Проекты на arduino и их моделирование

Разработка проекта

На современном рынке представлено множество устройств Arduino, имеющих различную комплектацию. Но универсального решения «на все случаи жизни» не существует. В зависимости от поставленной задачи каждый комплект подбирается в индивидуальном порядке. Чтобы избежать ошибок, требуется разработка проекта.

Какие проекты можно создавать на Arduino?

Ардуино позволяет создавать множество уникальных проектов. Вот лишь некоторые из них:

• Сборка кубика Рубика (система справляется за 0,887 с);
• Контроль влажности в подвальном помещении;
• Создание уникальных картин;
• Отправка сообщений;
• Балансирующий робот на двух колесах;
• Анализатор спектра звука;
• Лампа оригами с емкостным сенсором;
• Рука-робот, управляемая с помощью Ардуино;
• Написание букв в воздухе;
• Управление фотовспышкой и многое другое.

Как подключить проходной выключатель: одноклавишный, двухклавишный, как обычный, схемы, критерии выбора

Составление проекта для умного дома

Рассмотрим ситуацию, когда необходимо сделать автоматику для дома с одной комнатой.

Такое здание состоит из пяти основных зон — прихожей, крыльца, кухни, санузла, а также комнаты для проживания.

При составлении проекта стоит учесть следующее:

• КРЫЛЬЦО. Включение света производится в двух случая — приближение хозяина к дому в темное время суток и открытие дверей (когда человек выходит из здания).
• САНУЗЕЛ. В бойлере предусмотрен выключатель питания, который при достижении определенной температуры выключается. Управление бойлером производится в зависимости от наличия соответствующей автоматики. При входе в помещение должна срабатывать вытяжка, и загорается свет.
• ПРИХОЖАЯ. Здесь требуется включение света при наступлении темноты (автоматическое), а также система обнаружения движения. Ночью включается лампочка небольшой мощности, что исключает дискомфорт для других жильцов дома.
• КОМНАТА. Включение света производится вручную, но при необходимости и наличии датчика движения эта манипуляция может происходить автоматически.
• КУХНЯ. Включение и отключение света на кухне осуществляется в ручном режиме. Допускается автоматическое отключение в случае продолжительного отсутствия перемещений по комнате. Если человек начинает готовить пищу, активируется вытяжка.

Отопительные устройства выполняют задачу поддержания необходимой температуры в помещении. Если в доме отсутствуют люди, нижний предел температуры падает до определенного уровня.

После появления людей в здании этот параметр поднимается до прежнего значения. Рекуперация воздуха осуществляется в случае, когда система обнаружила присутствие владельца. Продолжительность процесса — не более 10 минут в час.

Стоит обратить внимание, что если в доме планируется установка умных розеток, то для управления ими лучше использовать приложения на мобильных устройствах, WIFI или через SMS сообщения. Визуальное программирование для Arduino можно осуществлять с помощью специального приложения FLProg, которое можно скачать с официального сайта https://flprog.ru/

Визуальное программирование для Arduino можно осуществлять с помощью специального приложения FLProg, которое можно скачать с официального сайта https://flprog.ru/.

Что такое Arduino Web Editor

Arduino Web Editor – это онлайн инструмент, который позволяет вам писать скетчи и загружать их в любую плату Arduino с помощью вашего веб-браузера (Chrome, Firefox, Safari и Edge). Разработчики платформы Arduino рекомендуют использовать браузер Google Chrome.

Эта IDE (Integrated Development Environment – интегрированная среда разработки) является частью проекта Arduino Create, онлайн платформе, которая позволяет разработчикам писать программы, иметь доступ к обучающим материалам, конфигурировать платы и делиться своими проектами с другими участниками сообщества Arduino. Обеспечивая пользователей непрерывным трудовым процессом, Arduino Create обеспечивает взаимосвязи между всеми процессами создания готового изделия, начиная от его задумки и заканчивая его осуществлением. То есть с помощью этого сервиса вы можете управлять всеми аспектами создания проекта для Arduino.

Arduino Web Editor является онлайн сервисом, поэтому он всегда учитывает все самые последние изменения в платформе Arduino и все самые свежие платы, появившиеся в рамках этой платформы.

