Задание по программированию arduino: Электронный архив РГППУ: Invalid Identifier

Содержание

Олимпиада по программированию на Arduino (онлайн) | Новости

В октябре 2020 года наша организация проводит Олимпиаду по программированию на платформе Arduino в рамках международного проекта Meet and Code, при поддержке «Теплицы социальных технологий». Олимпиада будет проходить в дистанционном формате. Приглашаем детей и подростков, знакомых с Arduino, попробовать свои силы и познакомиться с товарищами по увлечению. Участие в олимпиаде бесплатное.

 Для участия не обязательно иметь настоящие платы Ардуино и электронные детали. Всё можно делать в виртуальной среде на сайте tinkercad.com.

Задания включают сборку несложной схемы на основе Arduino и написание программы, выполняющей описанные в задании действия. Программа пишется на стандартном для Arduino языке программирования на основе C++. Участникам будет предложено 10 заданий различного уровня сложности.

В заданиях могут использоваться следующие электронные компоненты: макетная плата, провода, резисторы, светодиоды, 7-сегментный индикатор, микросхема выходного сдвигового регистра, кнопки, мотор постоянного тока, сервопривод, фоторезистор, потенциометр, транзистор, ультразвуковой дальномер, пьезоизлучатель (“пищалка”), жидкокристаллический дисплей типа 1602.

Участники могут выполнять задания на реальных электронных компонентах или в виртуальной среде на сайте tinkercad.com. В первом случае они высылают в качестве решения текст программы и короткое видео, демонстрирующее корректную работу собранной схемы. Во втором случае они высылают ссылку на свой проект на сайте tinkercad.com, при этом проект должен быть сделан “публичным”, то есть, доступным для просмотра другими пользователями.

При выполнении заданий участники могут пользоваться любыми источниками информации в интернете и печатных изданиях. Не допускается помощь других людей (родителей, педагогов, друзей и т.д.). Для контроля самостоятельности выполнения заданий во время заключительной встречи по подведению итогов будет проведена защита работ участников, претендующих на призовые места, во время которой им будет предложено ответить на ряд вопросов по работе их программы.

Олимпиада проходит по двум возрастным группам: до 12 лет и от 13 лет и старше. При большом количестве участников деление по возрастным группам может быть изменено.

Программа олимпиады:

8, 11 и 15 октября 2020 г. с 17:00 до 19:00 по Московскому времени — онлайн-консультации с разбором примеров написания программ для Arduino.

Олимпиадные задания рассылаются участникам по электронной почте в 19:00 17 октября. С этого момента ровно сутки отводятся на решение заданий. До 19:00 18 октября  участники должны выслать свои решения в адрес организаторов.

25 октября 2020 г. с 17:00 до 19:00 — подведение итогов и разбор заданий в режиме онлайн, включая защиту работ претендентами на призовые места.

Онлайн встречи будут проходить с использованием Microsoft Teams. Понадобится только браузер и микрофон. Желательно иметь и веб-камеру. Инструкции по подключению, а также по использованию сайта tinkercad будут разосланы участникам отдельно.

Более подробно об условиях олимпиады можно прочитать в положении.

Для участия в олимпиаде заполните заявку по ссылке или ниже.

Адрес для связи: [email protected], телефон +79058020511 (Юрий Никитин). Группа в ВК: https://vk.com/org_lotsman.

Создано: 26 сентября 2020

Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino

Ссылка на страницу программы

http://moodle.pgusa.ru/course/view.php?id=8545

Цель программы «Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino»

Курс призван ознакомить слушателей с принципами электромеханической работы современных технических устройств, научить их собирать подобные устройства и программировать их. Структура курса представляет собой набор логически законченных и содержательно взаимосвязанных тем, изучение которых обеспечивает системность и практическую направленность знаний и умений слушателей. Занятия направлены на более углубленное понимание принципов электротехнической части физики и принципов программирования.

 

 

Программа «Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino» посвящена

подготовке слушателей в области электротехники и программированию этой техники, а также, преподаванию в этой области. Курс затрагивает вопросы общего свойства, например, откуда берется ток, как работает кнопка и др. для лучшего усвоения материала, начиная с основ. В процессе изучения курса слушатели изучат процессы проектной деятельности, начиная от анализа задачи, ее проектирования и моделирования, и заканчивая средствами поддержки и масштабирования проекта, кроме того, научатся обучать подобной деятельности своих учеников.

Курс «Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino» нацелен на формирование трех общепрофессиональных компетенций: информационно-педагогическая, проектная и программно-аналитическая. Усвоение информационно-педагогической компетенции заключается в формировании информационной базы по темам схемотехники и робототехники на уровне, достаточном для преподавания данных курсов в образовательных учреждениях. Сюда входит теоретическая подготовка, подбор и разработка заданий, средств оценивания результатов образовательной деятельности.

Усвоение проектной компетенции направлено на формирование у слушателя четкой пошаговой инструкции создания прототипов и самих устройств при соблюдении нормативов жизненного цикла проекта и его заявляемых характеристик.

Усвоение программно-аналитической компетенции направлено на формирование системы «анализ – синтез» при работе в области схемотехники и робототехники, изучение особенностей языка С/С++ при программировании устройств, принципов оптимизации использования памяти и минимизации размеров устройства при выполнении поставленных задач.

Для обучения по образовательной программе по техническим требованиям необходимо стабильное подключение к сети Интернет, а также регистрация на сайте tinkercad.com. Желательно наличие комплекта Arduino (достаточно Starter Kit). Для обучения с точки зрения входных условий подготовки желательно иметь профессиональное педагогическое образование, иметь хотя бы начальные навыки программирования на любом алгоритмическом языке.

В процессе обучения слушатели изучат принципы работы с Arduino как с технической, так и с программной части, научатся создавать приборы и роботов, обучать их требуемым действиям, а также научатся обучать данной технологии своих будущих учеников. Данная программа актуальна ввиду большой востребованности схемотехники и робототехники в настоящее время, а также недостаточного количества преподавателей, имеющих подходящую подготовку в данной области, в том числе, обучающих технологии в средних образовательных учреждениях.

 

Учебная (рабочая) программа повышения квалификации «Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino»

Модуль  1. Принципы робототехники (8 час.).

Тема 1.1 Структура работы Arduino (2.5  час).

Основные понятия электротехники. Схема работы Arduino. Подключение и общие принципы схемотехники на Arduino. Сборка устройств с помощью платы Arduino Uno и печатной платы. Простые устройства ввода и вывода: светодиод, кнопка, динамик и т.

д.

Тема 1.2 Создание схем на Arduino с помощью программного обеспечения TinkerCAD Circuits (5.5 час.).

Программирование на С/С++ для Arduino. Организация кода, блоки setup() и loop(). Явное и неявное задание значений при работе с данными. Создание схем на Arduino с использованием устройств вывода.

Модуль 2. Использование датчиков в устройствах (13 час.).

Тема 2.1. Использование инструментов для управления состоянием компонентов схем на Arduino (7 час.).

Передача данных от устройства компьютеру. Принципы организации сигналов о состоянии устройства. Использование устройств ввода. Работа с кнопками, подавление шумов кнопки. Создание схем с управлением устройством с помощью кнопки и джойстика.

Тема 2.2. Использование инструментов фиксации и сбора информации от внешней среды (6 час.).

Использование датчиков для организации более сложных приборов. Датчики движения, температуры, влажности. Перевод значений устройства в общеупотребимые значения.

Модуль 3. Программирование на Arduino (13 час.).

Тема 3.1. Создание эффективных программ для Arduino (2.5 час).

Использование конструкций языка С/С++ для организации работы устройств. Использование функций и библиотек, написание эффективного кода с учетом дальнейшего масштабирования устройства.

Тема 3.2. Использование структур данных для организации работы схем (5 час.).

Использование ветвления, массивов данных, циклическое исполнение программ для оптимизации программ собираемого устройства.

Модуль 4. Комплексные устройства (13 час.).

Тема 4.1. Создание простого светофора (2.5 час.)

Этапы конструирования сложных приборов. Процесс проектной изобретательской деятельности в робототехнике. Создание светофора с помощью светодиодов, определение временных интервалов задержки событий.

Тема 4.2. Подключение динамика и 7-сегментного дисплея к светофору (3.5 час.).

Доводка и масштабирование проекта прибора. Жизненный цикл проекта, сопровождение устройства. Организация посекундного звукового оповещения и визуального отображения времени светофора.

Тема 4.3. Организация эффективного управления 7-сегментным дисплеем с помощью декодера (6 час.).

Использование двоичной кодировки и вычислительного программирования при визуальном упрощении схемотехники. Использование декодера для упрощения схемы светофора.

Модуль 5. Обучение схемотехнике (10 час.).

Тема 5.1. Использование компьютерных средств для обучения схемотехнике (5  час.).

Создание виртуального класса при использовании web-ориентированной системы TinkerCAD. Организация удаленной работы обучающихся робототехнике, использование метода дополненной задачи при обучении. Создание многоуровневой системы подготовки и индивидуальной образовательной траектории обучающихся. 

Тема 5.2. Принципы организации проектной деятельности при обучении схемотехнике и робототехнике (5 час.).

Командообразование в процессе изобретательства. Организация этапов изобретательства в схемотехнике и робототехнике. Обучение реализации проектов, подготовка к выпуску продукции.

Модуль 6. Основы электромеханики (14 час.).

Тема 6.1. Основы движения. Сервопривод. Аккумуляторы (7 час.).

Использование электромоторов в качестве движущих элементов приборов. Сервоприводы и их использование в робототехнике. Подключение портативных источников питания.

Тема 6.2. Двигатели и передача импульсов для движения на Arduino (7 час.).

Создание движущихся элементов робота. Движение по системе колесной электротяги, организация шагового движения посредством сервоприводов.

 

Описание практико-ориентированных заданий и кейсов

 

Номер темы/модуля

Наименование практического занятия

Описание

  1. 2

Создание схем на Arduino с помощью программного обеспечения TinkerCAD Circuits

ПЗ. 1. Создание схемы с мигающим светодиодом

Создание простой схемы с мигающим светодиодом

1.2

Создание схем на Arduino с помощью программного обеспечения TinkerCAD Circuits

ПЗ.2. Создание светомузыки

Создание цели мигающих светодиодов с организацией их совместной работы

  1. .1

Использование инструментов для управления состоянием компонентов схем на Arduino

ПЗ.3. Создание схемы управления светодиодом

Создание схемы с двумя кнопками, с помощью которых управляется режим светодиода

2.1

Использование инструментов для управления состоянием компонентов схем на Arduino

ПЗ.4. Создание схемы вычисления по методу «палочек» с помощью кнопок и светодиодов

Создание схемы с двумя кнопками, с помощью которых увеличивается или уменьшается количество работающих светодиодов

2. 1

Использование инструментов для управления состоянием компонентов схем на Arduino

ПЗ.5. Создание схемы управления громкостью динамика с помощью джойстика

Создание схемы с динамиком, джойстиком, который управляет громкостью динамика и светодиодами, которые показывают уровень громкости

2.2

Использование инструментов фиксации и сбора информации от внешней среды

П3.6. Создание схемы определения температуры помещения

Создание схемы с датчиком температуры и RGB-светодиодом, показывающим уровень тепла помещения.

