10 Arduino-projecten voor beginners die iedereen kan makenBlog Postcircuito.io teamApril 23, 2017
Het bouwen van Arduino-projecten kan je een groot gevoel van voldoening geven, maar vaak zijn beginners niet zeker waar ze moeten beginnen. Er zijn veel dingen om rekening mee te houden bij het starten van een project, en als je geen Maker-ervaring hebt, kan het behoorlijk verwarrend zijn. Daarom hebben wij 10 Arduino-projecten voor beginners samengesteld die iedereen kan maken!
Om te beginnen kunt u het beste een Arduino-starterset aanschaffen die bestaat uit: Een Arduino, jumperdraden, weerstanden, een breadboard, LED en knoppen. Sommige van de projecten vereisen extra onderdelen, en hebben links naar waar je ze kunt kopen.
In alle projecten die je hieronder zult zien, gebruikten we circuito.io gebruikt voor de materiaallijst, stap-voor-stap bedradingshandleiding en codevoorbeelden, maar u kunt natuurlijk het oorspronkelijke ontwerp wijzigen, onderdelen toevoegen of verwijderen en uw eigen versie van het project maken.
Thermometer met een Twist
Voor uw eerste project hebben we besloten om u te laten zien hoe u een thermometer kunt maken. Dit is een vrij eenvoudige bouw en het is een van die dingen die gewoon goed zijn om in huis te hebben. Ook voor dit project hebben we geen onderdelen 3D geprint, en een minimum aan onderdelen gebruikt zodat het echt eenvoudig en zelfverklarend is.
De onderdelen die je nodig hebt voor dit project zijn: Arduino Uno, DS18B20 – One Wire Digital Temperature Sensor en 7-Segment Serial Display.
Wanneer je alle componenten hebt, kun je beginnen ze samen te bedraden. Dit project heeft slechts één ingang – temperatuursensor, en één uitgang – 7-segment display, dus de bedrading is niet al te moeilijk. Als u op deze link klikt, wordt u doorgestuurd naar onze app, waar de componenten voor het project al voor u zijn geselecteerd.
Laten we de verschillende componenten eens wat gedetailleerder bekijken:
- De temperatuursensor heeft 3 pennen – VCC, GND die de sensor van stroom voorzien, en DQ dat de datapin is. Elk component dat u gebruikt heeft een datasheet – dit is waar u kunt lezen over het component en leert welke functies het heeft en hoe het werkt.
- Het 7-segment seriële display kan 4 cijfers tegelijk weergeven. Elk cijfer kan afzonderlijk worden bediend. Het kan cijfers, letters en sommige speciale tekens weergeven. Het 7-segment display is wat ingewikkelder te bedraden. Zoals u kunt zien heeft het 10 pin-outs. U hoeft ze niet per se allemaal te gebruiken en u kunt er meer over lezen in de datasheet. Het is u misschien opgevallen dat, in tegenstelling tot de temperatuursensor, het 7-segment display gaatjes heeft en geen pinnen. Daarom moet u mannelijke header-pennen solderen. Solderen klinkt misschien eng, maar het is eigenlijk niet zo intimiderend. Er zijn goede online tutorials die je kunt gebruiken, hier is een goede van Sparkfun.
Nog iets waar we naar zullen kijken is het breadboard. In het bedradingsschema op circuito.io kun je zien dat we een breadboard gebruiken. Broodplanken zijn een basisgereedschap voor prototypes waarmee je verschillende bedradingen kunt testen zonder dat je de onderdelen aan elkaar hoeft te solderen. Dit bespaart veel tijd en materiaal. Zodra u het definitieve ontwerp hebt, kunt u een PCB maken of een geperforeerde prototyping printplaat gebruiken, zoals degene die u op de foto hierboven ziet. We zullen hier meer over vertellen in een van onze toekomstige posts over verschillende breadboards en prototyping boards. Voor dit project kunt u het bij het breadboard houden als u wilt. Wow, we hebben al zoveel informatie behandeld! Dit lijkt misschien veel, en dat is het ook, maar daarom nemen we u stap voor stap mee in deze wereld, dus geef niet op als u nog niet alles begrijpt. Dat is een deel van het plezier – leren terwijl je dingen maakt!