Эта интегрированная среда разработки (IDE) позволяет вам писать код программы (скетча) и сохранять его в облаке, к которому вы затем сможете получить доступ с любого устройства, имеющего выход в сеть интернет. Она автоматически распознает все платы Arduino и Genuino, подсоединенные к вашему компьютеру и выполняет необходимые настройки. Аккаунт в этой системе – это все, что вам нужно для начала работы.

ArduinoSim

Это кросс-платформенный симулятор Arduino, который выполняет то, что он обещает, обеспечивая отличную платформу для обучения программированию и дизайну схем. Хотя программа не имеет открытого исходного кода этот симулятор бесплатный и дает вам возможность работать в операционных системах Windows и Linux. ArduinoSim был создан на Python для интеграции с окружающей средой Arduino.

ArduinoSim был построен специально для научной и инженерной аудитории. И его пользовательская база обеспечила достаточное количество материалов для поддержки использования. Но надо понимать, что проект относится к области электротехники. Не забывайте также, что это абсолютно бесплатное решение.

Скачать для Linux

• Linux x86 64 бита
• Linux x86 32 бита
• Linux ARM 64 бита
• Linux ARM 32 бита

Для установки из архива в общем случае нужно выполнить следующие команды.

# Распаковываем архив и заходим в каталог $ tar xvf arduino-latest-*.tar.xz $ cd arduino-1.* # Устанавливаем (только для текущего пользователя) $ ./install.sh # Добавляем себе права на пользование USB-портами $ sudo usermod -a -G dialout $USER

В отдельных дистрибутивах Linux проще воспользоваться командой установки из пакетов.

# Arch Linux $ sudo pacman -S arduino # Fedora Linux $ sudo dnf install arduino # Debian, Ubuntu, Mint Linux $ sudo apt-get install arduino

Начало

Создание проекта на Arduino состоит из 3 главных этапов: написание кода, прототипирование (макетирование) и прошивка. Для того, чтоб написать код а потом прошить плату нам необходима среда разработки. На самом деле их есть немало, но мы будем программировать в оригинальной среде – Arduino IDE. Сам код будем писать на С++, адаптированным под Arduino. Скачать можно на официальном сайте. Скетч (набросок) – программа, написанная на Arduino. Давайте посмотрим на структуру кода:

main(){ void setup(){ } void loop(){ } }

Важно заметить, что обязательную в С++ функцию main() процессор Arduino создаёт сам. И результатом того, что видит программист есть:. void setup(){ } void loop(){ }

void setup(){ } void loop(){ }

Давайте разберёмся с двумя обязательными функциями. Функция setup() вызывается только один раз при старте микроконтроллера. Именно она выставляет все базовые настройки. Функция loop() — циклическая. Она вызывается в бесконечном цикле на протяжении всего времени работы микроконтроллера.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать – все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется – зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем – компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию. С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать. Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется. Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы – Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen). Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами. В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2021 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

• Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
• Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
• Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
• Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
• Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
• Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
• Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
• Визуальный редактор кода Arduio.
• Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
• Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное – это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Emulare Arduino Simulator

Заинтересованы в многозадачности Arduino? Тогда Emulare — ваш лучший выбор. Этот инновационный симулятор предоставляет пользователю возможность одновременного моделирования нескольких проектов Arduino без каких-либо сбоев. Он также объявлен как кросс-платформенный симулятор из-за того, что он поддерживает как операционные системы Linux, так и Windows.

Emulare был создан для, преимущественно, электротехнических проектов и оснащен богатой библиотекой объектов. Emulare сосредотачивается на микроконтроллерах ATMega, которые позволят вам встраивать целые схемы с элементами памяти AVR, кнопками, переключателями, таймерами, светодиодами и другими компонентами. Удивительно, но Emulare со всеми его функциями и компонентами абсолютно бесплатна и обладает достаточной поддержкой, чтобы помочь пользователям понять ее особенности.

Библиотеки в Arduino Web Editor

К настоящему времени сообществом Arduino написано более 700 библиотек, которые вы можете включить в ваши скетчи в Arduino Web Editor даже не устанавливая их. Вы можете посмотреть их все в менеджере библиотек (Library Manager) и отметить из них те, которые вам понравились больше всего. Из менеджера библиотек все эти библиотеки легко (автоматически) интегрируются в вашу программу без необходимости их установки.

