Arduinoの新しいプロジェクト。ビデオ: Arduino を使用したスマートホーム

これまで、「スマートハウス「最も裕福な人々だけがアクセスできる驚くべき異国情緒から、誰でも参加できる一般的なものになりました。選択肢はたくさんあります。多くの開発者がそのようなハードウェアおよびソフトウェアシステムの作成を習得しています。最も有名なものの 1 つは Arduino 会社で、その製品についてはこれから紹介します。

「スマートホーム」とは

この用語には、よりわかりやすい類似語があります。ホームオートメーション」このようなソリューションの本質は、自動実行家庭、オフィス、専門施設で発生するさまざまなプロセス。最も単純な例 - 自動スイッチオン居住者の誰かが部屋に入った瞬間に点灯します。

Arduino スマートホームシステムは、作業を制御するための機器セットですさまざまなデバイスを使用して携帯電話 Android OSベース

「スマートホーム」システムでは、次のコンポーネントを区別できます。

最新のスマートホームシステムは、いくつかのタイプに分類されます。

専用コントローラーを搭載。
この能力でプロセッサを使用するユーザーのコンピュータ（タブレット、スマートフォン）。
を使用して情報を処理するリモートサーバー、開発会社が所有しています（クラウドサービス）。

このシステムは、特定のデバイスをアクティブにするだけでなく、電話にメッセージを送信するか、その他の方法で、発生したイベントをユーザーに通知することもできます。したがって、火災警報を含む警報機能を割り当てることができます。

シナリオは、例で説明したものよりもはるかに複雑になる場合があります。たとえば、ボイラーをオンにして供給を転送するようにシステムに学習させることができます。お湯集中電源がオフになったとき、家の中に居住者の一人の存在が検出された場合（赤外線、超音波センサー、およびモーションセンサーが役に立ちます）。

Arduinoを知る

Arduino は、コンポーネントとソフトウェアの開発と生産に特化したイタリアの会社です。シンプルなシステム非専門家向けの「スマートホーム」。この開発者が作成したシステムのアーキテクチャを完全にオープンにし、これにより次のことが可能になったことは注目に値します。サードパーティメーカーへ新しい Arduino 互換デバイスを開発したり、既存の Arduino 互換デバイスをコピーしたり、それらのデバイス用のソフトウェアをリリースしたりできます。

Arduino Uno キットには、付属の本で説明されているデバイスを実装するために必要なコンポーネントが含まれています

このアプローチは、イタリアの会社のシステムの高い人気を確保しましたが、欠点もあります。いわば、怠け者ではない人全員がArduinoシステム用のコンポーネントの生産を引き受けるという事実により、いつでも高品質の製品を初めて購入できます。さまざまなメーカーのコンポーネントの互換性の問題に対処しなければならないことがよくあります。

潜在的なユーザーは、2008 年以来、Arduino ブランドで製品を製造している会社が 2 社あることを知っておく必要があります。この方向性を開始した最初のものには、公式 Web サイト www.arduino.cc があります。 2 つ目は新しく形成されたもの - www.arduino.org にあります。分割前に開発されたものは両方のサイトで同じように表示されますが、新製品の範囲はすでに異なります。

Arduino スマートホームシステム用のソフトウェアは、プログラムを作成してコンパイルできるソフトウェアシェル (IDE と呼ばれる) の形式をとります。無料で配布されます。プログラムは C++ で書かれています。

これらのサイトで紹介されている Arduino IDE プログラムのバージョンも大きく異なりますが、名前だけでなくバージョン番号も同じです。このため、これらは非常に混同されやすいです。違いは、各ソフトウェアが独自のライブラリとボードをサポートしていることです。

システムの「ハードウェア」は、マイクロコントローラーを搭載したボード (プロセッサーボード) と、その上に取り付けられた拡張カード (一般にシールドと呼ばれます) で構成されます。シールドをプロセッサーボードに接続すると、スマートホームに新しいコンポーネントを追加できます。組み立てられたシステムは、完全に自律型であることも、標準の有線またはネットワーク経由でコンピュータと連携して動作することもできます。無線インターフェース.