Als de bedrading klaar is, kunnen we een blik werpen op de code. De code is in feite een reeks regels en instructies die de sensoren en actuatoren vertellen wat ze moeten doen. Als je er iets meer over wil begrijpen, ga dan naar onze Arduino code blog post. U kunt kijken naar deze 3 video-serie over programmeren voor Arduino door ILTMS.
Terugkomend op ons project, zullen we gewoon de basislogica achter de code hier uitleggen – de gegevens gelezen van de DS18B20 temperatuursensor wordt gepresenteerd op het seriële 7-segment display met behulp van de sevenSegment.write en de ds18b20.readTempC() functies. De specifieke code voor dit project is te vinden op onze Hackster project hub in de code sectie onderaan.
Je moet deze code downloaden en in het firmware tabblad van je originele code plakken, zoals uitgelegd in de tutorial op Hackster.
Om alle onderdelen van dit project in elkaar te zetten, gebruikten we een speciaal materiaal dat we erg leuk vinden. Het heet Sugru en het is deze kleurrijke en supersterke epoxy die je in de vorm kunt gieten die je wilt en laten drogen. Eenmaal droog is dit materiaal supersterk maar toch flexibel, dus het voelt prettig aan en het is kleurrijk en leuk. Dat was toch niet zo slecht?
How Fast Can You Chug?
We hebben dit project gemaakt voor St. Patrick’s Day toen we besloten om de chugging-vaardigheden van ons team te testen. Het was een dag om nooit te vergeten (of misschien toch niet). Blijkbaar was wat wij dachten dat een goede score was, erg traag in vergelijking met de reacties van de mensen. Ach ja, er is altijd volgend jaar nog, toch?
Terug naar de bouw – de componenten die we in dit project hebben gebruikt zijn Arduino Uno, FSR (Force Sensing Resistor), Drukknop, Piëzo Speaker en 7-Segment display. We hebben hetzelfde seriële 7-segments display gebruikt als dat van de thermometer, maar in plaats van de temperatuur wordt nu de tijd weergegeven die verstreken is sinds de pint de onderzetter verliet. We kunnen hieruit opmaken dat het 7-segment slechts een display element is, en dat het eigenlijke rekenwerk wordt gedaan in de code en verwerkt door de Arduino.
Een andere component in deze bouw is de krachtsensor die het gewicht van de pint op de onderzetter detecteert. Zodra het wordt verwijderd, detecteert de sensor de verandering in gewicht en start de tijd, die wordt weergegeven op het 7-segment. De teller stopt wanneer hij het gewicht van de pint terug op de onderzetter detecteert. Deze actie activeert een ander onderdeel – de piëzo luidspreker, om een deuntje te spelen. De drukknop zet de tijd terug. Dit zijn alle componenten waaruit dit project bestaat.
Als je het eerste project hebt voltooid, is het proces hier vrijwel hetzelfde: we hebben een speciale link voor dit project gemaakt, zodat alle componenten al voorgeselecteerd zijn. Nadat u de bedradingshandleiding hebt gevolgd en de code hebt getest, kunt u het project voltooien en er meer over te weten komen in deze post.
Monitor Luchtvervuiling
In dit volgende project gaan we u kennis laten maken met een nieuwe sensor. Hij heet MQ7 en verzamelt gegevens over CO-concentraties in de lucht. Deze sensor is zeer gevoelig en heeft een snelle reactiesnelheid. Hoe hij werkt, kunt u lezen op Sparkfun. De MQ7 geeft een analoge uitgang, daarom zullen we hem aansluiten op de analoge pin van de Arduino. De MQ7 heeft, net als andere gassensoren, een breakout board nodig, wat in feite een adapter is waarmee je de pinnen van de gassensoren op het breadboard kunt aansluiten.