Поскольку все эти библиотеки располагаются на серверах официального сайта Arduino, то если вы предоставите доступ к вашему скетчу кому то еще, то он в Arduino Web Editor просто может скопировать его код к себе также не утруждая себя какими либо действиями по установке и использованию данных библиотек.

Если в обычных условиях (в оффлайн Arduino IDE) предоставление доступа к своему скетчу со всеми используемыми им библиотеками может быть весьма утомительной задачей, то Arduino Web Editor может значительно упростить и ускорить данный процесс. К примеру, можете протестировать скетч Thermostat Bot с большим количеством используемых им библиотек.

Но что делать если вы хотите использовать строго определенную версию библиотеки? Для этого найдите эту библиотеку в менеджере библиотек и отметьте ее звездочкой – то есть добавьте ее в избранные. После этого она появится во вкладке «избранное» (Favorite) на панели библиотек (Libraries panel). И здесь вы уже можете указать нужную версию данной библиотеки и включить ее в ваш скетч. Сервис Arduino Web Editor добавляет в скетч специальные метаданные с номером версии библиотеки, поэтому компилятор (Arduino Builder) подключит в ваш скетч именно ту версию библиотеки, которая вам нужна. Во время компиляции скетча в этом онлайн редакторе сначала учитываются кастомные (custom) библиотеки, затем те библиотеки, которые вы добавили к себе в избранное, и затем встроенные (built-in) библиотеки Arduino.

Если вы добавили библиотеку к себе в избранные вы можете посмотреть примеры ее использования (related examples), получить подробную информацию по ней и также ссылку на сервис GitHub, откуда вы можете ее скачать.

Если вы хотите импортировать в свой скетч пак (сборник) определенных библиотек, то вам необходимо заархивировать их все в виде единого zip файла и затем импортировать его в сервис.

Проекты Arduino для начинающих

Если посмотреть  на все проекты ардуино, информация о которых доступна в интернете, то можно их разделить на несколько основных групп:

Начальные учебные проекты, не претендующие на какое-то важное практическое использование, но помогающие разобраться в разных аспектах платформы.
Мигающие светодиоды – маячок, мигалка, светофор и другие.
Проекты с датчиками: от простейших аналоговых до цифровых, использующих разнообразные протоколы для обмена данными.
Устройства регистрации и отображения информации.
Машины и устройства с сервоприводами и шаговыми двигателями.
Устройства с использованием различных беспроводных видов связи и GPS.

Проекты для автоматизации жилья – умные дома на Arduino, а также отдельные элементы управления домашней инфраструктурой.
Разнообразные автономные машины и роботы.
Проекты для исследования природы и автоматизации сельского хозяйства
Необычные и креативные – как правило, развлекательные проекты.

По каждой из этих групп можно найти множество самых разнообразных материалов в книгах и на сайтах. В этой статье мы начнем знакомство с описанием наиболее простых проектов, с которых рекомендуется стартовать начинающим.

Как создавать проект на ардуино

Проект Ардуино – это всегда сочетание электронной схемы, некоторых связанных друг с другом аппаратных и механических устройств, системы питания и программного обеспечения, управляющего всем этим хаосом. Поэтому приступая к работе, вы должны твердо понимать, что создавая устройство в одиночестве, вы должны будете стать и программистом, и электронщиком, и конструктором.

Если речь идет не об учебном проекте, то вы обязательно столкнетесь со следующими этапами реализации с такими вот задачами:

• Придумать что-то, что будет полезно и (или) интересно для окружающих. Даже самый простой проект несет какую-то пользу – как минимум, он помогает изучать новые технологии.
• Собрать схему, подключить модули друг к другу и к контроллеру.
• Написать скетч (программу) в специальной среде и загрузить ее в контроллер.
• Проверить, как все работает вместе, и исправить ошибки.
• После тестирования – готовиться к созданию готового устройства. Это означает, нужно собрать устройство в каком-то пригодном для эксплуатации корпусе, предусмотреть систему питания, связи с окружающей средой.
• Если вы собираетесь распространять созданные вами устройства, то придется также заняться дизайном, системой транспортировки, задуматься о безопасности использования необученными пользователями и обучением этих самых пользователей.
• Если ваше устройство работает, оно протестировано и обладает какими-то преимуществами перед другими решениями, то можно попытаться сделать из вашего инженерного уже бизнес-проект, попробовать привлечь инвестиции.