2.2

Использование инструментов фиксации и сбора информации от внешней среды

П3.7. Создание схемы с использованием датчика движения

Создание схемы с датчиком движения и звуковым сигналом при определении фактического движения в диапазоне.

3.1

Создание эффективных программ для Arduino

ПЗ. 8. Усовершенствование схемы датчика движения с использованием светодиодов.

Создание схемы с датчиком движения и звуковым сигналом при определении фактического движения в диапазоне, добавление светодиодов, которые с помощью функции и датчика расстояния показывают дальность до движущегося объекта.

3.2

Использование структур данных для организации работы схем

ПЗ.9. Усовершенствование схемы светомузыки с использованием массивов.

Создание цели мигающих светодиодов с организацией их совместной работы с использованием массивов

4.1

Создание простого светофора

ПЗ.10 Создание простого светофора

Создание автоматического светофора с использованием светодиодов

4.2

Подключение динамика и 7-сегментного дисплея к светофору

ПЗ.11 Подключение динамика и 7-сегментного дисплея к светофору

Усовершенствование светофора с помощью динамика и 7-сегментного дисплея для определения оставшегося времени

4. 3

Организация эффективного управления 7-сегментным дисплеем с помощью декодера

ПЗ.12 Использование декодера в светофоре для упрощения схемы светофора

Усовершенствование светофора с помощью декодера и построение двоичной логики функционирования 7-сегментного дисплея

5.1

Использование компьютерных средств для обучения схемотехнике

ПЗ.13 Создание задания для обучающихся на основе выполненных заданий по системе уровней усвоения материала

Создание задания для обучающихся на основе выполненных заданий по системе уровней усвоения материала

5.2

Принципы организации проектной деятельности при обучении схемотехнике и робототехнике

ПЗ.14 Создание плана разработки устройства (по примеру светофора) для обучения проектной деятельности

Создание плана разработки устройства (по примеру светофора) для обучения проектной деятельности

6. 1

Основы движения. Сервопривод. Аккумуляторы

ПЗ.15 Создание элемента погрузчика на основе сервопривода

Создание системы погрузчика с помощью сервопривода для поднятия груза

6.2

Двигатели и передача импульсов для движения на Arduino

ПЗ.16 Создание двигающейся платформы на основе колесной тяги

Использование электродвигателя для создания колесной платформы

6.2

Двигатели и передача импульсов для движения на Arduino

ПЗ. 17 Создание шагающего механизма

Использование сервопривода для создания «ног» шагающего робота

 

Планируемые результаты обучения:

2.1.Знание (осведомленность в областях)

2.1.1.  Принципы работы современных устройств в области схемотехники и робототехники.

2.1.2. Логическая структура технических средств из реальной жизни.

2.1.3. Принципы программирования устройств, а также принципах реализации псевдоискусственного интеллекта при построении роботов, в том числе основы движения.

2.1.4. Обучать принципам работы по сборке и программированию устройств на базе Arduino.

2.2. Умение (способность к деятельности)

2.2.1. Сборка электротехнических приборов на основе системы Arduino.

2.2.2. Программирование работы устройств, их масштабирование и усложнение.

2.2.3. Эффективное использование ресурсов памяти и энергии.

2.2.4. Создавать материалы и задания для обучения схемотехнике и робототехнике на базе Arduino.

2.3.Навыки (использование конкретных инструментов)

2.3.1. Использование компонентов системы Arduino для сборки устройств схемотехники и робототехники.

2.3.2. Применение среды программирования Arduino IDE для составления программ и загрузки их на собираемое устройство.

2.3.3. Использование web-ориентированной среды дизайна устройств  TinkerCAD Circuits для построения моделей и программирования.

Уроки программирования Ардуино — Сайт ikt1793!

Первые две работы — это знакомство с платформой Ардуино, основами языка программирования, основными элементами электронного конструктора, из которого мы будем собирать наши устройства.

Следующие работы уже не требуют строгого и буквального следования инструкции. Здесь можно проявить творческий подход, развить начальное задание в более сложное, самостоятельно усовершенствовать конструкцию и код ее управления.

Поэтому работы, начиная с третьей, будем называть проектом.

 

Лабораторная работа № 1.  Знакомство с Arduino Uno. Управление светодиодом
Уже через несколько занятий вы сможете создавать увлекательные проекты: электронные устройства, которые управляются микроконтроллером Arduino по вашей воле и желанию. Примеры несложных проектов, созданных  учениками нашей школы, вашими предшественниками, можно посмотреть здесь: «Плей-лист Arduino». Примеры более сложных проектов нетрудно найти в Интернете, так как любителей-«ардуинщиков» становится все больше и больше. На некоторые из них можно посмотреть здесь >>

Но сегодня надо сделать самый первый шаг: познакомиться с самой платформой Ардуино, ее составными частями, выучить, для чего какая часть предназначена, как заставить микроконтроллер работать и выполнять ваши указания.


 

На следующем шаге освоения Arduino необходимо научиться собирать безопасные электронные схемы. Безопасные не столько для вас, разработчиков и пользователей, сколько для самой платформы и тех деталей электронного конструктора, из которых будем собирать модели. Как мы знаем, в неумелых руках электронные устройства могут не заработать не только из-за неправильной сборки или ошибочной программы. Электронные устройства в неумелых руках могут и перегореть. Чтобы не случилось ни того, ни другого, выполняем Лабораторную работу №2.  

 

Проекты

Проект «AutoNet для школьников» (Arduino)

12 и 13 мая в Парке науки ННГУ (Нижний Новгород, ул. Ульянова, 10 Б) состоится робототехнический хакатон для школьников. Мероприятие проводится в рамках реализации проекта «AutoNet для школьников», поддержанного Фондом президентских грантов.

Организаторы хакатона:

Нижегородская школа робототехники НРБОО «Забота»

ННГУ им. Лобачевского

Робототехнический хакатон – это образовательно-соревновательное мероприятие, в программе которого теоретические занятия, мастер-классы, командное выполнение проектного задания и соревновательная оценка достигнутых промежуточных и итоговых результатов. Цель хакатона – популяризация научно-технического творчества и стимулирование молодёжи к изучению современных информационных систем и технологий.

Задания хакатона – сборка робота из готовых Ардуино-комплектов (предоставляются организаторами), программирование робота, выполнение промежуточных и итоговых тестовых заданий:

1. Промежуточный тест «танцы роботов» — оценка программирования сервомоторов.

2. Промежуточный тест «Компьютерное зрение» — оценка программирования датчиков.

3. Итоговый тест «Гонка» — прохождение на время трассы по непрерывной линии. Оценка проводится по выбору команды в одной из двух номинаций: «широкая линия», «евролиния».

К участию приглашаются учащиеся 8-11 классов и студенты, интересующиеся робототехникой. Количество мест ограничено.

Для участия в мероприятии необходима онлайн-регистрация: https://drive.google.com/open?id=1YiOAWsxGBQLchpt4T8aMTSJS-gwudZk2hK-1eRC4wgs

Онлайн-регистрация на хакатон осуществляется каждым участником в индивидуальном порядке. Количество человек в команде – 2-5.

Для участия в хакатоне необходим один ноутбук и кабель mini-USB на команду.

На хакатоне участникам понадобится знание основных функций Arduino, опыт подключения Arduino к компьютеру и программирования. Подготовиться к хакатону можно с помощью онлайн-курса по Arduino от МФТИ — https://www.coursera.org/learn/roboty-arduino/

Победителей в номинациях «евролиния» и «широкая линия» ждут главные призы хакатона – два квадрокоптера. Команды, занявшие призовые места, также будут награждены.

Следите за новостями на сайте и ВКонтакте: http://robotograd.ru/arduino; https://vk.com/robotnn

Начало мероприятия: 12 мая 2018 года в 10:00.

Место проведения: Парк науки ННГУ (Нижний Новгород, ул. Ульянова, 10 Б)

По всем организационным вопросам можно обратиться к директору центра выявления и поддрежки одаренных детей и студентов ННГУ Жаркову Максиму Анатольевичу +7 (910) 382-68-54, [email protected] ru, а также руководителю проекта «AutoNet для школьников» Вдовиной Анастасии Вячеславовне +7 (999) 121-03-91.

3. Программирование устройств на базе Arduino

Разбор теории…
    Итак, данный скетч включает в себя две процедуры setup и loop.

Процедура setup выполняется один раз и, как правило, используется для конфигурации портов микроконтроллера и других настроек

void setup()
{
  // настраиваем пин №13 в режим выхода,
  // т.е. в режим источника напряжения
  pinMode(13, OUTPUT);
}
    Здесь используется функция pinMode, для которой в скобках указаны два аргумента: 13 — номер порта, OUTPUT — режим вывода. Т.е. с  помощью данной функции мы сообщаем плате, что напряжение для работы устройства нужно подавать а 13 порт.

    

    Процедура loop выполняется в бесконечном цикле. Обе процедуры обязательно должны присутствовать в скетче.

    Рассмотрим подробнее, что происходит в цикле.

    Мигание, по сути, представляет собой последовательное включение и выключение лампочки, которое повторяется бесконечно.

    Для того чтобы заставить светодиод загореться мы используем функцию digitalWrite(pin, value), где:

    pin — номер порта, на который мы направляем сигнал;

    value — значение которое мы отправляем на порт.

