10 Projets Arduino pour les débutants que tout le monde peut faireBlog Postcircuito.io teamApril 23, 2017
Construire des projets Arduino peut vous donner un grand sentiment de satisfaction, mais bien souvent les débutants ne savent pas par où commencer. Il y a beaucoup de choses à prendre en considération lorsque vous commencez un projet, et si vous n’avez aucune expérience de Maker, cela peut être assez déroutant. Pour cette raison, nous avons rassemblé 10 projets Arduino pour les débutants que tout le monde peut faire!
Pour commencer, il est préférable que vous ayez un kit de démarrage Arduino qui contient : Un Arduino, des fils de liaison, des résistances, une planche à pain, une LED et des boutons. Certains des projets nécessitent des pièces supplémentaires, et ont des liens vers les endroits où vous pouvez les acheter.
Dans tous les projets que vous verrez ci-dessous, nous avons utilisé circuito.io pour le BoM (bill of materials), le guide de câblage étape par étape et les échantillons de code, mais bien sûr, vous pouvez modifier la conception originale, ajouter ou supprimer des composants et faire votre propre version du projet.
Thermomètre avec un Twist
Pour votre premier projet, nous avons décidé de vous montrer comment faire un thermomètre. C’est une construction assez simple et c’est une de ces choses qui sont juste bonnes à avoir autour de la maison. Aussi pour ce projet, nous n’avons pas imprimé 3d aucune pièce, et utilisé des pièces minimales afin que ce soit vraiment facile et auto-explicatif.
Les composants dont vous aurez besoin pour ce projet sont : Arduino Uno, DS18B20 – Capteur de température numérique à un fil et écran série 7 segments.
Quand vous avez tous les composants, vous pouvez commencer à les câbler ensemble. Ce projet n’a qu’une entrée – le capteur de température, et une sortie – l’affichage à 7 segments, donc le câblage n’est pas si difficile. En cliquant sur ce lien et vous serez redirigé vers notre application, où les composants du projet sont déjà sélectionnés pour vous.
Regardons les différents composants un peu plus en détail :
- Le capteur de température a 3 broches – VCC, GND qui fournissent l’alimentation au capteur, et DQ qui est la broche de données. Chaque composant que vous utilisez a une fiche technique – c’est là que vous pouvez lire sur le composant et apprendre quelles sont ses caractéristiques et comment il fonctionne.
- L’affichage série à 7 segments peut afficher 4 chiffres à la fois. Chaque chiffre peut être contrôlé séparément. Il peut afficher des chiffres, des lettres et certains caractères spéciaux. L’afficheur 7 segments est un peu plus complexe à câbler. Comme vous pouvez le voir, il possède 10 broches. Vous n’aurez pas nécessairement besoin de toutes les utiliser et vous pouvez en savoir plus dans la fiche technique. Vous avez peut-être remarqué que, contrairement au capteur de température, l’afficheur à 7 segments comporte des trous et non des broches. Par conséquent, vous devrez souder des broches de tête mâles. La soudure peut sembler effrayante mais elle ne l’est pas. Il y a de grands tutoriels en ligne que vous pouvez utiliser, en voici un bon par Sparkfun.
La prochaine chose que nous allons regarder est la planche à pain. Dans le schéma de câblage sur circuito.io, vous pouvez voir que nous utilisons une planche à pain. Les planches à pain sont un outil de prototypage de base qui vous permet de tester différents câblages sans avoir besoin de souder les pièces ensemble. Cela permet d’économiser beaucoup de temps et de matériel. Une fois que vous avez le design final, vous pouvez créer un PCB ou utiliser une carte de prototypage perforée, comme celle que vous voyez dans l’image ci-dessus. Nous reviendrons sur ce sujet dans l’un de nos prochains articles sur les différentes planches à pain et cartes de prototypage. Pour ce projet, vous pouvez vous en tenir à la planche à pain si vous le souhaitez. Wow, nous avons déjà couvert tellement d’informations ! Cela peut sembler beaucoup, et ça l’est vraiment, mais c’est pourquoi nous vous emmenons dans ce monde étape par étape, alors n’abandonnez pas si vous ne comprenez pas encore tout. Cela fait partie du plaisir – apprendre pendant que vous fabriquez des choses !