Dus nu we wat meer weten over gassensoren en hoe ze werken, kunnen we overgaan tot de bespreking van de code van dit project. Nu je al twee projecten achter de rug hebt, hopen we dat code er niet meer zo intimiderend uitziet, en kunnen we overgaan tot het bespreken van wat de code eigenlijk inhoudt. In dit project maken we kennis met de map functie. Dit is een zeer nuttige en veel gebruikte functie in verschillende Arduino projecten. Zoals de naam al doet vermoeden, hertekent deze functie getallen van het ene bereik naar het andere. In dit geval van het bereik van de MQ7 sensor, naar het bereik van de RGB LED, dat is 0-255. Dus zoals je misschien al geraden hebt (of in de video gezien hebt) zal de kleur van de LED’s veranderen van rood naar groen, afhankelijk van de concentratie CO in de lucht. Alle details over hoe dit project te bouwen, en meer details over het kan worden gevonden op het project post op onze blog.
Thirsty Flamingo
De Thirsty Flamingo is een andere grote Arduino project om uw maken reis te beginnen met. In dit project gebruiken we een bodemvochtigheidssensor om de omgeving van onze planten in de gaten te houden. De bodemvochtigheidssensor is een analoge sensor, zoals de MQ7. De grote pads fungeren als sondes voor de sensor en hij gedraagt zich eigenlijk als een variabele weerstand. Hoe meer water er in de grond zit, hoe beter de geleiding tussen de twee pads is. Dit resulteert in een lagere weerstand, wat een hogere SIG uit betekent. Dus eigenlijk, als er meer water is, zijn er hogere uitgangssignalen die dan via de analoge pin naar de Arduino worden gestuurd. De piëzo speaker die we hier hebben gebruikt, en die je al hebt leren kennen in de Chug Meter, is geprogrammeerd om te piepen wanneer er hoge metingen zijn van de bodemvocht sensor.
We hebben in deze uitleg een paar elektronicatermen gebruikt, zoals: weerstand, weerstand en geleidbaarheid. Als deze woorden u in dit stadium als wartaal in de oren klinken, is dat heel normaal. We zullen ook enkele basistermen bespreken in een van onze toekomstige berichten, maar in de tussentijd kun je beginnen met het volgen van deze elektronicaklas op Instructables. Het is zeer informatief, en heeft geweldige uitleg en voorbeelden. Begin langzaam, leer de basistermen, probeer het niet in één keer op te slokken. Het is net als het leren van een nieuwe taal, het kost tijd en oefening.
Terugkomend op onze vriendelijke roze flamingo, nadat we hebben besproken hoe de bodemvochtsensor werkt, en waarom de piëzo luidspreker piept als hij dat doet, hebben we nog een paar dingen om naar te kijken in dit project. Voornamelijk de behuizing die we ervoor gebouwd hebben. Dit is het eerste project waar we het over 3D-printen zullen hebben. Hoewel het in dit project niet nodig is om de behuizing voor het project te maken, geeft het wel een mooi en uniek uiterlijk, en in dit geval beschermt het ook de elektronica tegen nat worden (per slot van rekening ben je toch van plan om je planten op een gegeven moment water te geven, toch?).
Ontwerpen in 3D vereist enige ervaring en ook een flinke dosis creativiteit. Net als met elektronica, kunt u 3D-printen andermans gratis ontwerpen zonder diepgaande kennis van alles wat er te weten valt over 3D-ontwerp. U zult echter waarschijnlijk wel wat informatie willen opdoen en op een gegeven moment beginnen met het maken van uw eigen ontwerpen, of op zijn minst het aanpassen van andermans ontwerpen aan uw behoeften en wensen. Een geweldige plek om te beginnen met het leren over 3D-ontwerp is weer via Instructables’ lessen.
In ieder geval, voor de dorstige flamingo, maakten we deze coole cover die alle elektronica-onderdelen echt mooi en strak houdt, en je hebt alleen de “poten”, die eigenlijk de pads van de bodemvochtsensor zijn die naar buiten steken. Je kunt meer informatie vinden over hoe we dit project hebben gebouwd, de code en de 3d bestanden in de daarvoor bestemde blog post.