    Так как наш светодиод подключен к 13 порту, и мы используем цифровой сигнал, который имеет лишь два значения (1 — HIGH и 0 — LOW), наша функция будет выглядеть следующим образом:

    digitalWrite(13, HIGH)

    Для того, чтобы выключить светодиод используем ту же функцию, инвертируя значение сигнала:

        digitalWrite(13, LOW)

    Ну, и, безусловно, для того чтобы заметить изменение в работе устройства необходимо поставить некую паузу между включением и выключением. Для этого используется команда delay(n), которая задерживает микроконтроллер в текущем состоянии на n миллисекунд. В нашем случае эта команда имеет следующий вид:

        delay (1000)// 1000мс = 1сек

    Таким образом, весь код программы выглядит следующим образом:

void setup()
{
  // настраиваем пин №13 в режим выхода,
  // т.е. в режим источника напряжения
  pinMode(13, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // подаём на пин 13 «высокий сигнал» (англ. «high»), т.е.
  // выдаём 5 вольт. Через светодиод побежит ток.
  // Это заставит его светиться
  digitalWrite(13, HIGH);
 
  // задерживаем (англ. «delay») микроконтроллер в этом
  // состоянии на 1000 миллисекунд
  delay(1000);
 
  // подаём на пин 13 «низкий сигнал» (англ. «low»), т.е.
  // выдаём 0 вольт или, точнее, приравниваем пин 13 к земле.
  // В результате светодиод погаснет
  digitalWrite(13, LOW);
 
  // замираем в этом состоянии на 1000 миллисекунд
  delay(1000);
 
  // после «размораживания» loop сразу же начнёт исполняться
  // вновь, и со стороны это будет выглядеть так, будто
  // светодиод мигает 
}

   

    Обратите внимание на скобки и знаки:

  • каждой { должна соответствовать } — не теряйте скобки!
  • обратите внимание, что команды отделяются друг от друга ;
  • использованные в данном скетче константы OUTPUT, HIGH, LOW пишутся заглавными буквами
  • комментарии добавляются в каждой строке после двойного слэша //

Пояснительная записка Цели курса Задачи курса Первый уровень:

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Учебные конструкторы Лего уже не первый год используются в образовательном процессе. Это дает возможность развития у ученика творческого мышления, формирует инженерный подход при

Подробнее

Информационная карта

Полное название программы ФИО автора, разработчика (коллектива) с указанием занимаемой должности Контактный телефон, электронный адрес Полное наименование образовательной организации Наименование муниципального

Подробнее

Powered by TCPDF (

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Нормативными документами для составления рабочей программы являются 1. Федеральный закон от 29.12.2012г. 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (редакция от 23.07.2013).

Подробнее

Пояснительная записка

Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Лего. Робототехника» Направление внеурочной деятельности «Общеинтеллектуальное» Основное общее образование 5-9 класс Пояснительная записка Основная задача

Подробнее

Образовательный набор «Амперка»

Образовательный набор «Амперка» уникальный продукт, предназначенный для школ и «кружков» Что это Набор представляет собой готовый учебный курс. Его цель: Научить детей настоящему, прикладному программированию,

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка В настоящее время созрела реальная необходимость в воспитании и обучении учащихся, которые в дальнейшем свяжут свою деятельность с инженерно-техническими и информационными технологиями,

Подробнее

Название учебного курса: «Робототехника»

Название учебного курса: «Робототехника» В эпоху стремительно развивающейся техносферы особо актуальным становится вопрос о новом классе машин роботов и соответствующего научного направления робототехники.

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Мир Arduino» имеет техническую направленность и призвана способствовать формированию у подрастающего поколения интереса

Подробнее

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Обоснование выбора программы Модифицированная программа для обучающихся 11-14 лет составлена на основе программы Ершова А. А. «Робототехника на основе Arduino». Выбор данной авторской

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Предмет «Робототехника» — это образовательный проект, направленный на внедрение современных научно-практических технологий в учебный процесс. В основе работы заложен принцип «от идеи

Подробнее

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Данная программа курса технической направленности. В настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная

Подробнее

ДЕПАРТАМ ЕНТ ОБРАЗОВАНИЕ! ГОРОДА МОСКВЫ

ДЕПАРТАМ ЕНТ ОБРАЗОВАНИЕ! ГОРОДА МОСКВЫ Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы «Политехнический техникум 47 имени В. Г. Федорова» (ГБПОУ ПТ 47) М Е Школа 1155»

Подробнее

Название учебного курса: «IT»

Название учебного курса: «IT» В современном мире происходит активное внедрение робототехники в нашу жизнь, многие процессы, которые ранее выполнялись человеком, заменяются робототехническими устройствами

Подробнее

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа разработана на основе следующих нормативных документов: 1. Федеральный закон от 29.12.2012 273ФЭ «Об образовании в Российской Федерации»; 2. Приказ Министерства

Подробнее

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «Робототехника» Направленность: техническая Уровень программы: ознакомительный Возраст учащихся: 12 16 лет Срок реализации: 1 год (72 часа) Москва, 2018 год 2 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

Подробнее

Проект 3. Светильник, управляемый по USB В этом проекте отправляются устройству команды, как ему светит. Список деталей: 1 плата Arduino Uno 1 беспаечная макетная плата 1 светодиод 1 резистор номиналом

Подробнее

Компьютерная школа УГМК

Компьютерная школа УГМК Углубленно изучаем программирование Обучаем ребят профессиональным инструментам и практикам программирования на различных языках ПОЧЕМУ СТОИТ ВЫБРАТЬ КОМПЬЮТЕРНУЮ ШКОЛУ УГМК Развиваем

Подробнее

Школа Программирования и Робототехники

Школа Программирования и Робототехники Модуль 1-го уровня 1. Мир Информатики Содержание: Вводный курс. Основы информатики, алгоритмизации и информационных технологий. Учащиеся: 2-4 класс нет Оборудование:

Подробнее

«Основы электроники и программирования»

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 72 с углублённым изучением немецкого языка Калининского района Санкт-Петербурга ПРИНЯТА на заседании Педагогического

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Актуальность программы. Программа направлена на профориентацию молодежи в сфере инженерно-технических специальностей. Освоение курса по программе позволит учащимся на практике применить

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Направленность программы — научно-техническая, творческая. Актуальность и педагогическая целесообразность. В современных условиях научно-техническое творчество это основа инновационной

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Направленность: техническая Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких

Подробнее

1.1 Ответ: Ом. 1.2 Ответ: В

Олимпиадные задания первого (заочного) тура Межрегиональной многопрофильной олимпиады «Менделеев» ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет» Профиль: робототехника Предметы: физика, схемотехника,

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Рабочая программа для кружка «Технолаб» в 5-9 классе составлена на основе следующих нормативно-правовых и инструктивно-методических документов: Приказ Министерства образования и науки

Подробнее

Благодарности Глава 1.

Введение… 21

Оглавление Благодарности… 20 Глава 1. Введение… 21 Бесконечность не предел!… 22 Сила в массовости……………………………………….. 26 Компоненты и аксессуары… 26 Необходимое программное

Подробнее

Пояснительная записка

1 Пояснительная записка Данный курс предназначен для ознакомления учащихся 10б физикоматематического класса с правилами ведения инженерно-технического проекта и их сопровождения. Представленная программа

Подробнее

2. Место дисциплины в структуре ООП

2 1. Цели и задачи дисциплины Дисциплина «Микропроцессоры в радиотехнических устройствах» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла в подготовке магистров. Целью настоящей дисциплины

Подробнее

Эксперименты с программированием. 1.Введение и подготовка к работе. Arduino — это контроллер (управляющий модуль). На плате контроллера размещены процессор, микросхема конвертора USB и выводы для подключения

Подробнее

АРДУИНЩИКА 12 МИНИ-ПРОЕКТОВ

КОНСПЕКТ АРДУИНЩИКА 1 МИНИ-ПРОЕКТОВ ArduBlock Technologies 1 мини проектов Веб-сайт: http://ardublock.ru Автор: Виталий Петров Вк группа: https://vk.com/ardublock Инстаграмм: https://www.instagram.com/ardublock.ru/

Подробнее

1. Пояснительная записка

Паспорт программы Название программы Дополнительная общеобразовательная программа «Мир LEGO»» Сроки реализации программы Возраст обучающихся Наименование учреждение Программа рассчитана на 1 год с 13 до

Подробнее

КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ

КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ Мотивирование учащихся на изучение профильных инженерным специальностям предметов и подготовку к сдаче профильного ЕГЭ КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КЛАСС ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Подробнее

Рабочая программа Информатика 9 класс

Петровский филиал Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Сатинской средней общеобразовательной школы Рассмотрена и рекомендована «УТВЕРЖДЕНА» к утверждению пед. советом Приказ от от протокол

Подробнее

Подробности на edcomm.ru

Подробности на edcomm.ru Арт. ТР-0181 Образовательный робототехнический модуль, предназначенный для освоения базовых навыков в области проектирования различных объектов, направлен на развитие у учащихся

Подробнее

ООО «Экзамен Технолаб»

Предварительный уровень Начальный уровень Базовый уровень Соревновательный уровень Профессиональный уровень Исследовательский уровень Экспертный уровень (5 8 лет) (9 12 лет) (12 15 лет) (8 14 лет) (14

Подробнее

1. Пояснительная записка

1. Пояснительная записка 1.1. Краткая характеристика предмета Конструктор TETRIX включает в себя все необходимое для создания металлических роботов, которые могут управляться микрокомпьютером Lego Mindstorms

Подробнее

Дистанционное обучение

Дистанционное обучение по робототехнике в online формате ОТКРЫТО на youtube канале https://www. youtube.com/channel/UC4o2jhav_gnSj9r6TqyYrRg/ .


Мы хотим подержать наших ребят в период карантина, поэтом предлагаем проходить с нами уроки по #ардуино программированию в программе tinkercad.com.

Кому подходит такой формат?

Детям 8+, подросткам и взрослым. Поэтому, если вы не занимаетесь в нашем клубе, то самое время начать осваивать программирование.

Что нужно, для он-лайн занятий?

Все просто: Доступ к нашим YouTube урокам + tinkercad.com. Взрослые помогут детям зарегистрироваться на сайте tinkercad, далее выполняем вход через e-mail. Если зависает, заходим с другого браузера либо в любимом и родном чистим cookies.

Что делать в уроке?

Повторяем за инструктором базовую программу, внимательно слушаем тему (один или несколько раз). Выполняем домашнее задание во второй половине урока.

При выполнении домашнего задания, просьба присылать видео на проверку. Как мотивацию друг для друга можно снять видео или сделать запись экрана и прикрепить комментарием к данной записи или отправить сообщением в группу.

Так же отмечайте себя, выполняющим д.з. в инстаграмме @ufarobo обязательно ставим значок #StayHome #ЛучшеДома.

**********
Важно!!!

Дистанционное обучение для детей 8+ через SKYPE или DISCORD будет доступно со следующей недели в привычное для вас время, если очное обучение не возобновится.
Дистанционное обучение будет доступно всем, независимо от базового уровня знаний, поэтому можно присоединиться в группу 1курса или запросить индивидуальные занятия!

**********

При выполнении домашнего задания, просьба присылать видео на проверку и/или как мотивацию для других ребят в соцсеть. Видео можно снять с телефона или сделать запись экрана и прикрепить комментарием к данной записи в ВК или отправить сообщением в группу.

Так же отмечайте себя, выполняющим д.з. в инстаграмме @ufarobo обязательно ставим значок #StayHome #ЛучшеДома.


Сайт с полным объяснением урока http://ufarobo.ru/arduinoprog
Группа ВК https://vk.com/ufa_robo
Профиль инстаграмм @ufarobo

15 отличных проектов Arduino для начинающих

Проекты Arduino может быть трудно понять, с чего начать. К счастью, вариантов очень много. Вот 15 проектов Arduino для начинающих, которые помогут вам начать работу!