Une fois le câblage terminé, nous pouvons jeter un œil au code. Le code est essentiellement un ensemble de règles et d’instructions qui indiquent à vos capteurs et actionneurs ce qu’ils doivent faire. Si vous voulez en savoir plus, consultez notre article sur le code Arduino. Vous pouvez regarder cette série de 3 vidéos sur la programmation pour Arduino par ILTMS.
Pour revenir à notre projet, nous allons juste expliquer la logique de base derrière le code ici – les données lues à partir du capteur de température DS18B20 sont présentées sur l’affichage série à 7 segments en utilisant les fonctions sevenSegment.write et ds18b20.readTempC(). Le code spécifique de ce projet se trouve sur notre hub de projet Hackster dans la section code en bas.
Vous devez télécharger ce code et le coller dans l’onglet firmware de votre code original, comme expliqué dans le tutoriel sur Hackster.
Pour assembler toutes les parties de ce projet, nous avons utilisé un matériau spécial que nous aimons beaucoup. Il s’appelle Sugru et c’est cette époxy colorée et super résistante que vous pouvez mouler à la forme que vous voulez et laisser sécher. Une fois sec, ce matériau est à la fois super solide et flexible, ce qui lui donne un aspect agréable, coloré et amusant. Maintenant, ce n’était pas trop mal, n’est-ce pas ?
À quelle vitesse pouvez-vous souffler ?
Nous avons réalisé ce projet pour la Saint-Patrick lorsque nous avons décidé de tester les compétences de notre équipe en matière de soufflage. C’était un jour à retenir (ou peut-être pas). Apparemment, ce que nous pensions être un excellent score, nous avons appris plus tard qu’il était très lent par rapport aux réactions des gens. Oh bien, il y a toujours l’année prochaine, non ?
Retour à la construction – les composants que nous avons utilisés dans ce projet sont Arduino Uno, FSR (Force Sensing Resistor), Pushbutton, Piezo Speaker et 7-Segment display. Nous avons utilisé le même afficheur 7 segments de série que celui utilisé dans le thermomètre, mais cette fois-ci, au lieu d’afficher la température, il affiche le temps qui s’est écoulé depuis que la pinte a quitté le dessous de verre. Nous pouvons comprendre à partir de cela que le 7-segment est seulement un élément d’affichage, et le calcul réel est fait dans le code et traité par l’Arduino.
Un autre composant dans cette construction est le capteur de force qui détecte le poids de la pinte sur le sous-verre. Une fois qu’elle est retirée, le capteur détecte le changement de poids et démarre le temps, qui est affiché sur le 7-segment. Le compteur s’arrête lorsqu’il détecte le poids de la pinte de nouveau sur le dessous de verre. Cette action déclenche un autre composant, le haut-parleur piézoélectrique, qui joue une mélodie. Le bouton-poussoir remet le temps à zéro. Ce sont tous les composants qui composent ce projet.
Si vous avez réalisé le premier projet, le processus ici est à peu près le même : nous avons fait un lien spécial pour ce projet afin que tous les composants soient déjà présélectionnés. En suivant le guide de câblage et après avoir testé le code, vous pouvez compléter le projet et en apprendre davantage à ce sujet dans ce post.
Surveiller la pollution de l’air
Ce prochain projet, nous allons vous présenter un nouveau capteur. Il s’appelle MQ7 et il collecte des données sur les concentrations de CO dans l’air. Ce capteur est très sensible et a un taux de réponse rapide. Vous pouvez lire comment il fonctionne sur Sparkfun. Le MQ7 fournit une sortie analogique, nous allons donc le connecter à la broche analogique de l’Arduino. Le MQ7, comme d’autres capteurs de gaz, nécessite une carte de rupture, qui est essentiellement un adaptateur qui vous permet de connecter les broches impaires des capteurs de gaz à la planche à pain.
Alors, maintenant que nous en savons un peu plus sur les capteurs de gaz et leur fonctionnement, nous pouvons passer à la discussion du code de ce projet. Maintenant que vous avez déjà deux projets derrière vous, nous espérons que le code ne semble plus aussi intimidant, et nous pouvons passer à la discussion de ce que le code contient réellement. Dans ce projet, nous allons donc rencontrer la fonction map. Il s’agit d’une fonction très utile et largement utilisée dans différents projets Arduino. Comme son nom l’indique, cette fonction re-mappe les nombres d’une plage à une autre. Dans ce cas, de la gamme du capteur MQ7, à la gamme de la LED RGB, qui est 0-255. Ainsi, comme vous l’avez peut-être déjà deviné (ou vu dans la vidéo), la couleur des LED passe du rouge au vert en fonction des niveaux de concentration de CO dans l’air. Tous les détails sur la façon de construire ce projet, et plus de détails à son sujet peuvent être trouvés sur le post du projet sur notre blog.