Каждый из этих этапов создания проекта достоин отдельной статьи

Но мы уделим главное внимание этапам сборки электронных схем (основы электроники) и программирования контроллера

Электронные схемы

Электронные схемы обычно собираются с применением макетных плат, скрепляющих элементы друг с другом без пайки и скрутки. О том, как работают модули и схемы подключения можно узнать на нашем сайте. Обычно в описании проекта указаны способы монтажа деталей. Но для большинства популярных модулей есть уже десятки готовых схем и примеров в интернете.

Программирование

Создание и прошивка скетчей производится в специальной программе  – среде программирования.  Наиболее популярной версией такой среды является Arduino IDE. На нашем сайте вы сможете найти информацию о том, как скачать, установить и настроить эту программу.

Бесплатные учебники по Ардуино на русском

Выполнив первые уроки, а большинство знакомство с микроконтроллером начинает с самого простого задания — подключения светодиода к плате, вы поймете, что сделать какое-то устройство или проект на Ардуино своими руками довольно просто. Суть микроконтроллеров в том, что они рассчитаны на любителей, у которых нет больших знаний в программирование и они даже полные чайники в электротехнике.

Книги и учебники по Ардуино для начинающих

 
Быстрый старт с набором Arduino (PDF)
Книга содержит полезную информацию для ознакомления с Arduino и практические эксперименты с иллюстрациями. Авторы пособия подробно рассказали, как установить программное обеспечение на компьютер и изложили 14 простых проектов, где для работы необходимо минимум первоначальных электронных компонентов.

Учебник содержит уже 33 урока по программированию Ардуино с использованием различных модулей и датчиков. Российские авторы изложили в своем учебнике практические уроки с цветными иллюстрациями и подробными комментариями, все скетчи из книги можно скачать из Интернета по ссылкам, указанным в уроках.

Учебник переведен на русский и содержит подробные уроки для программирования микроконтроллера от известного автора. К плюсам данной книги можно отнести ссылки на информационный сайт, а также наличие видео уроков от Джереми Блума на YouTube (они тоже переведены на русский язык и озвучены).

 
Arduino и Raspberry Pi в проектах IoT (PDF)
Книга рассчитана на опытных пользователей и содержит уроки по Ардуино для создания проектов с использованием Intemet of Things (Интернета вещей). Показана организация доступа к сети Интернет, отправка и получение данных с использованием IoT сервисов

Уделено внимание обмену данными с помощью GPRS/GSM Shield.

Книги с интересными проектами на Ардуино

Скачать книги можно, как на компьютер, так и на телефон. Так как язык Arduino основан на языке программирования C++, то на мобильном устройстве можно начать изучать основы, а на компьютер скачать учебник по Ардуино на русском бесплатно и без регистрации. Первым делом рекомендуем вам прочитать, что такое Ардуино и что с ним можно сделать, особенно если вы еще не работали с этими платами.

Под рукой нет платы Arduino? Не проблема. Эмулятор на ПК

Что делать, если у вас под рукой нету платы Arduino UNO, или любой другой Arduino. А у вас есть свежая идея или написанный алгоритм. Не беда, эмулятор ардуино поможет вам решить данную проблему. Достаточно будет сымитировать работу той или иной платы. Есть только большое НО. Виртуальная программа никогда не заменит реальную плату. Так что рекомендую эмулировать с пониманием, что не все процессы могут пойти гладко.

Из этой статьи вы узнаете:

Здравствуйте, друзья! Я очень рад приветствовать вас на страницах блога. Если вы наткнулись на эту статью, вероятно у вас под рукой нет устройства, и вы хотите попробовать отладить свой скетч.

Совершенно недавно я случайно наткнулся на новую разработку — микроконтроллер под управлением Python. Самый сок заключается в том, что достаточно просто написать в текстовом файлике небольшой скрипт с нужными библиотеками, закидываете в мозг процессора и вуаля!