プロセッサーボードに特別な拡張機能 (シールド) を取り付けて、システムの機能を向上させることができます。

Arduinoシステムの利点

このハードウェアとソフトウェアの複合体は、次のような利点でユーザーを魅了します。

機会バッテリー寿命、独自のコントローラーが存在するため。
システムの動作をカスタマイズする十分な機会（ユーザー自身が、あらゆる複雑なシナリオを含めることができるプログラムを作成します）。
プログラムをコントローラーにロードするプロセスが簡単です。これにはプログラマーは必要ありません。USB ケーブルがあれば十分です (マイクロコントローラーにはブートローダーファームウェアがあります)。
あるメーカーまたは別のメーカーによる独占権がないため、コンポーネントのコストが手頃です (アーキテクチャはオープンです)。

もしブートローダー誤動作し始めた場合、または購入したマイクロコントローラーにそれがなかった場合、ユーザーは自分でフラッシュする機会があります。 IDE ソフトウェアシェルは、この目的のために、最もアクセスしやすく人気のある多数のプログラマをサポートします。さらに、ほぼすべての Arduino プロセッサボードには、回路内プログラミングを可能にするヘッダーが付いています。

arduino.cc Web サイトで紹介されている Arduino IDE プログラムには、カスタムハードウェアおよびソフトウェアプラットフォームを作成する機能が含まれていますが、arduino.org のプログラムのバージョンにはそのような機能がありません。

Arduino はどのようなソリューションを提供しますか?

多くの企業が Arduino 互換のセンサーやデバイスの製造に携わっているため、これらの製品の範囲は非常に幅広いです。最も頻繁に使用されるものは次のとおりです。

これらのデバイスの一部は、メーカーによっては StarterKit と呼ばれる、基本的な Arduino Start キットに含まれています。

Arduino スターターキットには、CPU ボードといくつかの一般的に使用されるデバイスが含まれています

実行部分には、次のような膨大なデバイスのセットが含まれています。

電気モーター。
リレーや各種スイッチ。
調光器（照明の強さをスムーズに変更できます）。
ドアクローザー。
バルブおよびサーボドライブ付き 3 方バルブ。

Arduinoリレーを介して照明を接続する予定がある場合は、ランプとして使用する方が正しいです。 LED電球。このようなリレーを介して接続すると、白熱灯がすぐに燃えてしまいます。

ビデオ: Arduino 入門 - Web インターフェイス経由で LED を制御する

Arduinoでプロジェクトを作成する

作成と構成のプロセス」スマートホーム» 次の機能を含むシステムの例を使用して Arduino を示します。

屋外および屋内の温度監視。
ウィンドウ状態の追跡 (開いている/閉じている);
気象状況（晴れ/雨）を監視する。
世代音声信号モーションセンサーが作動したとき、アラーム機能が作動したとき。

を使用してデータを閲覧できるようにシステムを設定します。特別なアプリケーション、Web ブラウザだけでなく、ユーザーはインターネットにアクセスできる場所ならどこからでもこれを行うことができます。

使用される略語:

「GND」 - 接地。
「VCC」 - 電源。
「PIR」 - モーションセンサー。

スマートホームシステム構築に必要なコンポーネント

Arduino スマートホームシステムの場合は、次のものが必要です。

Arduinoマイクロプロセッサボード;
イーサネットモジュールENC28J60;
2 つの温度センサーブランド DS18B20。
マイクロフォン;
雨と雪のセンサー。
モーションセンサー;
リードスイッチ。
リレー;
抵抗値が4.7 kΩの抵抗器。
ツイストペアケーブル。
イーサネットケーブル。

すべてのコンポーネントの費用は約 90 ドルです。

必要な機能を備えたシステムを作成するには、約 90 ドルのデバイスのセットが必要になります

「スマートホーム」の組み立て: ステップバイステップの説明

これは、行動する必要がある順序です。

アクチュエーターとセンサーデバイスの接続

図に従ってすべてのコンポーネントを接続します。

システムの組み立ては主に、アクチュエータをプロセッサボードの対応する接点に接続することになります。

プログラムコード開発

ユーザーはArduino IDEシェルにプログラム全体を書きます。Arduino IDEシェルには後者が備わっています。テキストエディタ、プロジェクトマネージャー、コンパイラー、プリプロセッサー、およびArduinoボードのマイクロプロセッサーにプログラムコードをアップロードするためのツール。のために開発された IDE バージョンオペレーティングシステム Mac OS X、Windows、Linux。プログラミング言語は C++ ですが、いくつか簡略化されています。 Arduino のユーザープログラムは通常、スケッチまたはスケッチと呼ばれ、IDE プログラムは拡張子「.ino」を持つファイルに保存します。

C++ では必須の main() 関数は、次のシリーズを記述することによって IDE シェルによって自動的に作成されます。標準アクション。ユーザーは、setup() (起動時に 1 回実行) 関数とloop() (無限ループで実行) 関数を作成する必要があります。これらの機能はどちらも Arduino に必要です。

ヘッダーファイル標準ライブラリプログラムに挿入する必要はありません。IDE が自動的に挿入します。これはユーザーライブラリには適用されません。ユーザーライブラリは指定する必要があります。

「プロジェクトマネージャー」IDE へのライブラリの追加は、いくつかの方法で実行できます。珍しい方法で。 C++ で記述されたソースとして、IDE シェルの作業ディレクトリ内の特別なフォルダーに追加されます。この後、これらのライブラリの名前が対応する IDE メニューに表示されます。ユーザーが選択したものが編集リストに含まれます。

IDE は最小限の設定を提供し、コンパイラーをカスタマイズする機能はまったくありません。したがって、初心者プログラマはエラーから保護されます。

以下は、ボードのピン 13 に接続されている LED を 2 秒ごとに点滅させる最も単純なプログラムの例です。

void setup () ( pinMode (13, OUTPUT); // 割り当て 13 Arduino出力出口）
voidループ()(digitalWrite(13,HIGH); //ピン13をオンにする、関数を呼び出すためのパラメータdigitalWrite HIGH - 高論理レベルの符号
遅延(1000); // 1000 ミリ秒 - 1 秒の遅延ループ
デジタル書き込み(13, LOW); // ピン 13 をオフにし、パラメーター LOW を呼び出します - 論理レベルが低いことを示します
遅延(1000); // ループを 1 秒遅延します)

ただし、現在ユーザーは常にプログラムを個人的に記述する必要があるわけではありません。多くの既製のライブラリやスケッチがインターネット上に公開されています (http://arduino.ru/Reference)。この例で検討しているシステムには既製のプログラムがあります。ダウンロードして解凍し、IDE にインポートする必要があります。プログラムのテキストには、その動作原理を説明するコメントが付いています。

すべての Arduino プログラムは同じ原理で動作します。ユーザーがプロセッサにリクエストを送信すると、プロセッサは必要なコードをコンピュータまたはスマートフォンの画面にロードします。

ユーザーがスマートフォンにインストールされているブラウザやアプリの「更新」ボタンをクリックすると、 Arduinoマイクロコントローラーこのクライアントにデータを送信します。「/tempin」、「/tempout」、「/rain」、「/window」、「/alarm」として指定された各ページは、プログラムコード、画面に表示されます。

スマートフォンにクライアントアプリをインストールする（Android OSの場合）

スマートホームシステムからデータをオンラインで受信するには、既製のアプリケーションをダウンロードできます。

ガジェットの所有者が行う必要があることは次のとおりです。

このアプリケーションを使用すると、スマートホームシステムから情報を受信するだけでなく、アラームのオン/オフなど、スマートホームシステムを制御することもできます。有効にすると、モーションセンサーがトリガーされたときにアプリケーションに通知が送信されます。アプリケーションは、Arduino システムをポーリングして、モーションセンサーのアクティベーションを 1 分に 1 回実行します。

「設定」アイコンをアクティブ化すると、IP アドレスを編集できます。

スマートホームで動作するようにブラウザを設定する

でアドレスバーブラウザで「XXX.XXX.XXX.XXX/all」と入力します。「XXX.XXX.XXX.XXX」は IP アドレスです。これ以降、システムからデータを受信して管理できるようになります。