Gerecycleerde robotarm
Robotarmen zijn een populair project in de makers wereld. Er zijn verschillende kits voor het bouwen van robotarmen, en veel tutorials die laten zien hoe ze te bouwen. Die ontwerpen bevatten meestal CNC lasersnijden of 3D ontwerpen. Wij besloten dat we een robotarm wilden maken van materialen die we beschikbaar hadden in onze werkplaats, omdat een deel van maker zijn ook gaat over leren werken met de materialen die je hebt en de kosten van je project beperken. De materialen die we gebruikten waren kleine stukjes hout, plastic flessen waar we dunne bandjes van maakten en die we als een soort krimpbandjes gebruikten, en wat touw. Het bouwen zelf was erg leuk, en het was interessant om te ontdekken hoe we deze restmaterialen kunnen gebruiken en hoe we ze kunnen gebruiken. We leggen meer uit over het bouwproces in deze blog post.
In de elektronica afdeling, is het tijd dat we u kennis laten maken met servo motoren. Servo’s hebben geïntegreerde tandwielen en een as die kan worden bestuurd binnen een bereik van 180 graden en ze zijn ook erg populair in de maker wereld. Ze worden gebruikt voor allerlei verschillende projecten. We hebben een andere post gewijd aan Arduino motoren in het algemeen en er is ook een speciaal deel over servo motoren, dus je bent welkom om het door te nemen. In het robot arm project, gebruikten we 3 generieke metalen tandwiel servo’s: een beweegt de arm naar rechts en links, een beweegt de arm op en neer en een bestuurt de grijper.
Om de servo’s te besturen, gebruikten we een 2-assige joystick, zoals die je hebt op je Playstation afstandsbediening. Deze joystick bestaat eigenlijk uit twee potentiometers en een drukknop. We hebben de waarden van de joystick in kaart gebracht (herinner je je de map-functie?) zodat de x-as van de joystick een van de servo’s van rechts naar links beweegt (0-180 graden). De joystick y-as beweegt een andere servo op en neer (0-180 graden).
De grijper servo heeft twee posities:
- 180 graden – betekent dat de grijper gesloten is
- 0 graden – betekent dat de grijper open is
De joystick drukknop schakelt tussen deze voorgedefinieerde posities.
Het leuke aan dit project is dat je het van verschillende materialen kunt bouwen en zo de componenten leert kennen waarmee je werkt en hoe ze in verschillende omgevingen functioneren. Je kunt leren over de torsie van de servo’s die je gebruikt, en hoeveel gewicht ze kunnen dragen, hun bereik van functie en nog veel meer. Dit is een geweldig experimenteerproject als je wat vrije tijd hebt en de wens om te leren. En het is ook vrij goedkoop.
The Flying Manatee
Motion detectors – we ontmoeten en gebruiken ze elke dag. In onze auto, thuis, in de supermarkt, op kantoor of als we een winkel binnenlopen. In dit volgende project gebruiken we een PIR bewegingsdetector die beweging van mensen en andere levende wezens kan detecteren vanaf 20 meter afstand. De manier waarop de PIR-sensor werkt is dat hij infrarode straling detecteert. Hoe dit precies in zijn werk gaat, kan je lezen in deze geweldige tutorial van Adafruit. U kunt de gevoeligheid van de PIR sensor aanpassen en ook een vertraging tussen de lezingen instellen.
Zoals in alle andere projecten op deze post, gebruiken we een Arduino bord en in dit geval een Arduino Pro-micro 5v. Zoals je in de afbeelding hieronder kunt zien, hebben we het breadboard vervangen door een geperforeerd prototyping board, zoals we ook in het thermometer project hebben gedaan. Nogmaals, dit is geen must als je pas begint, maar later zijn deze kleine prototyping boards een geweldige oplossing voor meer permanente projecten, omdat ze goedkoop en betrouwbaar zijn.
In dit project maken we ook weer kennis met de servomotor, maar deze keer hebben we slechts één motor in het project, omdat hij slechts in één as beweegt.
We sluiten dit vrij eenvoudige project af met een mooie behuizing die het “oog” van de PIR sensor bloot laat, zodat het kan “zien” wie er aan komt, maar het is elegant in elkaar gezet in een mooie 3D geprinte behuizing die alle draden en elektronica weg laat van het oog, en je achterlaat met een mooi uitziende zeekoe die je in de ingang van je werkplaats of garage kunt zetten. Misschien houdt het zelfs ongedierte weg als een angstige kraai, hoe weet je dat? De aangepaste code en 3D ontwerpen staan op onze project hub op Hackster.io.
