 2,2 кОм, 10 кОм (по 10 шт. каждого номинала);
Резисторы переменные 1 кОм, 2 кОм, 10 кОм;
Фоторезистор (3 шт.);
Диод 1N4004 (5 шт.);
Конденсатор керамический 0,1 мкФ (10 шт.);
Конденсатор электролитический 10 мкФ, 16 В (10 шт.); (Драйвер электродвигателя);
Сдвиговый регистр 74HC595 (2 шт.);
Реле (5 В); - Светодиод красный (10 шт.);
Светодиод RGB; ; ;
Двигатель шаговый. 4-х фазный;
Двигатель электрический; ; ;
органайзер пластиковый.

Фотографировать каждый модуль подробно не стал, где смогу, оставлю ссылки, ибо комплектация очень богатая и если фотографировать все, то я не знаю, что кончится раньше - мой фотоаппарат или ваше терпение. Возможно, что-то пропустил на фото, но оно есть на видео в любом случае.

Обзор набора

Все модули описывать я, конечно, не буду. Ссылки на подробные характеристики я дал выше. В качестве микроконтроллера используется плата Arduino Uno R3 на основе ATmega328.

Он имеет 14 цифровых входов/выходов, из которых 6 могут работать как ШИМ и 6 аналоговых входов. Имеется последовательный интерфейс, SPI, TWI. Модуль Ethernet W5100 устанавливается на Arduino Uno R3 плохо за счет очень большого коннектора USB тип B на последнем.

Если будете использовать, то надо откусить выступающие ножки у разъема Ethernet и изолировать их термоскотчем, или ставить данный модуль через удлинительные проставки. Кабели MM и MF Dupont мне не очень понравились. До этого я использовал самодельные провода, в которых в качестве контактов использовались штырьки от гребенки. У Dupont штампованные и у меня пара сразу отломилась.

Так что подключать их надо аккуратно. Для использования некоторых модулей придется припаять к ним гребенки. Для многих модулей они есть в комплекте, причем двух видов: прямые и с поворотом на 90 градусов, как, например, у платы трехосевого гироскопа и акселерометра GY-521.

Для дисплея LCD1602 гребенки нет и ее придется покупать, или припаивать провода прямо к контактным площадкам. В комплекте с модулем считывателя RFID-меток идет брелок и пластиковая карточка.

Внутри карточки находится микросхема Mifare S50 и антенна. На этот модуль гребенку я уже припаял. К модулю GPRS/GSM SIM900 идет в комплекте адаптер nano-SIM в micro-SIM и стандартную SIM и micro-SIM в стандартную SIM.

Основой набора, является книга "Практическая энциклопедия Arduino".

В небольшом вступлении кратко описаны возможности и характеристики Arduino Uno и установка среды программирования Arduino IDE. Впрочем, сложного там ничего и нет. Далее идут 33 проекта, в которых используются датчики и шилды, имеющиеся в наборе. Именно исходя из проектов описанных в книге и комплектовался набор. Для каждого проекта есть необходимые компоненты.

Задания идут от простого к сложному. Большинство проектов не преследует цель создать готовое полноценное устройство, а только показывают принцип работы и подключения того или иного датчика или шилда. При необходимости все скетчи можно скачать с сайта производителя. К сожалению, некоторые скетчи содержат ошибки, которые могут стать серьезной проблемой для начинающих программистов. С другой стороны, повозившись и исправив скетч, вы получите больше знаний. Например, в скетче 28_2, где подключается RFID-считыватель RC522, вместо двойного двоеточия стоит одинарное.

Не понравилось отсутствие принципиальных электрических схем. Присутствуют только схемы, выполненные в Fritzing и в весьма низком разрешении. По картинке часто сложно разобраться, как подключать тот или иной модуль. Тем более что, например, дисплей символьный LCD1602 в наборе не такой как на картинке в книге и контакты у него расположены по-другому. Поэтому часто приходится лезть в интернет в поиске информации.

Тестирование

В этой главе попробую собрать несколько примеров устройств из книги

Подключение светодиодной матрицы 8х8.

Я честно попытался собрать схему приведенную в книге, но потерпел фиаско. Нет принципиальной схемы и только картинка, на которой, кстати, использованы две макетные платы. Впрочем и пример не очень интересный, так что я попробовал собрать что-нибудь другое. Сдвиговые регистры не будем использовать, так как для подключения одной матрицы у нас вполне хватит выходов. Вот тут я нашел пример и несколько модифицировал его. На экран выводится слово ПРИВЕТ вместо HELLO. Матрицу подключаем так:

Для подключения используем провода с контактами мама-папа. Нужно подключить библиотеку FrequencyTimer2.h. Взять ее можно тут. Вот как это работает.

Скетч выкладывать не буду, он большой, а возможности нашего редактора для публикации обзоров ограничены. Если кому-то нужно, обращайтесь, вышлю.

Использование символьного дисплея LCD1602.

На плате дисплея имеется гордая надпись "Сделано в России". Как давно не видел я такого на электронике! Как я уже выше говорил, распиновка у данного дисплея несколько отличается от того, что приведено на картинке в книге.

Возьмем дополнительно датчик DHT11, чтобы выводить на экран какую-нибудь интересную информацию.

Датчик имеет следующие характеристики:

определение влажности в диапазоне 20-90% с точностью ±5 %;
определение температуры от 0°C до +50°C с точностью ±2 %;
частота опроса 1 раз в секунду.

Как видим, он не отличается ни точностью, ни скоростью, да и диапазон измерения температуры небольшой, зато он дешевый (в Китае - от 50 руб). С примером из книги у меня опять возникли проблемы, поэтому я просто написал свой простенький скетч. Дисплей подключаем так:

Далее небольшое видео с подключением ультразвукового датчика (проект номер 23).

Дополнительно была подключена библиотека Ultrasonic.h для ультразвукового датчика. Так же при включении пьезозуммера добавлено значение частоты звукового сигнала.

То есть вместо tone(speakerPin,); // включить пьезозуммер надо написать tone(speakerPin, 1000) ; // включить пьезозуммер

В данном случае 1000 - частота звукового сигнала в Гц. Иначе зуммер просто не будет знать на какой частоте ему звучать и программа выдаст ошибку.

Подключение дисплея Nokia 5110.

Проект 16 из книги. В данном примере считываются данные освещенности фотодиода и выводятся в числовом и графическом виде на дисплей.

Выводы

Безусловно, это отличный набор. Разнообразие подключаемых датчиков, модулей и прочего просто поражает воображение и открывает огромный простор для творчества. Великолепный подарок для любого, кто интересуется автоматизацией и программированием. Набор больше подойдет для начинающих, но и те кто уже сталкивался с Arduino найдут в нем для себя много интересного.

Возможно, приведенные в книге проекты натолкнут вас на оригинальную мысль своего уникального устройства. К книге, конечно, есть претензии, но даже так это очень удачное решение для самостоятельного изучения программирования Arduino.

Плюсы:

очень-очень увлекательно;
богатейшая комплектация;
книга с набором уроков.

Минусы:

в некоторых случаях необходимы навыки пайки;
в примерах нет принципиальных электрических схем;
ошибки в скетчах;

Спасибо компании MBiTECH и клубу экспертов DNS за предоставленный для обзора набор. Ваш Sancheas

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

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.

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.

Читайте также: