10 Arduino projekt kezdőknek, amit bárki elkészíthetBlog Postcircuito.io teamApril 23, 2017
Az Arduino projektek építése nagy elégedettséget adhat, de sokszor a kezdők nem tudják, hol kezdjék. Rengeteg dolgot kell figyelembe venni egy projekt indításakor, és ha nincs Maker-tapasztalatod, ez eléggé zavaró lehet. Ezért összeállítottunk 10 Arduino projektet kezdőknek, amelyeket bárki elkészíthet!
Az induláshoz a legjobb, ha rendelkezel egy Arduino kezdő készlettel, amely tartalmaz: Egy Arduino, jumperhuzalok, ellenállások, kenyértábla, LED és gombok. A projektek némelyikéhez további alkatrészek szükségesek, és linkeket találsz arra, hogy hol tudod megvásárolni őket.
Az alább látható összes projektben circuito-t használtunk.io-t használtuk a BoM (anyagjegyzék), a lépésről lépésre történő bekötési útmutató és a kódminták elkészítéséhez, de természetesen megváltoztathatja az eredeti tervet, hozzáadhat vagy eltávolíthat alkatrészeket, és elkészítheti a projekt saját verzióját.
Hőmérő egy csavarral
Az első projekthez úgy döntöttünk, hogy megmutatjuk, hogyan készítsen hőmérőt. Ez egy meglehetősen egyszerű építmény, és egyike azoknak a dolgoknak, amelyek csak jó, ha vannak a ház körül. Ehhez a projekthez szintén nem nyomtattunk 3d nyomtatással alkatrészeket, és minimális alkatrészeket használtunk, hogy valóban egyszerű és magától értetődő legyen.
Az alkatrészek, amelyekre ehhez a projekthez szükséged lesz, a következők: Arduino Uno, DS18B20 – egyvezetékes digitális hőmérséklet-érzékelő és 7 szegmensű soros kijelző.
Amikor az összes alkatrész megvan, elkezdheti összedrótozni őket. Ennek a projektnek csak egy bemenete van – hőmérséklet-érzékelő, és egy kimenete – 7 szegmensű kijelző, így a kábelezés nem olyan nehéz. Ha erre a linkre kattint, és átirányítjuk az alkalmazásunkhoz, ahol a projekt összetevői már ki vannak választva az Ön számára.
Nézzük meg a különböző komponenseket egy kicsit részletesebben:
- A hőmérséklet-érzékelőnek 3 csapja van – VCC, GND, amelyek az érzékelő áramellátását biztosítják, és DQ, amely az adattű. Minden használt komponensnek van adatlapja – itt olvashat az adott komponensről, és megtudhatja, milyen tulajdonságokkal rendelkezik és hogyan működik.
- A 7 szegmenses soros kijelző egyszerre 4 számjegyet tud megjeleníteni. Minden egyes számjegy külön vezérelhető. Számokat, betűket és néhány speciális karaktert tud megjeleníteni. A 7 szegmenses kijelzőt egy kicsit bonyolultabb bekötni. Amint láthatja, 10 pin-kijelzéssel rendelkezik. Nem feltétlenül kell mindet használni, és többet az adatlapon olvashat. Talán észrevette, hogy a hőmérséklet-érzékelőtől eltérően a 7 szegmens kijelzőn lyukak és nem csapok vannak. Ezért férfi fejléccsapokat kell forrasztania. A forrasztás ijesztően hangozhat, de valójában nem olyan ijesztő. Vannak nagyszerű online útmutatók, amelyeket használhatsz, itt van egy jó a Sparkfun-tól.
A következő dolog, amit megnézünk, a kenyérlap. A circuito.io oldalon található kapcsolási rajzban látható, hogy kenyérlapot használunk. A kenyérvágólapok egy alapvető prototípuskészítő eszköz, amely lehetővé teszi a különböző huzalozások tesztelését anélkül, hogy össze kellene forrasztani az alkatrészeket. Ez rengeteg időt és anyagot takarít meg. Ha megvan a végleges terv, létrehozhat egy nyomtatott áramkört, vagy használhat egy perforált prototípustáblát, mint amilyet a fenti képen lát. Erről a témáról bővebben is beszámolunk majd a különböző kenyérvágó és prototípusgyártó táblákról szóló egyik jövőbeli bejegyzésünkben. Ehhez a projekthez ragaszkodhatsz a kenyérvágólaphoz, ha akarsz. Hűha, máris ennyi információval foglalkoztunk! Ez soknak tűnhet, és valóban az is, de éppen ezért lépésről lépésre vezetünk be ebbe a világba, úgyhogy ne add fel, ha még nem értesz mindent egészen pontosan. Ez is a móka része – tanulni, miközben csinálsz dolgokat!