Примечание о необходимом оборудовании: Для краткости элементы, которые обычно входят в стартовые комплекты Arduino, не включены в представленные здесь обзоры. Любые другие необходимые компоненты будут перечислены в описании проекта.

4 лучших стартовых набора для начинающих Arduino

Существует множество отличных проектов Arduino для начинающих, которые вы можете использовать для начала, но для начала вам понадобится Arduino и некоторые компоненты. Вот наш выбор из 4 лучших стартовых наборов для любого начинающего энтузиаста Arduino.

1. Сделайте игру Buzz Wire с Arduino

Вам понадобится:

Единственное, что круче, чем создание собственных игр, — это создание собственного игрового контроллера.

Этот проект пользовательского игрового контроллера Arduino охватывает как создание собственного оборудования, так и пошаговое кодирование простой игры.

5.Умный замок Arduino RFID

Вам понадобится:

  • 1 х ультразвуковой датчик «пинга»
  • 1 х пьезо-зуммер
  • 1 х светодиодная лента

Простая система сигнализации, которая использует датчик движения для обнаружения движения, мигают светодиоды и раздается высокий предупреждающий сигнал при обнаружении злоумышленника.

Хотя это не совсем правильная защита дома, но это идеальное решение для защиты небольших помещений.Идеально подходит для присмотра за ящиком с закусками!

7.

Контроллер светофора

Этот проект — отличное введение в программирование на Arduino. Контроллер светофора использует красный, желтый и зеленый светодиоды, чтобы воссоздать светофор на вашей макетной плате. Это простой способ научиться писать и редактировать код. В качестве бонуса в ваш стартовый набор должны быть включены все необходимые компоненты.

А для проекта, который вы можете создать без программирования, посмотрите, как использовать Xod для создания робота Arduino.

8.Лампа для настроения Companion Cube

Вам понадобится:

  • OLED-экран, совместимый с Arduino

Написание ретро-игры — отличная практика программирования. Pong — это классика, и вы можете играть в нее на Arduino двумя способами. Вы можете написать игру с нуля и играть на недорогом OLED-экране.

11.»Телевизионный дьявол» Arduino Prank Remote

Вам понадобится:

  • Блок питания 10A 5V
  • Светодиодная лента WS2812B

Первоначально разработанная для телевизоров Philips, Ambilight отличается окружающим освещением, которое реагирует на изображения на экране вашего телевизора. Воссоздать Ambilight для любого экрана не так уж и сложно. Дешевые адресуемые светодиоды снижают стоимость этой впечатляющей сборки, и на момент написания список компонентов для этого проекта упал намного ниже ориентировочной стоимости в 60 долларов.

13.Лазерная турель с питанием от Arduino

Вам понадобится:

  • 64 светодиода
  • Ремесленная проволока
  • Компонентный провод
  • Зажимы под крокодил
  • Лесной лом
  • Дрель

Если вы хотите построить что-то красивое, пульсирующий светодиодный куб — идеальный выбор. Управляемый с одного Arduino через мультиплексирование, новичкам все еще достаточно легко сделать. Этот проект также является отличной практикой пайки, которая является одним из основных навыков электроники для начинающих, которые вам необходимо знать.

15.Проект выходного дня: создание гигантского пиксельного светодиодного дисплея

2. Используйте Arduino для садоводства с «Garduino»

3. Проект, объединяющий Arduino и Ruby с инфракрасным пультом дистанционного управления, чтобы им можно было управлять через Интернет

Arduino и Art

В области искусства Arduino используют многие профессионалы.

5. Выставка Рюичи Сакамото «Искусство-окружающая среда-жизнь» . Инсталляция об уважении к природе создана после сильного землетрясения и цунами.

Из этих примеров видно, что с Arduino возможно почти все. Итак, давайте сами попробуем!

Покупка Arduino, выполнение установки и создание среды разработки

Для запуска Arduino есть два требования:

  1. Подготовьте плату Arduino и электронные компоненты
  2. Создание среды разработки (IDE)

Покупка платы Arduino

Для начала нам понадобится плата Arduino. Нашей целью будет заставить светодиоды мигать (широко известное как L-мигание), поэтому давайте сначала подготовим плату Arduino и необходимые детали.

Запчасти можно приобрести в местном магазине электроники или в Интернете. Например, вы можете купить плату Arduino у Adafruit.

Стартовый комплект Arduino

Для тех, кто просто хотел бы начать работу как можно скорее, я рекомендую Arduino Starter Kit (примерно 90 долларов США), который включает плату Arduino, светодиоды, кабели и многое другое.

Для нашего первого проекта, который включает использование Arduino для управления светодиодами, потребуется плата Arduino и хотя бы один светодиод. (Не идеально, но пока подойдет.)

Есть много разных типов Arduino

В продаже есть много типов Arduino, но на этот раз мы будем использовать Arduino UNO (примерно 25 долларов).

После того, как мы настроим плату Arduino, мы перейдем к среде разработки!

Создание среды разработки (IDE)

Чтобы установить среду разработки, загрузите установщик Arduino с их веб-сайта.

Обычно процесс установки не требует пояснений.Но если вы столкнетесь с какими-либо препятствиями, вы можете выполнить конкретный поиск, например «Arduino установить Windows 7» или «Arduino установить Mac», чтобы решить любые проблемы, которые могут быть уникальными для вашего компьютера.

1. Загрузите установщик с общедоступного сайта

Перейдите на следующий сайт и загрузите установщик.

Arduino — Программное обеспечение

2. Установка с помощью установщика

После завершения установки появится этот значок. Давай, откроем.

Заставляем светиться светодиоды!

Наконец-то пришло время выполнить нашу задачу — заставить наш светодиод загореться.

Методы и ключевые концепции построения Arduino

Базовый процесс для проекта Arduino следующий.

1. Решите, что делать

Наша цель на этот раз — L-мигание, поэтому мы выполнили условие 1. Теперь давайте сконструируем электронную плату.

2. Создание электронной схемы цепи
Основы платы Arduino

Arduino включает в себя множество входов и выходов.Строительство включает добавление деталей и соединений к плате. (Я расскажу о различиях между цифровым и аналоговым в одном уроке)

Наша цель на данный момент — заставить светиться светодиод. Итак, подключите длинную часть светодиода к клемме с маркировкой 13, а короткий конец светодиода — к GND. На этом настройка оборудования завершена.
(На самом деле, прямое подключение светодиода приведет к прохождению электричества через него и уменьшит срок службы светодиода, но поскольку это всего лишь пробная версия, мы сделаем это пока так)

Посмотрев на светодиод, можно увидеть, что ножки бывают разной длины. Это сделано для того, чтобы мы могли различать положительное и отрицательное. В зависимости от детали, бывают случаи, когда нам не нужно беспокоиться о + и -. В случае светодиода, если мы ошибемся с + и -, это может повредить светодиод, поэтому мы должны быть осторожны. (С учетом сказанного, детали, вероятно, будут ломаться много раз. Это одно из преимуществ электронных инструментов …)

3. Создайте программу / эскиз

Когда монтажная плата будет завершена, давайте создадим программу, которая заставит светодиодный индикатор мигать.

В Arduino программа называется скетчем. (Это имя было выбрано, чтобы подчеркнуть легкость, с которой можно создать программу, как нарисованный эскиз.) Во-первых, не думая ни о чем, введите программу, указанную ниже, в IDE Arduino.

Я объясню программу по пунктам позже.

После открытия Arduino IDE программу можно ввести в пустое пространство.

В конце концов, эта программа будет записана на плату Arduino и заставит Arduino работать.

Базовый экран Arduino IDE

Программа включения светодиодов

После того, как вы вошли в указанную выше программу, проверьте ее правильность (значок галочки находится слева). Если с программой нет проблем, ее можно загрузить в Arduino с помощью значка в правой части экрана.

4. Проверьте работу

После загрузки программы в Arduino светодиодный индикатор начнет мигать.
Если он не мигает, убедитесь, что индикатор не сломан, ориентация (+ и -) правильная, а USB-кабель вставлен правильно. Затем попробуйте еще раз загрузить программу.

Мигает!

Мы успешно сделали L-мигание! Это основной поток проекта Arduino. В следующий раз я расскажу больше о программировании и резисторах, которые позволят вам изменять ток и напряжение, подаваемые на светодиод, для управления яркостью!

Какая доска лучшая? [Обновлено]

Одноплатные компьютеры стали довольно популярными в последние десятилетия из-за их способности использоваться в процессе разработки и обучения для начинающих. Одноплатный компьютер — это не что иное, как одна печатная плата, но он работает как полноценный компьютер, оснащенный микропроцессором, памятью и вводом / выводом, а также множеством других функций. Одноплатные компьютеры изначально использовались как демонстрационные и развивающие системы для различных отраслей промышленности. В отличие от стандартного настольного компьютера, одноплатные компьютеры обычно не зависят от слотов расширения для расширения или основных функций.

Несмотря на то, что доступно большое количество одноплатных компьютеров, Arduino и Raspberry Pi являются двумя из самых популярных устройств.Они стали довольно популярными среди студентов и профессионалов, а также среди любителей и любителей. У каждой платы есть свои плюсы и минусы, и профессионалы точно знают, когда и где использовать какую доску, а когда переходить на другую. Но программисты, которые только начинают создавать проекты, часто путаются между ними и обычно не решают, какую доску изучить и использовать в своих проектах.

Что такое Raspberry Pi?

Несмотря на размер кредитной карты, Raspberry Pi (серия) — это полностью функциональный компьютер, так как он имеет выделенную память, графическую карту и процессор.На плате может работать даже ОС Linux (специально разработанная версия), и ее легко установить в большинстве программ Linux. Доски были разработаны Raspberry Pi Foundation для поощрения изучения основ информатики в школах, а также в развивающихся странах. Несмотря на то, что доски предназначены только для обучения, они стали популярнее, чем предполагалось, и использовались в таких высокотехнологичных приложениях, как робототехника.

Что такое Ардуино?

Arduino — это одноплатный компьютер, обладающий тремя основными функциями.Первый — это платформа прототипа оборудования, второй — язык Arduino и, наконец, не в последнюю очередь — интегрированная среда разработки (IDE) и библиотеки. Плата Arduino — это скорее микроконтроллер, чем полноценный компьютер. Плата Arduino не может запускать операционную систему, но код можно писать и выполнять так, как его интерпретирует постоянная программа. Основная функция платы Arduino — взаимодействие с вторичными устройствами и датчиками, что делает ее идеальной для проектов, требующих минимальной сложности и работающих только с датчиком или ручным вводом.

Разница между Arduino и Raspberry Pi

И Arduino, и Raspberry Pi прочно закрепили свое место в индустрии одноплатных компьютеров и любимы миллионами людей по всему миру. Хотя их характеристики и возможности различаются, все зависит от того, какая плата идеально подойдет для вашего проекта. В этой статье мы обсудим особенности Arduino и Raspberry Pi и проведем сравнение их наиболее выдающихся характеристик, чтобы помочь вам сделать выбор в пользу наилучшего одноплатного компьютера для ваших проектов.