Вот такая миниатюрка:

Из эмуляторов я нашёл в интернете две программы — Virtual BreadBoard и AutoDesk Circuit.

Самый простой проект для начинающих

Рассмотрим несколько простых и интересных проектов Ардуино uno, которые под силу сделать даже новичкам в этом деле — система сигнализации.

Мы уже делали урок по этому проекту — Датчик движения с Arduino, HC-SR04 и светодиодом (LED). Вкратце о то, что делается и как.

В этом проекте используется датчик движения для обнаружения движений и излучений высокого тона, а также визуальный дисплей, состоящий из мигающих светодиодных индикаторов. Сам проект познакомит вас с несколькими дополнениями, которые входят в комплект для начинающих Arduino, а также нюансами использования NewPing.

Он является библиотекой Arduino, которая помогает вам контролировать и тестировать ваш датчик расстояния сонара. Хотя это не совсем целая защита дома, она предлагает идеальное решение для защиты небольших помещений, таких как спальни и ванные комнаты.

Для этого проекта вам понадобятся:

1. Ультразвуковой датчик «пинг» – HC-SR04.
2. Пьезо-зуммер.
3. Светодиодная лента.
4. Автомобильное освещение посредством ленты RGB. В этом руководстве по проекту Arduino вы узнаете, как сделать внутреннее освещение автомобиля RGB, используя плату Arduino uno.

Многим автолюбителям нравится добавлять дополнительные огни или модернизировать внутренние лампочки до светодиодов, однако на платформе Arduino вы можете наслаждаться большим контролем и детализацией, управляя мощными светодиодами и световыми полосками.

Вы можете изменить цвет освещения с помощью устройства Android (телефон или планшет) с помощью приложения «Bluetooth RGB Controller» (Dev Next Prototypes), которое вы можете бесплатно загрузить с Android Play Store. Также вы можете найти схему электронной EasyEDA или заказать свою собственную схему на основе Arduino на печатной плате.

Arduino Simulator для PC

Сайт: virtronics.com.au

Это также один из лучших симуляторов Arduino по нескольким причинам. Эти причины включают в себя его кросс-платформенные функции, эскизные проекты, отладочные эскизы и возможность удобно и легко разрабатывать сложные идеи. Может работать как на Windows так и для Linux. Пользователи также могут выбрать ЖК-дисплей и тип платы Arduino: Mega, Nano и Leonardo.

Важно отметить, что программа не с открытым исходным кодом, и его функции разрабатываются и дополняются его разработчиками. Существует также много вспомогательной документации и примеров проектов

К сожалению, продукт относительно дорогостоящий стоимостью около 20 долларов США. Но с такими большим количеством функций и отличным инструментом отладки, Arduino Simulator для ПК — отличный выбор, если вы готовы инвестировать немного ваших денег.

Arduino+

На сайте представлены текстовые и видеоуроки по Ардуино. Большая часть из них бесплатная. Подойдут даже совсем новичку, который первый раз слышит об Ардуино.

Автор подробно и довольно понятно рассказывает, что такое Ардуино, как его использовать и как программировать. Из уроков также ребенок или взрослый может узнать, как подключать и управлять датчиками, как подключить микроконтроллер к компьютеру.

Из следующего курса учащийся узнает, как программировать на Python, как выглядит программное обеспечение Ардуино, как использовать внешние компоненты и макетную плату и многое другое.

4Среда разработки Codeblocks for Arduino

Существуют и другие среды разработки для Arduino кроме перечисленных. Например, CodeBlocks. Основное её отличие от описанных IDE – возможность писать код для микроконтроллеров и некоторых других платформ, не только для Arduino. Более подробно описывать её не буду, проще почитать информацию на официальном сайте и файлы справки.

Среда разработки CodeBlocks для Arduino

Теперь мы знаем, что существуют альтернативные, гораздо более удобные, среды разработки, чем классическая Arduino IDE. Их использование может существенно упростить и ускорить написание ваших собственных скетчей.

Как сгенерировать свой собственный G-код

В этом разделе статьи мы рассмотрим как с помощью программного обеспечения Inkscape сгенерировать G-код для надписи HELLO WORLD.