Amikor a kábelezés elkészült, megnézhetjük a kódot. A kód alapvetően egy sor szabály és utasítás, amely megmondja az érzékelőknek és működtetőknek, hogy mit tegyenek. Ha egy kicsit többet szeretnél megérteni róla, menj át az Arduino kód blogbejegyzésünkre. Megnézheti ezt a 3 videós sorozatot az ILTMS által az Arduino programozásáról.
Visszatérve a projektünkhöz, itt csak az alapvető logikát magyarázzuk el a kód mögött – a DS18B20 hőmérséklet-érzékelőből olvasott adatokat a soros 7-szegmenses kijelzőn a sevenSegment.write és a ds18b20.readTempC() függvények segítségével jelenítjük meg. Ennek a projektnek a konkrét kódja megtalálható a Hackster projekt hubunkon a kódrészleg alján.
A kódot le kell töltenie, és be kell illesztenie az eredeti kódja firmware fülébe, ahogyan azt a Hackster oktatóanyagában elmagyarázzuk.
A projekt összes részének összeállításához egy különleges anyagot használtunk, amelyet nagyon szeretünk. Sugru-nak hívják, és ez egy színes és szupererős epoxi, amit a kívánt formára formázhatsz, majd hagyod megszáradni. Ha megszáradt, ez az anyag szupererős, mégis rugalmas, így kellemes érzésű, színes és szórakoztató. Na, ez nem is volt olyan rossz, igaz?
How Fast Can You Chug?
Ezt a projektet Szent Patrik napra készítettük, amikor úgy döntöttünk, hogy teszteljük a csapatunk chugging képességeit. Emlékezetes nap volt (vagy talán mégsem). Úgy tűnik, amit mi nagyszerű eredménynek gondoltunk, később megtudtuk, hogy az emberek reakcióihoz képest nagyon lassú volt. Ó, nos, mindig van jövő év, igaz?
Vissza az építéshez – a projektben használt összetevők: Arduino Uno, FSR (Force Sensing Resistor), nyomógomb, Piezo hangszóró és 7-szegmenses kijelző. Ugyanazt a soros 7 szegmensű kijelzőt használtuk, mint a hőmérőben, de ezúttal a hőmérséklet megjelenítése helyett azt az időt jeleníti meg, amely eltelt azóta, hogy a korsó elhagyta az alátétet. Ebből megérthetjük, hogy a 7-szegmens csak egy kijelzőelem, és a tényleges számítás a kódban történik, és az Arduino-n keresztül kerül feldolgozásra.
Egy másik komponens ebben a felépítésben az erőérzékelő, amely érzékeli a pint súlyát az alátéten. Amint eltávolítják, az érzékelő érzékeli a súlyváltozást, és elindítja az időt, amely a 7-szegmensen jelenik meg. A számláló megáll, amikor érzékeli a korsó súlyát az alátétre visszahelyezve. Ez a művelet egy másik alkatrészt – a piezo hangszórót – indítja be, hogy lejátsszon egy dallamot. A nyomógomb visszaállítja az időt. Ezek az alkatrészek alkotják ezt a projektet.
Ha már elkészítette az első projektet, a folyamat itt is nagyjából ugyanaz: ehhez a projekthez külön linket készítettünk, így az összes alkatrész már előre ki van választva. A bekötési útmutatót követve és a kód tesztelése után befejezheti a projektet, és ebben a bejegyzésben többet megtudhat róla.
Légszennyezés monitorozása
Ezzel a következő projekttel egy új érzékelőt mutatunk be. A neve MQ7, és a levegő CO-koncentrációjáról gyűjt adatokat. Ez az érzékelő rendkívül érzékeny és gyors válaszadási sebességgel rendelkezik. A Sparkfun oldalon olvashat arról, hogyan működik. Az MQ7 analóg kimenetet ad, ezért az Arduino analóg pinjéhez fogjuk csatlakoztatni. Az MQ7-hez, mint más gázérzékelőkhöz, szükség van egy breakout boardra, ami alapvetően egy adapter, amely lehetővé teszi, hogy a gázérzékelők páratlan távolságban lévő csapjait a breadboardhoz csatlakoztassa.