1. Кривая обучения

Как мы уже говорили ранее, Pi — это скорее компьютер, а Arduino — это, по сути, дверь в мир программирования. В целом, Arduino намного проще в освоении, так как у нее гораздо более низкий входной барьер. Если у вас мало или совсем нет знаний в области компьютеров и программирования, но вы хотите начать, Arduino — правильный выбор для вас. Ниже приведено руководство по скорости, чтобы вы узнали об Arduino.

С другой стороны, люди с опытом работы в Unix или Linux могут легко использовать Raspberry Pi, поскольку его можно легко загрузить с помощью специальной версии Linux, явно созданной для оборудования Raspberry Pi.После установки ОС это похоже на работу на любом компьютере с Linux.

2. Простота

Плата Arduino намного проще в использовании по сравнению с Raspberry Pi. Плату Arduino можно легко подключить к аналоговым датчикам и другим электронным компонентам, используя всего несколько строк кода. Напротив, простое считывание входных данных с датчиков сопряжено с большими трудностями, поскольку для этого требуется установка нескольких библиотек и программного обеспечения для создания интерфейса между платой и датчиками и другими электронными компонентами. Кодирование в Arduino также проще, чем в Raspberry Pi, последнее требует знания Linux и его команд.

3. Доступные языки программирования

Одноплатный компьютер Raspberry Pi был разработан с целью побудить молодежь заниматься программированием. Pi в Raspberry Pi происходит от языка Python, что означает его использование на компьютере. Хотя Raspberry Pi за короткое время принял ряд языков программирования, благодаря чему он стал основным выбором для обширной группы программистов.Некоторые из языков, доступных для использования в Raspberry Pi, — это Scratch, Python, HTML 5, JavaScript, JQuery, Java, C, C ++, Perl и Erlang.

В случае с Arduino вы встретите Arduino IDE — кроссплатформенный пользовательский интерфейс, используемый для написания и загрузки программ на плату. Он написан на языке программирования Java и помогает любому легко начать программировать на Arduino. Но в высокопроизводительных проектах Arduino IDE выступает в качестве ограничения того, что можно сделать. Если вы не хотите использовать IDE, вы можете закодировать Arduino на языке C ++.

Есть много других инструментов, доступных для новичков и профессионалов при программировании в Arduino. Одним из таких инструментов является ArduBlock, который помогает новичкам с минимальным опытом программирования визуализировать свой код, а не вводить его, помогая им понять логику. Еще один визуальный инструмент — Snap4Arduino, который меньше ориентирован на программирование, а больше на то, чтобы помочь пользователю понять, как он работает, поскольку он создан для немного более пожилой аудитории. Другие языки, которые могут использоваться прямо или косвенно через внешние коммуникаторы, — это C # и Python.

4. Сетевые возможности

Сетевые возможности Raspberry намного превосходят возможности Arduino. Raspberry Pi 3 имеет Bluetooth и возможность беспроводного подключения. Он также может подключаться к Интернету через Ethernet. Плата поставляется с 1 портом HDMI, 4 портами USB, одним портом камеры, 1 портом Micro USB, 1 портом ЖК-дисплея и 1 портом дисплея DSI, что делает ее идеальной для множества приложений. С другой стороны, порты Arduino не предназначены для прямого подключения к сети.Несмотря на то, что это возможно, потребуется дополнительная микросхема с портом Ethernet, что потребует дополнительной проводки и кодирования.

5. Скорость процессора

Разница в скорости процессора между Raspberry Pi и Arduino довольно очевидна и огромна, это связано с тем, что первый является полностью работоспособным компьютером, а другой — микропроцессором. Сравнивая тактовую частоту платы Arduino Uno и платы Raspberry Pi Model B, мы видим значения 16 МГц и 700 МГц соответственно.Следовательно, устройство Raspberry в 40 раз быстрее платы Arduino. Кроме того, на плате Pi в 128000 раз больше оперативной памяти, чем на плате Arduino с объемом ОЗУ 0,002 МБ.

Важно помнить, что Arduino — это просто устройство plug and play, которое можно включать и выключать в любое время без каких-либо повреждений. Но Raspberry Pi работает под управлением операционной системы и сам по себе является полноценным компьютером, который требует надлежащего выключения перед отключением питания. Неправильное выключение Raspberry Pi может повредить плату, повредить приложения и даже повлиять на скорость процессора.

6. Контакты ввода / вывода (I / O)

Контакты ввода-вывода на одноплатном компьютере — это то, что позволяет ему общаться с другими подключенными к нему устройствами. Например, если вы хотите активировать двигатель или зажечь светодиод с помощью одноплатного компьютера, вам понадобятся эти контакты ввода / вывода для выполнения этих задач. Raspberry Pi (модель 2) имеет 17 контактов ввода / вывода, а плата Arduino (Uno) имеет 20 контактов.

Еще одна важная вещь, на которую следует обратить внимание, — это временное разрешение, с которым плата может управлять этими выводами.Поскольку Raspberry Pi представляет собой полноценный компьютер, его процессор может быть загружен множеством других задач, что может вызвать трудности с минимизацией времени управления. Однако в случае Arduino вход можно контролировать на минимальное значение времени, чтобы изменить выход на желаемый уровень.

7. Потребляемая мощность

Из-за мощного (сравнительно) процессора плата Pi требует постоянного источника питания 5 В и может работать, а может и не работать идеально при питании от батарей.Но Arduino может без проблем работать с аккумуляторной батареей из-за низкого энергопотребления. Тем не менее, энергопотребление может меняться по мере увеличения количества подключенных устройств.

8. Склад

Базовая плата Arduino поставляется с хранилищем 32 КБ для хранения кода, который предоставляет платам инструкции. Этого достаточно, так как хранилище не будет использоваться для приложений, видео и фотографий. Pi, однако, не имеет хранилища, но поддерживает порт micro SD, который позволяет пользователю добавлять столько хранилища, сколько ему нравится.

9. Доступность и популярность

Платы Arduino и Raspberry Pi получили признание большого количества людей со всего мира. Благодаря такой высокой популярности, платы Arduino и Raspberry Pi легко доступны для покупки. Для сравнения, Arduino намного дешевле плат Raspberry Pi из-за ограниченных возможностей. Платы Arduino обычно стоят 20 долларов и выше в зависимости от версии, тогда как плата Pi обойдется вам примерно в 35 долларов и выше в зависимости от версии.Стоимость может увеличиться с платами высокого класса. Вот глобальный интерес к Arduino против Raspberry Pi в Google Trends:

Arduino против Raspberry в робототехнике и IoT

Выбор правильной одноплатной системы для вашего проекта очень важен, поскольку от этого зависит, насколько быстро и эффективно ваша задача будет выполнена. Хотя у платы Arduino и Raspberry Pi есть ряд плюсов и минусов, выбор правильной платы будет полностью зависеть от ваших требований.

Например, если ваша задача — считывать данные с датчиков и реагировать на них в реальном времени, плата Arduino подойдет вам больше, чем Raspberry Pi.Это связано с его низким энергопотреблением и низкими эксплуатационными расходами. Arduino идеально подходит для проектов, которые должны работать непрерывно с минимальным или незначительным взаимодействием и реакцией. Отличным примером такой задачи может быть запись температуры на улице и отображение ее на экране. Платы Arduino идеально подходят для новичков, которые только начинают и не пытаются реализовать какие-либо высококлассные проекты.

С другой стороны, Raspberry Pi следует использовать для более сложных проектов, чем приведенный выше пример.Плату Pi следует использовать, когда необходимо выполнить несколько задач одновременно, и некоторые или все из них являются сложными. Например, если ваш проект записывает температуру в определенной области, анализирует тенденции температуры за последние недели и прогнозирует погоду на следующие несколько дней, а также решает, будет ли погода оптимальной для орошения, тогда плата Raspberry Pi это то, что вам нужно. Проще говоря, плата Raspberry Pi предназначена для профессионалов, которые создают сложный и надежный проект, который требует возможности выполнять несколько задач одновременно, а в Arduino отсутствует функция.

Arduino против Raspberry Pi: сравнение один на один

Здесь мы перечислили полное сравнение между Arduino и Raspberry Pi:

Устройство Ардуино Raspberry Pi
Семья RISC-микроконтроллер (AVR) Alf-Egil Bogen Vegard Wollan Усовершенствованные машины RISC (ARM)
Память (RAM) 0. 002 МБ (Uno) 512 МБ (модель B)
Тактовая частота 16 МГц 700 МГц
Операционная система Нет Дистрибутивы Linux
Контакты ввода / вывода 20 17
Хранение 32 кб памяти Нет встроенной памяти (порт для SD-карты)
USB-порты Нет 4
Используемые языки C / C ++ Python, HTML 5 и JavaScript

Заключение

Raspberry Pi и Arduino демонстрируют несколько ярких различий, одновременно тонких и значительных.Обе платы имеют довольно длинный список плюсов и минусов, но они идеально подойдут, если требования верны. Но какими бы разными они ни казались, существует сценарий, в котором они могут работать вместе, чтобы максимизировать отдачу от проекта. Вы можете сравнить плату Arduino со спинным мозгом тела, который принимает мелкомасштабные решения, такие как включение светодиода или измерение температуры жидкости, в то время как плата Raspberry Pi — это мозг, который принимает сложные решения, такие как анализ прошлых ценностей и прогнозирование будущих ценностей.

В конце концов, как мы уже обсуждали, плата Arduino идеально подходит для вас, если вы новичок и хотите узнать об электронике или кто-то, кто имеет опыт работы в электронике и хочет взяться за простые проекты. Raspberry Pi идеально подходит для вас, если у вас есть знания Linux и вы хотите использовать их, создавая сложные сетевые электронные проекты.

Какую бы плату вы ни выбрали, на Hackr.io есть руководства и курсы, разработанные сообществом для Arduino и Raspberry Pi:

Еще читают:

Расширение реального времени arduino для программирования многозадачных приложений

Структура бумаги

.Остальная часть этого документа организована

следующим образом. В Разделе II обсуждаются предыстория, включая

соответствующую работу. Раздел III представляет предлагаемое нами решение.

Раздел IV описывает внутреннюю структуру ARTE с деталями

ее реализации. В разделе V приводится пример использования

ARTE, тематическое исследование и некоторые экспериментальные результаты, проведенные

для оценки эффективности предлагаемого подхода. Наконец,

Раздел VI излагает наши выводы и будущую работу.