Thirsty Flamingo
Le Thirsty Flamingo est un autre grand projet Arduino pour commencer votre voyage de fabrication avec. Dans ce projet, nous allons utiliser un capteur d’humidité du sol pour surveiller l’environnement de nos plantes. Le capteur d’humidité du sol est un autre capteur analogique, comme le MQ7. Les grandes pastilles servent de sondes pour le capteur et celui-ci se comporte en fait comme une résistance variable. Par conséquent, plus il y a d’eau dans le sol, plus la conductivité est bonne entre les deux tampons. Il en résulte une résistance plus faible, ce qui signifie un SIG plus élevé. Donc, en fait, lorsqu’il y a plus d’eau, les signaux de sortie sont plus élevés et sont ensuite envoyés à l’Arduino via la broche analogique. Le haut-parleur Piezo que nous avons utilisé ici, que vous avez déjà rencontré dans le Chug Meter, est programmé pour émettre un bip lorsqu’il y a des mesures élevées du capteur d’humidité du sol.
Nous avons utilisé quelques termes d’électronique dans cette explication tels que : résistance, résistance et conductivité. Si ces mots vous semblent être du charabia à ce stade, c’est tout à fait normal. Nous aborderons également certains termes de base dans l’un de nos prochains articles, mais en attendant, vous pouvez commencer par suivre ce cours d’électronique sur Instructables. Il est très instructif et contient d’excellentes explications et des exemples. Commencez lentement, apprenez les termes de base, n’essayez pas de tout ingurgiter d’un coup. C’est comme apprendre une nouvelle langue, il faut du temps et de la pratique.
Retournons à notre sympathique flamant rose, après avoir discuté du fonctionnement du capteur d’humidité du sol et de la raison pour laquelle le haut-parleur piézoélectrique émet un bip lorsqu’il le fait, nous avons encore quelques éléments à examiner dans ce projet. Principalement, le boîtier que nous avons construit pour lui. C’est le premier projet pour lequel nous allons aborder l’impression 3D. Bien qu’il ne soit pas nécessaire dans ce projet de fabriquer le boîtier pour le projet, il lui donne un aspect agréable et unique, et dans ce cas, il protège également l’électronique de l’humidité (après tout, vous prévoyez d’arroser vos plantes à un moment donné, n’est-ce pas ?).
Concevoir en 3D nécessite une certaine expérience et aussi pas mal de créativité. Comme pour l’électronique, vous pouvez faire imprimer en 3D les conceptions gratuites d’autres personnes sans comprendre profondément tout ce qu’il y a à savoir sur la conception 3D. Cependant, vous aurez probablement envie de recueillir des informations en cours de route et de commencer à créer vos propres modèles à un moment donné, ou du moins à personnaliser les modèles des autres pour les adapter à vos besoins et à vos envies. Un excellent endroit pour commencer à apprendre la conception 3D est encore une fois à travers les classes d’Instructables.
En tout cas, pour le flamant rose assoiffé, nous avons fait cette couverture cool qui maintient toutes les pièces électroniques vraiment bien et serré, et vous avez seulement les « jambes », qui sont en fait les tampons du capteur d’humidité du sol qui dépassent. Vous pouvez trouver plus d’informations sur la façon dont nous avons construit ce projet, le code et les fichiers 3d dans l’article de blog désigné.
Bras robotique recyclé
Les bras robotiques sont un projet assez populaire dans le monde des makers. Il existe différents kits pour construire des bras robotiques, et de nombreux tutoriels montrant comment les construire. Ces conceptions comprennent généralement la découpe laser CNC ou des conceptions 3D. Nous avons décidé de fabriquer un bras robotique à partir des matériaux dont nous disposions dans notre atelier. En effet, le fait d’être un « maker » signifie aussi apprendre à travailler avec les matériaux dont on dispose et réduire le coût de son projet. Les matériaux que nous avons utilisés sont des petits morceaux de bois, des bouteilles en plastique que nous avons transformées en fines lanières et utilisées comme des sortes de liens rétractables, et de la ficelle. La construction en elle-même était très amusante et il était intéressant d’explorer l’utilisation de ces restes de matériaux et la façon dont nous pouvons les utiliser. Nous expliquons plus en détail le processus de construction dans ce billet de blog.