Szóval most, hogy egy kicsit többet tudunk a gázérzékelőkről és azok működéséről, továbbléphetünk a projekt kódjának megvitatására. Most, hogy már két projekt van a hátad mögött, reméljük, hogy a kód már nem tűnik olyan ijesztőnek, és továbbléphetünk a kód tényleges tartalmának megvitatására. Ebben a projektben tehát a map függvénnyel fogunk találkozni. Ez egy nagyon hasznos és széles körben használt funkció a különböző Arduino projektekben. Ahogy a neve is mutatja, ez a függvény számokat képez át egyik tartományból egy másikba. Ebben az esetben az MQ7 érzékelő tartományából az RGB LED tartományába, amely 0-255. Tehát, amint azt már kitalálhattad (vagy láthattad a videóban), a LED-ek színe pirosról zöldre változik a levegőben lévő CO koncentrációjának megfelelően. A projekt megépítésének minden részletét és további részleteket a projekt blogunkon található bejegyzésében találsz.
Szomjas flamingó
A szomjas flamingó egy másik nagyszerű Arduino projekt, amellyel elkezdheted a készítői utadat. Ebben a projektben egy talajnedvesség-érzékelőt fogunk használni a növényeink környezetének megfigyelésére. A talajnedvesség-érzékelő egy másik analóg érzékelő, mint az MQ7. A nagy párnák szondaként működnek az érzékelő számára, és valójában változó ellenállásként viselkedik. Ezért minél több víz van a talajban, annál jobb a vezetőképesség a két párna között. Ez alacsonyabb ellenállást eredményez, ami magasabb SIG out értéket jelent. Tehát valójában, amikor több víz van, magasabb kimeneti jelek vannak, amelyeket az analóg csapon keresztül az Arduino-nak küldünk. Az itt használt piezo hangszóró, amellyel már találkozott a Chug Meterben, úgy van programozva, hogy csipogjon, amikor magas mérések vannak a talajnedvesség-érzékelőtől.
Ebben a magyarázatban néhány elektronikai kifejezést használtunk, mint például: ellenállás, ellenállás és vezetőképesség. Ha ezek a szavak ebben a szakaszban halandzsának hangzanak az Ön számára, az teljesen normális. Egyik jövőbeli bejegyzésünkben néhány alapfogalmat is tárgyalni fogunk, de addig is kezdheted azzal, hogy részt veszel ezen az elektronikai tanfolyamon az Instructables oldalon. Nagyon informatív, és remek magyarázatokkal és példákkal rendelkezik. Kezdd lassan, tanuld meg az alapfogalmakat, ne próbáld meg egyszerre lenyelni az egészet. Ez olyan, mint egy új nyelv megtanulása, időbe és gyakorlatba telik.
A barátságos rózsaszín flamingónkhoz visszatérve, miután megbeszéltük, hogyan működik a talajnedvesség-érzékelő, és miért csipog a piezo hangszóró, amikor ez történik, van még néhány dolog, amit meg kell néznünk ebben a projektben. Főleg a burkolatot, amelyet építettünk hozzá. Ez az első projekt, amelyet a 3D nyomtatásról fogunk megvitatni. Bár ebben a projektben nem szükséges a burkolat elkészítése a projekthez, szép és egyedi megjelenést biztosít, és ebben az esetben megvédi az elektronikát a nedvesedéstől is (végül is azt tervezi, hogy valamikor megöntözi a növényeit, igaz?).
A 3D-s tervezéshez némi tapasztalatra és némi kreativitásra is szükség van. Akárcsak az elektronikánál, a 3D nyomtatásnál is elkészítheted mások ingyenes terveit anélkül, hogy mélyen megértenéd mindazt, amit a 3D tervezésről tudni kell. Valószínűleg azonban útközben fel akarsz majd szedni néhány információt, és egy bizonyos ponton elkezdesz saját terveket készíteni, vagy legalábbis mások terveit a saját igényeidhez és vágyaidhoz igazítani. Egy nagyszerű hely, ahol elkezdhetsz tanulni a 3D tervezésről, ismét az Instructables tanfolyamain keresztül.
Mindenesetre a szomjas flamingóhoz készítettük ezt a klassz fedelet, amely az összes elektronikai alkatrészt nagyon szépen és szorosan tartja, és csak a “lábak” vannak, amelyek valójában a talajnedvesség-érzékelő párnái, amelyek kilógnak. További információt arról, hogyan építettük meg ezt a projektet, a kódot és a 3d fájlokat a kijelölt blogbejegyzésben találod.