II. BACKGROU ND

A. Arduino Framework

Структура Arduino состоит из набора печатных плат

(оборудованных одним или несколькими микроконтроллерами) и интегрированной среды разработки

(IDE), используемой для разработки пользовательского приложения и программы

доска. Были выпущены различные платы Arduino

, имеющие разные вычислительные возможности

и разные устройства ввода-вывода. Например, первая предложенная плата,

под названием Arduino UNO, оснащена кроконтроллером ATmega328P mi-

, работающим на частоте 16 МГц, который предлагает 14 цифровых входов / выходов

контактов и 6 аналоговых входов. Другой популярной платой является Arduino

DUE, которая превосходит Arduino UNO, полагаясь на 32-битный микроконтроллер

Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3, работающий на частоте

84 МГц и предлагающий больший набор контактов ввода-вывода.

Фреймворк Arduino предлагает очень простую модель программирования

, структурированную по двум основным функциям, как показано в листинге 1.

Функция

setup ()

содержит код, который должен выполняться

при включении Arduino, тогда как

loop ()

содержит код

, который должен циклически повторяться бесконечно.Эти две функции,

вместе с другими глобальными структурами данных, являются частью основного файла

, обозначенного как эскиз, в котором разрабатываются приложения Arduino.

Как указано во введении, такая модель программирования

не позволяет пользователю указывать многозадачное приложение.

void setup () {

<здесь код>

}

void loop () {

<код здесь>

}

Листинг 1: модель программирования Arduino

Для поддержки пользователей в написании приложений множество стандартных библиотек

поставляется с фреймворком Arduino. Большинство из

не зависят от платформы (что позволяет использовать один и тот же API

независимо от конкретной платы Arduino) и имеют

, спроектированные таким образом, чтобы максимально скрыть все детали, связанные с

функциональностью, предлагаемой используемым микроконтроллером. Поскольку

Arduino представляет собой среду монопрограммирования, все библиотеки

предназначены для того, чтобы не выполняться в параллельном режиме.

B. Сопутствующие работы

Было предложено несколько работ для поддержки многозадачности в

в среде Arduino [

2

], [

1

], [

3

], все состоящие из ad-hoc

библиотеки, не использующие операционную систему реального времени (RTOS)

для управления параллелизмом.Этот подход в основном страдает следующими недостатками

:

задач циклически выполняются кооперативно,

затрудняет достижение гарантий времени отклика

для прикладных задач;

Результирующая модель программирования намного сложнее

по сравнению с исходной, предлагаемой Arduino,

, требующей от пользователя указания инициализации и явных

точек прерывания.

Кроме того, большинство таких расширений не обслуживаются, и

не обеспечивает явной поддержки периодических действий.

Другой предлагаемый подход — FreeRTOS-Arduino [

4

], который основан на ядре FreeRTOS

, перенесенном для использования в качестве библиотеки

Arduino. Хотя это решение использует ОСРВ для обеспечения упреждающего планирования с фиксированным приоритетом

, оно требует, чтобы пользователь был уверен

в параллельном программировании и API FreeRTOS

, который намного сложнее стандартной модели программирования Arduino

.Более того, FreeRTOS не является статической ОСРВ,

, потому что не весь код ядра и структуры данных могут быть адаптированы

к приложению во время компиляции. По этой причине ядро ​​

характеризуется большей занимаемой площадью, памятью и дополнительными расходами среды выполнения

из-за управления динамическими объектами.

Qduino [

12

] — еще одно решение, расширяющее структуру Arduino

ядром реального времени и новым API для обработки нескольких параллельных контуров управления и взаимного исключения.

Однако Qduino поддерживает только платформы x86 и нацелен на

многоядерных процессоров, поэтому он несовместим с подавляющим большинством

плат Arduino, чьи процессоры намного проще и не имеют модулей защиты памяти

. Более того, для этого требуется, чтобы средний пользователь

Arduino приобрел дополнительные знания о параллельном программировании

в реальном времени и конкретном API Qduino. API

Qduino очень похож на API, ранее предложенный

ARTE [

10

], но требует, чтобы пользователь указал больше параметров

, чем период задачи.

Подобно FreeRTOS-Arduino и Qduino, ARTE полагается на ОСРВ

для реализации параллелизма, но в отличие от предыдущих подходов

сохраняет простоту модели программирования Arduino

, а также обеспечивает прозрачную интеграцию большого набора из

. стандартные библиотеки Arduino. Более того, ARTE поддерживает большинство

распространенных платформ Arduino (например, Arduino UNO и Arduino

DUE).

Для достижения целей проектирования, описанных в разделе I, подчеркнутая

ОСРВ должна иметь минимальное влияние с точки зрения занимаемой площади

и накладных расходов времени выполнения, а также обеспечивать поддержку управления задачами

в реальном времени.Среди существующих ядер реального времени с открытым исходным кодом

ERIKA Enterprise [

13

] оказалось тем, которое лучше всего соответствует требованиям

. Другие ОСРВ с открытым исходным кодом, такие как FreeRTOS [

5

]

и NuttX [

6

], также могут быть использованы, но были отброшены для

их больших размеров из-за динамического управления

объектов ядра. Чтобы предоставить базовую информацию, необходимую для понимания подхода ARTE

, в следующем разделе кратко описываются особенности ядра ERIKA

.

C. Erika Enterprise

ERIKA Enterprise (сокращенно ERIKA) — это ядро ​​реального времени

с открытым исходным кодом [

13

], которое позволяет достичь высокого предсказуемого поведения синхронизации

с очень небольшими затратами времени выполнения и

занимаемой памяти (порядка одного килобайта). ERIKA

— это ОСРВ, сертифицированная OSEK / VDX [

16

], в которой используются инновационные проекты

Arduino с инструкциями, кодами, диаграммами, 3D-моделями DIY

Добро пожаловать в мою коллекцию из проектов Arduino .Даже если вы только начинаете работать с Arduino, вам не о чем беспокоиться. Каждый из следующих проектов DIY Arduino покрыт подробным пошаговым руководством о том, как сделать это самостоятельно, и включает принципиальные схемы, исходные коды и видео.

Эта коллекция проектов Arduino функций:

  • Беспроводное управление
  • Автоматизация
  • Управление двигателями
  • Роботизированный
  • Станки с ЧПУ
  • Светодиоды
  • и более.

Наряду с моими проектами DIY Arduino здесь вы также можете найти проектные идеи, подкрепленные моими подробными руководствами по Arduino для различных датчиков и модулей. Используя раздел комментариев ниже, вы также можете предложить свои идеи, а также обсудить все, что связано с этими проектами Arduino.

Я буду постоянно обновлять эту статью, добавляя все, что я делаю.

Arduino Projects с подробным пошаговым руководством


Роботизированные проекты Arduino

Как энтузиаст Arduino, я обнаружил, что создание роботов с Arduino было для меня самым интересным.У них как у производителя и инженера есть чему поучиться. Итак, вот мои проекты Arduino, связанные с робототехникой, чтобы вы тоже могли учиться.

Рука робота Arduino

Когда дело доходит до автоматизированного производства, роботы-манипуляторы играют большую роль во многих областях применения. Они часто используются для сварки, сборки, упаковки, покраски, подбора и размещения и многого другого. Этот проект Arduino на самом деле представляет собой роботизированный манипулятор, сделанный из деталей, напечатанных на 3D-принтере, соединений серводвигателей и управляемый с помощью Arduino Nano. Что еще круче, мы можем управлять манипулятором по беспроводной сети с помощью смартфона и специального приложения для Android.

Рука робота имеет 5 степеней свободы, поэтому нам нужно 5 серводвигателей, а также дополнительный сервопривод для механизма захвата. Для связи со смартфоном мы используем Bluetooth-модуль HC-05.

Сложность: средняя

Робот Mecanum Wheels

Следующий проект — один из самых крутых проектов Arduino в этом списке.Это роботизированная машина Arduino, в которой вместо обычных колес используются колеса с двусторонним движением или механические колеса, которые позволяют роботу двигаться в любом направлении.

Колеса прикреплены к четырем шаговым двигателям, которые управляются индивидуально. Вращая колеса по определенному шаблону, они создают диагональные силы из-за диагональных роликов по окружности колес, и поэтому они могут двигаться в любом направлении. Машиной-роботом можно дистанционно управлять либо через соединение Bluetooth и специальное приложение для Android, либо с помощью передатчика DIY RC с помощью модуля приемопередатчика NRF24L01.

Сложность: Продвинутый

Робот-манипулятор Arduino и платформа Mecanum Wheels работают автоматически

Вот обновленная версия предыдущего проекта робота Mecanum Wheels. Поверх платформы я добавил упомянутый выше проект DIY Arduino Robot Arm, и теперь они могут работать вместе.

Поскольку робот использует шаговые двигатели для колес и серводвигатели для манипулятора робота, мы можем точно управлять ими с помощью специального приложения для Android.Что еще круче, мы можем записывать движения робота, а затем робот может их автоматически повторять. Конечно, как и для любого из моих проектов Arduino, код Arduino, приложение для пользовательской сборки Android, а также файлы 3D-модели можно найти и загрузить из статьи о конкретном проекте.

Сложность: Продвинутый

Робот Arduino Hexapod

Создание роботов, вдохновленных биологией, очень популярно среди студентов-инженеров. Этот проект Arduino полностью посвящен этому, мы создадим робота-гексапода, который будет иметь шесть ног, хвост или живот, голову, антенны, нижние челюсти и даже функциональные глаза. Все это делает робота похожим на муравья.

У каждой ноги по три сустава, и для каждого сустава нужен серводвигатель. Это означает, что нам нужно всего 18 сервоприводов для этого проекта, а также дополнительно 3 сервопривода для движений головы и 1 сервопривод для хвоста. Мозг робота — это Arduino Mega, потому что это единственная плата, которая может управлять более чем 12 сервоприводами с помощью библиотеки сервоприводов. Я также разработал специальную печатную плату, которая действует как Arduino Mega Shield, поэтому мы можем легко подключить все сервоприводы.Мы можем управлять роботом-муравьем через Bluetooth и смартфон или по радиосвязи. У муравья также есть встроенный ультразвуковой датчик в голове, поэтому он может обнаруживать объекты впереди и может даже ударить, если объект находится перед ним.

Сложность: Продвинутый

Робот SCARA, напечатанный на 3D-принтере

Робот

SCARA или шарнирно-сочлененная рука робота Selective Compliance является наиболее распространенным и подходящим вариантом, когда дело доходит до захвата и размещения и небольших сборочных операций, которые требуют перемещения детали из точки A в точку B.

Этот робот SCARA на базе Arduino является большим шагом вперед по сравнению с предыдущими проектами во всех аспектах. Он имеет лучшую и более прочную конструкцию с точно управляемыми шаговыми двигателями и настраиваемым графическим интерфейсом для управления им.

В качестве контроллера он имеет плату Arduino UNO в сочетании с экраном ЧПУ и четырьмя шаговыми драйверами A4988. Он имеет 4 степени свободы, приводимый в движение четырьмя шаговыми двигателями NEMA 17.