Androidスマートフォンアプリにはそのような機能が実装されていませんが、今回紹介するプログラムコードではブラウザ上で照明のオンオフを行うことができます。

ルーターの使用

noip.com でのアカウントのセットアップ

この手順はオプションですが、アドレスにドメイン名を割り当てる場合は必須です。これを行うには、Web サイト https://www.noip.com/ に登録し、「ホストの追加」セクションに移動して、システムの IP アドレスを入力する必要があります。

Web サイト noip.com に登録すると、IP アドレスだけでなく、完全なアドレスでもシステムにアクセスできます。ドメイン名

プロジェクトの作成が完了すると、システムの機能を確認できます。

ビデオ: Arduino を使用したスマートホーム

一部のArduinoハードウェアの機能

Arduino互換コンポーネントは多くの企業で生産されているため、サードパーティ企業 Arduino 会社自体が製品の品質をまったく管理していないため、ユーザーは完全に正しく動作しないコンポーネントを購入する可能性があります。

開発の分野でも同様の状況が発生していますパソコン。私の時代には IBM社コンピュータのアーキテクチャをオープンにした結果、IBM 互換コンピュータと個々のコンポーネント多くの企業が生産を始めました。その結果、この種の「個人用機器」は世界中に広く普及しましたが、部品の品質や互換性の程度が最良ではないことが多くありました。上級。逆の戦術を貫いたアップル社。アーキテクチャにアクセスできる開発者の数を制限し、ソフトウェア開発の分野でも同じポリシーを実装しました。最終的にアップルコンピュータ一般的ではなく高価であることが判明しましたが、その品質は Windows を実行する IBM 互換デバイスよりも桁違いに優れています。

ユーザーは、Arduino システムの一部のコンポーネントに関して次のことに気づきました。

基本キット (StarterKit) に付属の DHT11 温度センサーでは、2 ～ 3 度の大きな誤差が生じます。屋内ではより正確な測定値が得られる DHT22 温度センサーを使用し、屋外設置の場合は氷点下で動作可能で機械的損傷から保護されている DHT21 を使用することをお勧めします。
一部の Arduino マイクロプロセッサボードでは、接続されているリレーが短絡すると、COM ポートに障害が発生します。このため、スケッチをマイクロコントローラーにロードできません。アップロードが開始されるとすぐに、プロセッサーが再起動します。同時に、リレーがカチッと音を立て、COM ポートがオフになり、スケッチの読み込みプロセスが停止します。
窓やドアが閉まるセンサーは、時々次のような驚きを与えます。偽陽性。これを考慮して、システムが複数の信号を連続して受信した場合にのみ必要なアクションを実行するように、スケッチが作成されています。
クラップを使用してプロセス制御をセットアップするために、一部のユーザーは経験が浅いため、次のサウンド検出器を注文します。手動設定しきい値。このコンポーネントは、到達距離が短すぎるため、そのような目的には適していません。検出器から 10 cm 以内で拍手する必要があります。さらに、このセンサーは持続時間の短いパルスで信号を送信するため、処理に比較的長い時間がかかる大規模なスケッチがある場合、マイクロコントローラーにはそれらを記録する時間がありません。
火災警報器には火災感知器ではなく煙感知器を使用する必要があります。後者は、それ自体から 30 cm 以内で炎を記録します。
マイクロコントローラーの故障またはコードのエラーの場合には、手動スイッチを直列に接続した常閉リレーを使用することをお勧めします。

低品質のコンポーネントの購入を避けるために、経験豊富なユーザーは、まずインターネット上で公開されているコンポーネントに関するレビューを調べることをお勧めします。安価なセンサーはいくつかの種類があり、どれが最も効果的かを自分でテストできます。

おそらくArduinoのスマートホームシステムは最高品質ではありませんが、最も幅広い選択肢コンポーネントとその手頃な価格により、間違いなく最も人気のある製品の 1 つとなりました。私たちのヒントを使用すると、Arduino プロジェクトを作成し、さまざまなホームプロセスを自動化する方法をすぐに学ぶことができます。