Újrahasznosított robotkar
A robotkarok elég népszerű projektek a maker világában. Különböző készletek léteznek robotkarok építéséhez, és sok oktatóanyag mutatja be, hogyan kell megépíteni őket. Ezek a tervek általában CNC lézervágást vagy 3D-s terveket tartalmaznak. Mi úgy döntöttünk, hogy olyan anyagokból szeretnénk robotkart készíteni, amelyek a műhelyünkben rendelkezésre állnak, mert a maker lét része az is, hogy megtanuljunk a rendelkezésünkre álló anyagokkal dolgozni, és csökkentsük a projektünk költségeit. Az általunk használt anyagok kis fadarabok, műanyag palackok, amelyeket vékony pántokká alakítottunk, és egyfajta zsugorkötőként használtunk, valamint némi zsinór. Maga az építés nagyon szórakoztató volt, és érdekes volt felfedezni, hogyan használhatjuk ezeket a maradék anyagokat, és hogyan hasznosíthatjuk őket. Az építési folyamatról bővebben ebben a blogbejegyzésben számolunk be.
Az elektronikai részlegben itt az ideje, hogy bemutassuk a szervomotorokat. A szervók beépített fogaskerekekkel és 180 fokos tartományban vezérelhető tengellyel rendelkeznek, és a maker-világban is nagyon népszerűek. Mindenféle különböző projekthez használják őket. Egy másik posztot szenteltünk az Arduino motoroknak általában, és van egy külön rész a szervomotorokról is, úgyhogy nyugodtan nézd át. A robotkar projektben 3 általános fém fogaskerék szervót használtunk: egy mozgatja a kart jobbra és balra, egy mozgatja a kart fel és le, és egy vezérli a markolót.
A szervók vezérléséhez egy 2 tengelyes joystickot használtunk, mint amilyen a Playstation távirányítón van. Ez a joystick valójában két potenciométer és egy nyomógomb. A joystick értékeit úgy képeztük le (emlékszel a map funkcióra?), hogy a joystick x-tengelye jobbról balra mozgatja az egyik szervót (0-180 fok). A joystick y-tengelye egy másik szervót mozgat fel és le (0-180 fok).
A markoló szervónak két pozíciója van:
- 180 fok – azt jelenti, hogy a markoló zárva van
- 0 fok – azt jelenti, hogy a markoló nyitva van
A joystick nyomógombja váltogat ezen előre meghatározott pozíciók között.
Az igazán klassz ebben a projektben az, hogy különböző anyagokból építheted meg, és igazán megismerheted az alkatrészeket, amelyekkel dolgozol, és azt, hogy hogyan működnek különböző környezetekben. Megismerheted az általad használt szervók nyomatékát, és azt, hogy mekkora súlyt tudnak elviselni, a működési tartományukat és még sok minden mást. Ez egy nagyszerű kísérletező projekt, ha van egy kis szabadideje és a tanulási vágya. Ráadásul elég olcsó is.
A Repülő lamantin
Mozgásérzékelők – mindennap találkozunk és használjuk őket. Az autónkban, otthon, a szupermarketben, az irodában vagy amikor besétálunk a boltokba. A következő projektben egy PIR mozgásérzékelőt használunk, amely 20 láb távolságból képes érzékelni az emberek és más élőlények mozgását. A PIR érzékelő úgy működik, hogy érzékeli az infravörös sugárzás szintjét. Arról, hogy ez pontosan hogyan történik, az Adafruit nagyszerű bemutatójában olvashat. Beállíthatja a PIR-érzékelő érzékenységét, és beállíthatja a leolvasások közötti késleltetést is.
Mint az összes többi projektben ebben a bejegyzésben, egy Arduino táblát használunk, és ebben az esetben egy Arduino Pro-micro 5v. Amint az alábbi képen látható, a kenyérlapot egy perforált prototípustáblával helyettesítettük, ahogy a hőmérő projektben is tettük. Ismétlem, ez nem kötelező, ha csak kezdődik, de később ezek a kis prototípustáblák nagyszerű megoldást jelentenek tartósabb projekthez, mivel olcsóak és megbízhatóak.
Ebben a projektben ismét találkozunk a szervomotorral is, de ezúttal csak egy motor van a projektben, mivel csak egy tengelyen mozog.
Ezt a meglehetősen egyszerű projektet egy szép burkolattal zárjuk le, amely a PIR-érzékelő “szemét” szabadon hagyja, hogy “lássa”, ki jön, de elegánsan össze van rakva egy szép 3D nyomtatott tokban, amely minden vezetéket és elektronikát távol hagy a szemtől, és egy szép megjelenésű manátust hagy, amelyet a műhely vagy a garázs bejáratába helyezhet. Talán még a kártevőket is távol tartja, mint egy ijesztő varjú, ki tudja? Az egyedi kódot és a 3D-s terveket a Hackster.io projektközpontunkban találod.