Сложность: Продвинутый

Станки с ЧПУ Arduino Projects


Следующие проекты показывают, насколько способна Arduino.ЧПУ или компьютерное числовое управление — это автоматизированное управление машинами, такими как фрезерные, токарные, плазменные резаки, 3D-принтеры и т. Д. Таким образом, используя Arduino в качестве контроллера, мы действительно можем построить любое из этих станков с ЧПУ.

На данный момент у меня в этом списке только два проекта ЧПУ, но в будущем их будет намного больше.

Станок для резки пенопласта с ЧПУ с ЧПУ

Создание собственного станка с ЧПУ может показаться большим вызовом для многих из вас, но следующий проект Arduino CNC Machine показывает, что построить станок с ЧПУ на самом деле не так уж и сложно.

Этот станок с ЧПУ представляет собой машину для резки пенопласта. Вместо бит или лазеров основным инструментом этого станка с ЧПУ является горячая проволока. Это особый тип резистивного провода, который сильно нагревается, когда через него проходит ток. Горячая проволока при прохождении расплавляет пену, поэтому мы можем точно придать пенопласту любую форму.

Сложность: Продвинутый

Машина для гибки проволоки Arduino

Управление шаговыми двигателями с помощью Arduino, без сомнения, одна из самых приятных вещей для энтузиастов Arduino.На основе этих двигателей очень много машин, таких как станки с ЧПУ, 3D-принтеры, различные машины автоматизации и т. Д. Этот проект Arduino полностью посвящен этому, он описывает, как вы можете построить такую ​​машину. Это машина для гибки проволоки, где с помощью шаговых двигателей мы можем точно гнуть проволоку и делать из нее самые разные формы и формы.

Машина оснащена тремя шаговыми двигателями. Первым степпером подаем проволоку к гибочному механизму. Здесь у нас есть еще один шаговый двигатель, который используется для сгибания проволоки под прямым углом.Существует также другой шаговый двигатель для управления осью Z, или этот шаговый двигатель позволяет машине создавать трехмерные формы. С помощью этого проекта мы также можем увидеть, насколько полезны 3D-принтеры для проектов Arduino этого типа или для создания прототипов.

Сложность: Продвинутый

Радиоуправление (RC) Arduino Projects


Сделай сам на базе Arduino RC-передатчик

Многие проекты Arduino, которые я делаю, требуют беспроводного управления, и поэтому я создаю этот беспроводной радиоконтроллер на базе Arduino.С помощью этого радиоуправляемого передатчика я могу управлять практически без проводов на расстоянии до 700 м на открытом пространстве. Он имеет 14 каналов, 6 из которых являются аналоговыми и 8 цифровых входов.

Мозгом этого проекта Arduino является плата Arduino Pro Mini, которая является самой маленькой платой Arduino, радиосвязь основана на модуле NRF24L01, имеет 2 джойстика, 2 потенциометра и 4 кнопки мгновенного действия, а также модуль акселерометра и гироскопа, который можно использовать для управления объектами, просто перемещая или наклоняя контроллер.Я установил все электронные компоненты на печатную плату нестандартной конструкции и сделал крышку из прозрачного акрила.

Сложность: средняя

DIY Arduino RC-приемник для RC-моделей и проектов Arduino

Это следующий проект вышеупомянутого. Как и DIY RC-передатчик, этот DIY-RC-приемник Arduino можно использовать для многих приложений. Мы можем легко объединить два проекта вместе и управлять чем угодно по беспроводной сети. Среди прочего, я сделал пример управления коммерческой моделью радиоуправляемого автомобиля с помощью этих самодельных передатчика и приемника.

Специальная печатная плата, которую я сделал, использует тот же модуль NRF24L01 для радиосвязи. Контроллер представляет собой Arduino Pro Mini и имеет 9 каналов ввода / вывода.

Сложность: средняя

Радиоуправляемое судно на воздушной подушке на базе Arduino

Следующий проект Arduino — отличный пример использования передатчика DIY RC сверху. Это 3D-печатное судно на воздушной подушке, которое я полностью спроектировал самостоятельно, и, конечно же, файлы для 3D-печати доступны для загрузки.Судно на воздушной подушке использует два бесщеточных двигателя, один для создания воздушной подушки для подъемника, а другой для создания тяги или движения вперед.

Для беспроводного управления мы используем модуль NRF24L01, который принимает данные, поступающие от RC-передатчика. Затем, используя Arduino и два ESC (электронный контроллер скорости), мы контролируем скорость двигателей BLDC. На задней стороне корабля на воздушной подушке также есть сервопривод для управления рулями направления или для управления рулевым управлением. Надо сказать, что управлять этим самодельным судном на воздушной подушке очень весело.

Сложность: Продвинутый

Самолет Arduino RC

Любой, кому довелось поиграть с радиоуправляемыми самолетами, знает, насколько это круто и весело. Еще круче и приятнее, если вы построите самолет RC самостоятельно. Следующий проект еще больше повысит вашу удовлетворенность, потому что здесь я покажу вам, как построить собственный радиоуправляемый самолет, который на 100% собран своими руками. Кроме того, у нас есть полностью сделанная самодельная система радиоуправления на базе Arduino.

Самолет полностью сделан из пенопласта, и, что еще круче, формы созданы с помощью моей DIY-машины для резки пенопласта Arduino с ЧПУ, проект уже упоминался выше. Радиосвязь основана на модулях приемопередатчика NRF24L01. Для этого я использовал свой DIY Arduino RC Transmitter и DIY Arduino RC Receiver.

Сложность: Продвинутый

Беспроводное управление роботом Arduino в автомобиле

Этот проект Arduino является расширением предыдущего, и здесь мы узнаем, как по беспроводной связи управлять автомобилем-роботом Arduino.

Вы можете выбрать один из трех различных методов беспроводного управления, описанных в этом проекте, или это модуль HC-05 Blueooth, модуль приемопередатчика NRF24L01 и модуль беспроводной связи большого радиуса действия HC-12. Кроме того, вы можете узнать, как создать собственное Android-приложение для управления автомобилем-роботом Arduino.

Сложность: средняя

Беспроводная метеостанция Arduino

Идея этого проекта Arduino весьма практична, так как в нем предусмотрено измерение температуры и влажности в помещении и на улице.Он основан на датчике DHT11 / DHT22, модуле приемопередатчика NRF24L01 для беспроводной связи и DS3231 RTC. В качестве дисплея мы можем использовать либо ЖК-дисплей размером 16 × 2 символа, либо сенсорный TFT-экран с диагональю 3,2 дюйма.

Наружный блок может питаться от батарей, а внутренний блок — от адаптера переменного тока. Наружный блок измеряет температуру и влажность и отправляет значения главному внутреннему блоку. Здесь эти значения печатаются на ЖК-дисплее вместе со значениями данных и времени из модуля часов реального времени DS3231.

Дополнительно мы можем использовать модуль SD Card для хранения данных на Micro SD карте.

Сложность: средняя

Управление двигателями Проекты Arduino


Слайдер камеры Arduino с механизмом поворота и наклона

Ползунок камеры

отлично подходит для съемки кинематографических снимков, а наличие на нем системы панорамирования и наклона еще больше увеличивает возможность получения лучших снимков. В этом проекте я покажу вам, как вы можете создать свой собственный, который стоит намного дешевле, чем тот, который можно найти в магазинах, и при этом вы можете получать отличные и сверхплавные снимки.

Ползунок оснащен тремя шаговыми двигателями NEMA 17, управляемыми шаговыми драйверами A4988 и платой Arduino Nano. Используя джойстик, мы можем управлять движениями панорамирования и наклона, а с помощью потенциометра мы можем управлять скользящими движениями. С помощью этого слайдера камеры DIY мы можем использовать кнопку Set, чтобы установить две разные точки IN и OUT, чтобы камера могла автоматически перемещаться из одной точки в другую. Лично, учитывая все мои проекты Arduino до сих пор, я нашел это наиболее практичным для меня.

Сложность: Продвинутый

Торговый автомат для дома

Если вы хотите построить что-то более сложное с помощью Arduino, то этот проект для вас. Несмотря на всю сложность, вы можете легко воссоздать его, поскольку есть подробное пошаговое объяснение того, как все работает, включая принципиальные схемы и исходные коды.

Конструкция машины изготовлена ​​из МДФ. Для выгрузки предметов я использовал серводвигатели непрерывного вращения, а для несущей системы я использовал два шаговых двигателя NEMA17.Для обнаружения монет автомат использует инфракрасный датчик приближения.

Сложность: Продвинутый

Подвес / самостабилизирующаяся платформа DIY Arduino

Следующий проект Arduino представляет собой простой подвес или самостабилизирующуюся платформу, которую можно использовать для удержания объектов или верхнего уровня платформы. Проект довольно простой, состоит всего из нескольких электронных компонентов.

Основываясь на ориентации MPU6050 и его объединенных данных акселерометра и гироскопа, мы можем управлять 3 осями или сервоприводами, которые поддерживают уровень платформы.

Сложность: средняя

Arduino Робот-автомобиль

Комбинация двигателей постоянного тока и Arduino всегда доставляет удовольствие, и этот проект тоже. Здесь мы с нуля построим собственную машину-робот. Автомобиль будет питаться от литий-ионных аккумуляторов и двух двигателей постоянного тока на 12 В, а управлять им будет с помощью драйвера L298N и аналогового джойстика.

В рамках этого проекта мы также узнаем, как работает управление двигателем H-Bridge и PWM.

Сложность: средняя

Проекты Arduino для начинающих


Радар Arduino (сонар)

Это один из моих самых популярных проектов, и его действительно интересно создавать.Радар может обнаруживать объекты перед собой и отображать их на экране ПК с помощью Processing IDE.

Для этого проекта вам понадобятся всего два компонента вместе с платой Arduino, а именно ультразвуковой датчик и небольшой серводвигатель. Дальность действия радара может быть отрегулирована до 4 метров с поворотом на 180 градусов.

Сложность: Легкая

Дальномер и цифровой уровень

Вот еще один проект с использованием ультразвукового датчика HC-SR04.На этот раз мы будем использовать его для изготовления дальномера, который может измерять расстояния до 4 метров, а также измерять квадратную площадь.

Проект также включает акселерометр, который используется для функции цифрового спиртового уровня или для измерения угла. Результаты отображаются на ЖК-дисплее 16 × 2, и все компоненты прикреплены к специальной печатной плате.

Сложность: средняя

Сортировщик цветов Arduino

Сортировка предметов или продуктов по их цвету имеет важное практическое применение.Эти типы машин часто используются для сортировки фруктов, семян, пластика и т. Д. Принцип работы этих машин довольно прост. Все, что вам нужно, это датчик определения цвета и, конечно же, система, которая передает объект на датчик, а затем сортирует его.

В этом проекте мы узнаем, как использовать датчик определения цвета вместе с Arduino. Мы собираемся разбирать цветные кегли, но вы можете использовать тот же датчик и метод для сортировки чего-либо еще.