Dans le département électronique, il est temps de vous présenter les servomoteurs. Les servos ont des engrenages intégrés et un arbre qui peut être contrôlé dans une plage de 180 degrés et ils sont également très populaires dans le monde des makers. Ils sont utilisés pour toutes sortes de projets différents. Nous avons consacré un autre article aux moteurs Arduino en général et il y a également une partie dédiée aux servomoteurs, donc vous êtes invités à la parcourir. Dans le projet de bras robotique, nous avons utilisé 3 servos génériques à engrenage métallique : l’un déplace le bras de droite à gauche, l’autre de haut en bas et le dernier contrôle la pince.
Pour contrôler les servos, nous avons utilisé un joystick à 2 axes, comme celui que vous avez sur votre télécommande Playstation. Ce joystick est en fait deux potentiomètres et un bouton poussoir. Nous avons mappé les valeurs du joystick (vous vous souvenez de la fonction map ?) de sorte que l’axe x du joystick déplace un des servos de droite à gauche (0-180 degrés). L’axe y du joystick déplace un servo différent de haut en bas (0-180 degrés).
Le servo de la pince a deux positions :
- 180 degrés – signifie que la pince est fermée
- 0 degrés – signifie que la pince est ouverte
Le bouton poussoir du joystick bascule entre ces positions prédéfinies.
Ce qui est vraiment cool avec ce projet, c’est que vous pouvez le construire à partir de différents matériaux et vraiment apprendre à connaître les composants avec lesquels vous travaillez et comment ils fonctionnent dans différents environnements. Vous pouvez apprendre à connaître le couple des servos que vous utilisez, le poids qu’ils peuvent supporter, leur plage de fonctionnement et bien plus encore. Il s’agit d’un excellent projet d’expérimentation si vous avez du temps libre et l’envie d’apprendre. Et c’est aussi assez bon marché.
Le lamantin volant
Détecteurs de mouvements – nous les rencontrons et les utilisons tous les jours. Dans notre voiture, à la maison, au supermarché, au bureau ou lorsque nous entrons dans les magasins. Dans ce prochain projet, nous utilisons un détecteur de mouvement PIR qui peut détecter le mouvement des personnes et d’autres créatures vivantes à 20 pieds de distance. Le capteur PIR fonctionne de la manière suivante : il détecte les niveaux de rayonnement infrarouge. Vous pouvez lire comment cela se passe exactement dans cet excellent tutoriel d’Adafruit. Vous pouvez régler la sensibilité du capteur PIR et également définir un délai entre les lectures.
Comme dans tous les autres projets de ce post, nous utilisons une carte Arduino et dans ce cas une Arduino Pro-micro 5v. Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessous, nous avons remplacé le breadboard par une carte de prototypage perforée, comme nous l’avons fait dans le projet du thermomètre. Encore une fois, ce n’est pas une nécessité si vous ne faites que commencer, mais plus tard, ces petites cartes de prototypage sont une excellente solution pour un projet plus permanent, car elles sont bon marché et fiables.
Dans ce projet, nous rencontrons également le servomoteur une fois de plus, mais cette fois, nous n’avons qu’un seul moteur dans le projet, car il ne se déplace que dans un seul axe.
Nous concluons ce projet assez simple avec un joli boîtier qui garde l' »œil » du capteur PIR exposé afin qu’il puisse « voir » qui vient, mais il est élégamment assemblé dans un joli boîtier imprimé en 3D qui laisse tous les fils et l’électronique loin de l’œil, et vous laisse avec un joli lamantin que vous pouvez mettre dans l’entrée de votre atelier ou garage. Il pourrait même éloigner les nuisibles comme un corbeau effrayant, qui sait ? Le code personnalisé et les conceptions 3D sont sur notre hub de projet sur Hackster.io.