34Five Arduino Pet
We geven toe, dit is een vreemd en eigenzinnig project, maar het kreeg een hoop hilarische reacties. En wat is er mis met een beetje plezier? En het is ook een goed excuus om jullie kennis te laten maken met een andere sensor – de versnellingsmeter. Zoals je waarschijnlijk al geraden hebt, meet hij de versnelling in 3 verschillende assen. Je kunt de exacte berekeningen en functies van dit onderdeel zien in Digikey’s snelstartgids. Maar de basis ervan is dat het reageert op veranderingen in oriëntatie. Naast de versnellingsmeter hebben we ook weer de piëzo luidspreker gebruikt, om dit funky deuntje te spelen al naar gelang de veranderingen in oriëntatie. Het is dus een huisdier, maar ook een soort Darth-Vadery draagbaar muziekinstrument.
Zoals bij al onze projecten, kun je alle componenten vinden die we op onze app hebben gebruikt, en als je op deze link klikt, zie je alle componenten voorgeselecteerd voor je, als bij toverslag!
Meer details, code en 3D-ontwerpen zijn te vinden op onze Hackster-projecthub.
Drone Air Gate
Drones zijn de laatste tijd razend populair geworden en je kunt je speeltijd met de drone naar een nieuw niveau tillen met behulp van deze interactieve luchtpoort. Voor dit project, wat je nodig hebt omvat HC-SRO4 ultrasone sensor, 9v batterij, Sparkfun Arduino Pro Mini controller en RGB Diffused Common Anode.
De dronepalen zijn groot voor het beoefenen van uw vliegtechniek. De ultrasone sensor detecteert de drone die dichterbij komt en verandert het licht van rood naar groen. Maak zoveel luchtpoorten als je wilt en bouw er een hindernisbaan doorheen om tegen je vrienden te racen. Het is echt leuk, geloof ons. Zoals altijd heb je de volledige instructies op onze community hub op Hackster.io.
Een nutteloze Arduino Gift Box
Als je zo ver bent gekomen, verdien je een Giftduino!
Plezier maken is ook een groot deel van de maker-Arduino wereld, en er is niets mis met het maken van projecten die geen doel hebben.
Het interessante component waar je hier mee aan de slag gaat is de A1302 Hall Sensor. Deze sensor werkt volgens de principes van het Hall-effect, wat betekent dat hij reageert op verschillen in magnetische velden. Om de Hall-sensor in dit project te activeren, hebben we een magneet op het deksel van de doos geplaatst. Wanneer de doos wordt geopend, begint de piëzospeaker een deuntje te spelen en toont het scherm een geschenkdoosje (of wat je maar wilt). In dit project kun je zien dat we geen breadboard hebben gebruikt maar een Arduino prototype shield. In de tussentijd kun je de tutorial volgen en je eigen Giftduino maken.
Coffee Capsule Color Detector
We hebben ervoor gekozen om onze eerste blog post(!) af te sluiten met ons meest populaire project. De liefde voor koffie is universeel en een Nespresso capsule detector kan een geweldige gadget zijn om je te helpen bij het kiezen van een capsule.
Het mechanisme achter de werking van het project is dat de RGB-lichtsensor de helderheidsniveaus van het rode, groene en blauwe kleurkanaal leest en ze naar de Arduino stuurt, die de capsule zal herkennen op basis van de vooraf gedefinieerde waarden in de code. De benodigde componenten zijn een RGB lichtsensor, Arduino pro mini, muuradapter, voeding en een LCD met seriële aansluiting. Volg de instructies in onze tutorial om je schakeling samen te stellen en de voorbeeldcode te downloaden. Download vervolgens de projectcode van Github, en 3D print de verpakking. Zet ze in elkaar en voila, je hebt een koffie capsule kleur detector.
Dus nu dat je een beetje meer informatie hebt over hoe dit hele Arduino ding werkt, is het tijd om aan de slag te gaan! Neem even de tijd om je werkomgeving voor te bereiden, en zorg ervoor dat je alles hebt wat je nodig hebt voordat je gaat zitten om te werken. De eerste paar projecten kunnen uitdagend zijn, maar het opent een wereld van creatieve mogelijkheden! Het is verbazingwekkend!