Сложность: средняя

Система контроля доступа RFID

Технология

RFID имеет широкий спектр приложений, и контроль доступа является одним из них.Мы часто сталкиваемся с этим в отелях для доступа к нашему номеру или на работе для регистрации или доступа в зоны ограниченного доступа.

В этом проекте мы узнаем, как использовать Arduino для создания дверного замка, управляемого RFID. Система состоит из считывателя RFID MFRC522 и меток / карт RFID, основанных на протоколе MIFARE.

Сложность: средняя

Система сигнализации Arduino

Если вы когда-нибудь задумывались о создании собственной системы безопасности, этот проект станет отличной отправной точкой. Здесь мы будем использовать ультразвуковой датчик для обнаружения движения.

Если перед датчиком проходит человек или объект, срабатывает тревога. Для отключения будильника вам нужно будет ввести пароль с клавиатуры.

Сложность: средняя

Светодиодная матрица Arduino с прокруткой текста

В этом проекте мы будем управлять светодиодными матрицами с помощью драйвера MAX7219. Этот драйвер может управлять до 64 отдельными светодиодами при использовании всего трех проводов.Также мы можем подключить до 8 драйверов последовательно, используя те же провода.

Чтобы сделать этот проект более интересным, я также добавил пример, в котором вы можете обновлять текст на светодиодных матрицах через свой смартфон с помощью специального приложения для Android.

Сложность: средняя

Игровой проект Arduino

Игровой проект основан на популярной игре для смартфонов Flappy Bird. С помощью сенсорного экрана мы управляем птицей, стараясь не попадать в столб.

Для этого проекта нам понадобится 3,2-дюймовый сенсорный TFT-экран, адаптер экрана TFT Mega и плата Arduino Mega. Код немного длиннее, но все подробно объяснено.

Сложность: Продвинутый

Музыкальный проигрыватель Arduino и будильник с сенсорным экраном

В этом проекте мы узнаем, как создать собственный музыкальный проигрыватель. Он оснащен сенсорным экраном, MP3-плеером, датчиком температуры и будильником.

Код этого проекта немного сложнее, около 550 строк, но все подробно объяснено с комментариями для каждой строки.Также к этому есть подробное видео-объяснение.

Сложность: Продвинутый

Интерактивный светодиодный журнальный столик на базе Arduino

На первый взгляд этот стол выглядит как обычный журнальный столик, но как только вы включаете питание, он выходит на совершенно новый уровень. Стол имеет 45 секций, которые могут светиться любым цветом, который мы захотим, плюс он реагирует на объекты, помещенные на него.

Сердцем таблицы является Arduino, который управляет 45 адресными светодиодами WS2812B, а объекты наверху стола обнаруживаются с помощью инфракрасных датчиков приближения.Что еще круче, он имеет встроенный модуль Bluetooth, который позволяет взаимодействовать со смартфоном для выбора цвета светодиодов.

Сложность: Продвинутый

Идеи проектов Arduino


Следующий раздел этой статьи содержит идеи проектов Arduino, основанные на моих подробных руководствах по различным датчикам и модулям, а также на ваших предложениях из раздела комментариев ниже.

Для каждой идеи проекта я укажу необходимые компоненты, а также отдельное руководство для каждого из них.

Розетка, управляемая смартфоном Android с использованием Arduino

Управление домашними розетками с помощью смартфона — первый шаг в домашней автоматизации. Вы можете легко сделать свои собственные розетки, управляемые Arduino, используя знания, которые вы можете почерпнуть из моих руководств по Arduino.

Для этого проекта вам понадобятся всего два компонента вместе с платой Arduino. Модуль Bluetooth HC-05 и модуль реле 5V, для которых у меня уже есть подробные руководства.Для питания Arduino и реле вы можете использовать преобразователь 220/110 В переменного тока в 5 В постоянного тока.

С помощью смартфона вы можете подключать розетку и управлять ею через Bluetooth. Вы можете либо использовать некоторые уже созданные приложения для управления Arduino из Play Store, либо создать свое собственное приложение. Таким образом, мы также можем управлять розетками с помощью голосовых команд.

Сложность: Продвинутый

Домашняя автоматизация с использованием Arduino

Домашняя автоматизация — один из самых популярных проектов Arduino на сегодняшний день.Цель этого проекта — удаленно управлять всем в вашем доме, например, освещением, приборами, температурой, устройствами безопасности и т. Д., С помощью одного устройства или вашего смартфона.

Для того, чтобы сделать такой проект, нам потребуется приличное знание Arduino. Следующая концепция домашней автоматизации, которую я предлагаю, основана на моих подробных руководствах по Arduino для различных датчиков и модулей.

Итак, идея состоит в том, чтобы иметь главный блок, который включает в себя сенсорный дисплей, и несколько подчиненных блоков, которые будут выполнять команды, поступающие от главного.Что касается беспроводной связи, мы можем использовать радиочастотные модули NRF24L01, и каждое ведомое устройство может иметь различные функции, такие как мониторинг температуры, управление розеткой, управление освещением, охранная сигнализация и так далее.

Конечно, существуют бесконечные возможности и комбинации для построения системы домашней автоматизации с использованием платы Arduino. Вы всегда можете поменять и добавить больше устройств. Вы также можете установить соединение по Bluetooth, чтобы все это контролировать с помощью смартфона и т. Д.

Сложность: Продвинутый

Управление жестами Arduino

Идея этого проекта состоит в том, чтобы удаленно управлять проектом Arduino с помощью жестов. Допустим, мы хотим управлять автомобилем-роботом Arduino, о котором мы упоминали выше. Поэтому вместо джойстика для управления мы будем использовать модуль MEMS.

Мы можем использовать модуль GY-80 с акселерометром, гироскопом и магнитометром. Затем данные, которые мы получаем от этих датчиков, позволяют контролировать управление автомобилем-роботом.Что касается беспроводной связи, мы можем использовать модули приемопередатчика NRF24L01.

Вы также можете проверить мой проект последнего года по мехатронике, где я использовал аналогичный метод для управления 3D-моделью в Matab Simulink.

Сложность: Продвинутый


Не стесняйтесь задавать любой вопрос в разделе комментариев ниже и не забудьте предложить еще несколько проектов Arduino.

Программирование Arduino с помощью VSCode | DMC, Inc.

Одним из основных направлений нашей деятельности в DMC является разработка встраиваемых систем, где мы помогаем клиентам воплотить их идеи в функциональные устройства.

Обычно эти проекты выполняются поэтапно, когда проектируется и строится начальный прототип. Затем этот прототип можно использовать для обеспечения финансирования дополнительных этапов проектирования, а также для обеспечения соответствия продукта всем требованиям.

Для этого типа быстрого проектирования и прототипирования мы часто используем платформу Arduino.

Что случилось с Arduino?

Arduino поставляется в различных конфигурациях, нацеленных на различные требования к связи Performance , IO и , поэтому обычно существует модель, которая уже была опробована и протестирована, которая будет работать для вашего конкретного приложения.Arduino также предоставляет бесплатные IDE и язык программирования в стиле C, который позволяет запускать собственный код в течение нескольких минут.

Однако, как только ваша программа начинает выходить за пределы нескольких сотен строк кода или более чем нескольких файлов, среда IDE может начать становиться громоздкой и трудной для работы, особенно если вы привыкли к более продвинутым IDE или текстовые редакторы. После долгих лет работы с раздражителями, связанными с IDE Arduino, я, наконец, перешел на более удобный вариант: Visual Studio Code.

Что такое VSCode?

Visual Studio Code или VSCode — это легкий, расширяемый текстовый редактор с открытым исходным кодом, разработанный и поддерживаемый Microsoft, и работающий на Linux и Mac в дополнение к Windows. Расширяемость позволяет писать расширения для настройки VSCode в соответствии с вашими потребностями и языком программирования.

Имея широкую базу пользователей, уже доступно множество бесплатных расширений, в том числе расширение для поддержки программирования Arduino без выхода из редактора VSCode.VSCode предназначен для обработки нескольких папок и файлов в редакторе и использует инструмент автозаполнения Microsoft IntelliSense, чтобы ускорить программирование и уменьшить количество опечаток.

Использование VSCode для проектов Arduino

Чтобы начать использовать VSCode для ваших проектов Arduino, выполните следующие действия.

Шаг 1. Загрузите и установите драйверы

VSCode использует драйверы, которые устанавливаются вместе с Arduino IDE, поэтому нам нужно сначала загрузить и установить их.

  1. Загрузите IDE для своей ОС со страницы https://www.arduino.cc/en/Main/Software.


  2. После завершения загрузки запустите программу установки, оставив все параметры и параметры по умолчанию.


  3. Обязательно установите COM-порт и драйверы USB , если будет предложено.

Шаг 2 — Загрузите VSCode

  1. Во время установки Arduino IDE загрузите VSCode с https: // code.visualstudio.com/Download.
  2. После завершения загрузки запустите установщик.

Следующие шаги

Я рекомендую следующую конфигурацию для дополнительных задач во время установки.

  1. После установки запустите VSCode.
  2. Нажмите кнопку Extensions в левой части редактора (или Ctrl + Shift + X), чтобы отобразить рынок расширений.


  3. Введите Arduino в строке поиска, чтобы отфильтровать расширения только на те, которые относятся к платформе Arduino.
  4. Для Arduino доступно несколько расширений, но я предпочитаю то, которое поддерживается Microsoft.
  5. Нажмите кнопку Установить и при появлении запроса разрешите установку зависимостей.
  6. Нажмите кнопку Reload , чтобы перезапустить VSCode с включенным расширением Arduino.


  7. В зависимости от настроек вашего брандмауэра вам может быть предложено предоставить доступ к брандмауэру VSCode.

Программирование в VSCode

Еще один Перезагрузите и теперь мы готовы приступить к программированию. Чтобы убедиться, что все установлено правильно, мы начнем с открытия примера Blinky .

Откройте VSCode Command Pallet с помощью Ctrl + Shift + P .Как только палитра команд открыта, вы можете начать вводить текст, чтобы отфильтровать все параметры или найти полезные команды.

  1. Откройте Command Pallet и введите Arduino и выберите Arduino: Примеры в списке результатов.

  2. На новой панели справа выберите Встроенные примеры >> 01.Basics >> Blink . По умолчанию это откроет новое окно VSCode с эскизом Blink и Blink.txt, указанный на панели проводника слева.
  3. Выберите Blink.ino на панели проводника, чтобы открыть эскиз в редакторе.
  4. Подключите плату Arduino к компьютеру, а затем в нижней панели VSCode вы можете указать COM-порт для вашего Arduino и тип платы.


  5. При нажатии COM открывается небольшое окно выбора в верхней части VSCode, в котором должна отображаться ваша подключенная Arduino.


  6. При нажатии