Примечание: Inkscape не умеет сохранять G-коды. Поэтому дополнительно установите вот этот MakerBot Unicorn plugin который позволяет экспортировать изображения в G-коды. Но новые версии Inkscape, возможно, уже умеют сохранять G-коды. Оригинал этой статьи был написан в 2017 году, возможно, с тех пор уже что то изменилось.

Если установка прошла успешно, откройте File menu в Inkscape кликните на «Document Properties» (свойства документа). Сначала измените размеры с px на миллиметры (mm). Также уменьшите ширину и высоту до 90 мм. Теперь закройте это окно. После этого в зоне рисования появится квадрат – именно в нем мы и будем писать наш текст.

Теперь слева в панели инструментов кликните на “create and edit text object tab”. Напишите текст «HELLO WORLD» и установите его необходимую позицию с помощью инструмента, показанного на следующем рисунке.

Кликните text и выберите необходимый вам шрифт. Кликните apply (применить) и закройте.

Теперь кликните на «path» и выберите «object to path». Теперь ваш текст готов к сохранению в виде G-кода. Кликните на file -> save и напишите имя файла «hello world».

Измените тип файла на «MakerBot Unicon G-Code» как показано на следующем рисунке (эта возможность будет вам доступна если вы успешно установили плагин MakerBot Unicorn). Теперь нажмите на «save» и кликните на «ok» в открывшемся окне.

Сохраненный G-код вы можете использовать для рисования на плоттере с помощью выше описанных операций.

Простые проекты Ардуино

Давайте начнем наш обзор с традиционно самых простых, но очень важных проектов, включающих в себя минимальное количество элементов: светодиоды, резисторы и, конечно же, плату ардуино. Все примеры рассчитаны на использование Arduino Uno, но с минимальными изменениями будут работать на любой плате: от Nano и Mega до Pro, Leonardo и даже LilyPad.

Проект с мигающим светодиодом – маячок

Все без исключения учебники и пособия для начинающих по ардуино стартуют с примера мигания светодиодом. Этому есть две причины: такие проекты требуют минимального программирования и их можно запустить даже без сборки электронной схемы – уж что-что, а светодиод есть на любой плате ардуино. Поэтому и мы не станем исключением – давайте начнем с маячка.

Нам понадобится:

• Плата Ардуино Uno, Nano или Mega со встроенным светодиодом, подключенным к 13 пину.
• И все.

Что должно получиться в итоге:

Светодиод мигает – включается и выключается через равные промежутки времени (по умолчанию – 1 сек). Скорость включения и выключения можно настраивать.

Схема проекта

Схема проекта довольно проста:  нам нужен только контроллер ардуино со встроенным светодиодом, подсоединенным к пину 13. Именно этим светодиодом мы и будем мигать. Подойдут любые популярные платы: Uno, Nano, Mega и другие.

Подсоединяем Arduino к компьютеру, убеждаемся, что плата ожила и замигала загрузочными огоньками. Во многих платах «мигающий» скетч уже записан в микроконтроллер, поэтому светодиод может начать мигать сразу после включения.

С помощью такого простого проекта маячка вы можете быстро проверить работоспособность платы: подключите ее к компьютеру, залейте скетч и по миганию светодиода сразу станет понятно – работает плата или нет.

Программирование в проекте Ардуино

Если в вашей плате нет загруженного скетча маячка – не беда. Можно легко загрузить уже готовый пример, доступный в среде программирования Ардуино.

Открываем программу Arduino IDE, убеждаемся, что выбран нужный порт.

Проверка порта Ардуино – выбираем порт с максимальным номером

Затем открываем уже готовый скетч Blink – он находится в списке встроенных примеров. Откройте меню Файл, найдите подпункт с примерами, затем Basics и выберите файл Blink.

Открываем пример Blink в Ардуино IDE

В открытом окне отобразится исходный код программы (скетча), который вам нужно будет загрузить в контроллер. Для этого просто нажимаем на кнопку со стрелочкой.

Кнопки компиляции и загрузки скетча
Информация в Arduino IDE – Загрузка завершена

Ждем немного (внизу можно отследить процесс загрузки) – и все. Плата опять подмигнет несколькими светодиодами, а затем один из светодиодов начнет свой размеренный цикл включений и выключений. Можно вас поздравить с первым загруженным проектом!