34Five Arduino Pet
Nous l’admettons, c’est un projet étrange et excentrique, mais il a suscité beaucoup de réactions hilarantes. Et qu’y a-t-il de mal à s’amuser un peu ? De plus, c’est aussi une bonne excuse pour vous exposer à un autre capteur – l’accéléromètre. Comme vous l’avez probablement deviné, il mesure l’accélération sur 3 axes différents. Vous pouvez voir les calculs et les fonctions exactes de ce composant sur le guide Quickstart de Digikey. Mais l’essentiel est qu’il réagit aux changements d’orientation. En plus de l’accéléromètre, nous avons encore utilisé le haut-parleur piézoélectrique pour jouer cette mélodie funky en fonction des changements d’orientation. C’est donc un animal de compagnie mais aussi un instrument de musique portable un peu Dark-Vadery.
Comme pour tous nos projets, vous pouvez trouver tous les composants que nous avons utilisés sur notre application, et si vous cliquez sur ce lien, vous verrez tous les composants présélectionnés pour vous, comme par magie !
Plus de détails, le code et les conceptions 3D sont sur notre hub de projet Hackster.
Drone Air Gate
Les drones sont devenus extrêmement populaires récemment et vous pouvez prendre votre temps de jeu avec le drone à un nouveau niveau en utilisant cette porte d’air interactive. Pour ce projet, ce dont vous avez besoin comprend un capteur à ultrasons HC-SRO4, une batterie de 9v, un contrôleur Sparkfun Arduino Pro Mini et une anode commune diffuse RGB.
Les poteaux de drone sont parfaits pour pratiquer votre technique de vol. Le capteur à ultrasons détecte le drone qui s’approche et fait passer la lumière du rouge au vert. Fabriquez autant de portes aériennes que vous le souhaitez et construisez une course d’obstacles à travers elles pour faire la course avec vos amis. C’est vraiment amusant, croyez-nous. Comme toujours, vous avez les instructions complètes sur notre hub communautaire sur Hackster.io.
Une boîte cadeau Arduino inutile
Si vous êtes arrivé jusqu’ici, vous méritez un Giftduino !
S’amuser est aussi une grande partie du monde maker-Arduino, et il n’y a rien de mal à faire des projets qui n’ont pas de but.
Le composant intéressant avec lequel vous avez l’occasion de travailler ici est le capteur de Hall A1302. Ce capteur fonctionne sur les principes de l’effet Hall, ce qui signifie qu’il réagit aux différences de champs magnétiques. Par conséquent, pour activer le capteur à effet Hall dans ce projet, nous avons placé un aimant sur le couvercle de la boîte. Lorsque la boîte est ouverte, le haut-parleur piézoélectrique commence à jouer une mélodie et l’écran affiche une boîte à cadeaux (ou tout ce que vous voulez). Dans ce projet, vous pouvez voir que nous n’avons pas utilisé de breadboard mais plutôt un shield prototype Arduino. En attendant, vous pouvez suivre le tutoriel et fabriquer votre propre Giftduino.
Détecteur de couleur de capsule de café
Nous avons choisi de conclure notre premier article de blog( !) avec notre projet le plus populaire. L’amour du café est universel et un détecteur de capsules Nespresso peut être un gadget étonnant pour vous aider à choisir une capsule.
Le mécanisme derrière le fonctionnement du projet est que le capteur de lumière RVB lit les niveaux de luminosité du canal de couleur rouge, vert et bleu et les envoie à l’Arduino, qui reconnaîtra votre capsule en fonction des valeurs prédéfinies dans le code. Les composants nécessaires comprennent un capteur de lumière RVB, un Arduino pro mini, un adaptateur mural, une alimentation électrique et un écran LCD compatible série. Suivez les instructions de notre tutoriel pour assembler votre circuit et télécharger l’exemple de code. Téléchargez ensuite le code du projet sur Github, et imprimez en 3D l’emballage. Assemblez-les ensemble et voilà, vous avez un détecteur de couleur de capsule de café.
Alors, maintenant que vous avez un peu plus d’informations sur la façon dont tout ce truc Arduino fonctionne, il est temps de commencer ! Prenez un moment pour préparer votre environnement de travail, et en vous assurant que vous avez tout ce dont vous avez besoin avant de vous asseoir pour travailler. Les premiers projets peuvent être difficiles, mais cela ouvre un monde de possibilités créatives ! C’est incroyable !