34Five Arduino Pet
Elismerjük, ez egy fura és furcsa projekt, de rengeteg vicces reakciót kapott. És mi a baj a szórakozással? Ráadásul ez egy jó ürügy arra is, hogy megismerkedjünk egy másik érzékelővel – a gyorsulásmérővel. Ahogy valószínűleg kitaláltad, 3 különböző tengelyen méri a gyorsulást. Ennek az alkatrésznek a pontos számításait és funkcióit a Digikey Gyorstalpaló útmutatójában láthatja. De az alapja az, hogy a tájolás változására reagál. A gyorsulásmérőn kívül ismét a piezo hangszórót használtuk, hogy a tájolásváltozásnak megfelelően játssza ezt a funky dallamot. Szóval ez egy háziállat, de egyben egy némileg Darth-Vadery-féle hordozható hangszer is.
Mint minden projektünknél, az összes általunk használt alkatrész megtalálható az alkalmazásunkban, és ha erre a linkre kattintasz, akkor az összes alkatrészt előre kiválasztva láthatod, mint a varázslat!
Még több részletet, kódot és 3D-s terveket találsz a Hackster projekt hubunkon.
Drone Air Gate
A drónok az utóbbi időben rendkívül népszerűvé váltak, és ezzel az interaktív légkapuval új szintre emelheted a drónnal való játékodat. Ehhez a projekthez, amire szüksége van, tartalmazza a HC-SRO4 ultrahangos érzékelőt, a 9v akkumulátort, a Sparkfun Arduino Pro Mini vezérlőt és az RGB diffúz közös anódot.
A drónrudak nagyszerűek a repülési technika gyakorlásához. Az ultrahangos érzékelő érzékeli a közeledő drónt, és a fényt pirosról zöldre változtatja. Készíts annyi légkaput, amennyit csak akarsz, és építs rajtuk keresztül akadálypályát, hogy versenyezhess a barátaiddal. Ez igazán szórakoztató, higgye el nekünk. Mint mindig, a teljes útmutatót megtalálod a Hackster.io közösségi hubunkon.
A Haszontalan Arduino ajándékdoboz
Ha idáig eljutottál, megérdemelsz egy Giftduino-t!
A szórakozás is nagy része a maker-Arduino világának, és semmi baj nincs azzal, ha olyan projekteket készítesz, amelyeknek nincs célja.
Az érdekes alkatrész, amivel itt dolgozhatsz, az A1302 Hall érzékelő. Ez az érzékelő a Hall-effektus elvei alapján működik, ami azt jelenti, hogy a mágneses mezők közötti különbségekre reagál. Ezért a Hall-érzékelő aktiválásához ebben a projektben egy mágnest helyeztünk a doboz fedelére. Amikor a dobozt kinyitjuk, a piezo hangszóró elkezd játszani egy dallamot, és a képernyőn megjelenik egy ajándékdoboz (vagy bármi más, amit szeretne). Ebben a projektben láthatja, hogy nem kenyértáblát, hanem egy Arduino prototípus pajzsot használtunk. Addig is követheted a bemutatót, és elkészítheted a saját Giftduinódat.
Kávékapszula színérzékelő
Az első blogbejegyzésünk(!) lezárásaként a legnépszerűbb projektünket választottuk. A kávé szeretete univerzális, és egy Nespresso kapszula érzékelő egy csodálatos kütyü lehet, amely segíthet a kapszula kiválasztásában.
A projekt működése mögött álló mechanizmus az, hogy az RGB fényérzékelő leolvassa a piros, zöld és kék színcsatorna fényerősségét, és elküldi az Arduino-nak, amely a kódban előre megadott értékek alapján felismeri a kapszulát. A szükséges alkatrészek közé tartozik egy RGB fényérzékelő, Arduino pro mini, fali adapter, tápegység és soros kapcsolású LCD. Kövesse az útmutatónk utasításait az áramkör összeállításához és töltse le a mintakódot. Ezután töltse le a projekt kódját a Githubról, és 3D nyomtassa ki a csomagolást. Szerelje össze őket, és voila, van egy kávékapszula színérzékelője.
Szóval most, hogy egy kicsit több információval rendelkezik arról, hogyan működik ez az egész Arduino dolog, itt az ideje, hogy elkezdje! Szánj egy pillanatot a munkakörnyezeted előkészítésére, és győződj meg róla, hogy mindened megvan, amire szükséged van, mielőtt leülsz dolgozni. Az első néhány projekt kihívást jelenthet, de a kreatív lehetőségek világát nyitja meg! Ez elképesztő!