Проект маячка со светодиодом и макетной платой

В этом проекте мы создадим мигающий светодиод – подключим его с помощью проводов, резистора и макетной платы к ардуино. Сам скетч и логика работы останутся таким же – светодиод включается и выключается.

Графическое изображение схемы подключения доступно на следующем рисунке:

Другие идеи проектов со светодиодами:

• Мигалка (мигаем двумя свтодиодами разных цветов)
• Светофор
• Светомузыка
• Сонный маячок
• Маячок – сигнализация
• Азбука Морзе

Подробное описание схемы подключения и логики работы программы можно найти в отдельной статье, посвященной проектам со светодиодами.

PSpice

Каждый студент, занимающийся электротехникой и электроникой, должен был столкнуться с PSpice в течение месяцев, потраченных на изучение основ проектирования схем и программирования. Но для тех кто не знает что такое PSpice — это интуитивный симулятор, который можно использовать для моделирования Arduino из-за множества функций, интегрированных в приложение. PSpice поддерживается операционной системой Windows и Linux и поставляется в разных модулях или типах.

Студенты могут использовать PSpice Lite, который абсолютно свободен, чтобы изучить основы программирования Ардуино, в то время как компании, преподаватели и другие эксперты могут использовать платный PSpice. PSpice в настоящее время используется в различных отраслях промышленности — автомобилестроении, образовании, энергоснабжении и т.д.

Мигание светодиодом на плате Arduino из браузера

1. Запустите и настройте внешний вид Arduino Web Editor по своему желанию (пункт меню Preferences).

2. Соедините плату Arduino или Genuino с вашим компьютером. Платы и последовательные порты, к которым они подключены, автоматически определяются Arduino Web Editor и отображаются в специальном списке – выберите из этого списка ту плату, с которой хотите работать.

3. Начнем работу с самого простого примера. Для этого выберите в меню слева пункт ‘Examples’ (примеры), затем ‘Basic’ (основные) и затем ‘Blink’ (мигание). После этого код скетча для мигания светодиодом высветится в поле кода.

4. Чтобы загрузить его в вашу плату нажмите кнопку ‘Upload ’. Пока код скетча будет проверяться и загружаться в плату на месте этой кнопки появится метка ‘BUSY’ (занято). Если загрузка скетча в плату прошла успешно внизу окна вывода данных появится сообщение “Success: Done uploading”.

5. После загрузки скетча в плату светодиод на ней начнет мигать – поздравляем, вы успешно загрузили программу мигания светодиодом в вашу плату.

6. Иногда новые платы Arduino/Genuino уже при изготовлении программируются программой мигания светодиодом. Так как же в этом случае понять что вы успешно загрузили программу мигания светодиодом в плату? Да очень просто. Просто уменьшите задержку в представленном примере и после этого загружайте его в плату – если все прошло успешно, то вы заметите что светодиод начнет мигать быстрее чем он мигал до этого.

Поддерживаемые платы

Онлайн-среда IDE может автоматически определять тип платы и порт, к которому она подключена, без необходимости их индивидуального выбора.

В настоящее время поддерживаются только официальные платы Arduino или Genuino, в также несколько сертифицированных плат и плат AtHeart. Вы можете найти полный список поддерживаемых плат, нажав на выпадающий список плат и нажав «Выбрать другую плату и порт» (Select Other Board and Port).

В этом всплывающем окне у вас также есть свобода выбора любой платы, если вы хотите проверить, работает ли ваш код для определенного продукта, но у вас его нет под рукой. Если подключенная плата не распознается, вы также можете выбрать ее здесь вручную, не забудьте также выбрать порт.

Полный список поддерживаемого оборудования отображается во всплывающем окне. Создатели постоянно работают над расширением этого списка.

Похожие записи:

Способы проверки заземления Обжимаем сетевой кабель самостоятельно, с инструментом и без него Полезные статьи » как выбрать распределительный щит Как прикрепить щиток к столбу Устройство и примеры применения реле, как выбрать и правильно подключить реле Что такое эдс (электродвижущая сила)