ほとんどのエレクトロニクスエンジニアは、マイクロコントローラーに基づいてプロジェクトを構築することを好みます。これについては、すでに何度か書いてきました。以下の記事ではシンプルなデザインを紹介しています。電子デバイス初心者向け、および前述のマイクロコントローラーに基づく最も珍しいプロジェクト向け。

まず、ほとんどのプロジェクトがその上に構築されている Arduino Uno マイクロプロセッサの機能を理解し、選択する理由も考慮する価値があります。このデバイスの。以下は、初心者の発明家が Arduino uno を選択すべき理由です。

非常に使いやすいインターフェース。接点がどこにあるのか、接続線をどこに取り付けるのかが明確です。
ボード上のチップは USB ポートに直接接続します。この設定の利点は、シリアル通信が時の試練に耐えてきた非常にシンプルなプロトコルであり、USB により最新のコンピュータへの接続が非常に便利になることです。
マイクロコントローラーの中心部分であるATmega328チップを見つけるのは簡単です。タイマー、外部および内部割り込み、PWM ピン、複数のスリープモードなど、より多くのハードウェア機能を備えています。
オープン状態のデバイスソースコード、それが理由ですたくさんのアマチュア無線家はソフトウェアのバグや問題を修正できます。これにより、プロジェクトのデバッグが容易になります。
クロック速度は 16 MHz で、ほとんどのアプリケーションには十分な速度ですが、マイクロコントローラーの速度は向上しません。
内部の電力を制御するのに非常に便利で、電圧調整機能が内蔵されています。外部電源がない場合でも、マイクロコントローラーを USB ポートから切断することもできます。接続可能外部ソース最大 12 V を供給します。さらに、マイクロプロセッサ自体が必要な電圧を決定します。
13 個のデジタル接点と 6 個のアナログ接点が利用可能。これらのピンを使用して機器を接続できます。 Arduinoボードうのとサードパーティのメディア。連絡先はコンピューティング能力を拡張するための鍵として使用されます Arduino uno現実世界では。電子デバイスとセンサーをこれらの各ピンに対応するコネクタに接続するだけです。
ICSP ヘッダーは、USB ポートをバイパスし、シリアルデバイスとして Arduino と直接接続するために使用できます。このポートは、チップが損傷してコンピュータで使用できなくなった場合にチップをリセットするために必要です。
開発者コードを保存するための 32 KB のフラッシュメモリが利用可能。
ボード上の LED はデジタルピン 13 に接続して、コードを迅速にデバッグし、プロセスを簡素化します。
最後に、チップ上のプログラムをリセットするボタンがあります。

Arduino は 2005 年に 2 人のイタリア人エンジニア、David Cuartilles と Massimo Banzi によって作成されました。その目的は、学生が Arduino uno マイクロコントローラーのプログラミング方法を学び、エレクトロニクススキルを向上させ、実際の世界で使用できるようにすることです。

Arduino unoは認識できる環境、からの入力を受信各種センサー、環境や他のアクチュエーターに影響を与える可能性があります。マイクロコントローラーは次の言語を使用してプログラムされます。 Arduinoプログラミング(配線ベース) と Arduino 開発環境 (処理ベース)。

それでは、Arduino uno 上のプロジェクトに直接移りましょう。

初心者にとって最も簡単なプロジェクト

このビジネスの初心者でも実行できる、シンプルで興味深い Arduino uno プロジェクト、つまり警報システムをいくつか見てみましょう。

このプロジェクトについてはすでにレッスンを行っています - 。何がどのように行われるかについて簡単に説明します。

このプロジェクトでは、モーションセンサーを使用して動きや高音の放射を検出し、LED ライトの点滅からなるビジュアルディスプレイを使用します。プロジェクト自体では、キットに含まれるいくつかのアドオンを紹介します。 Arduino初心者、NewPing の使用のニュアンスについても説明します。

彼は Arduinoライブラリ、ソナー距離センサーの監視とテストに役立ちます。完全な住宅保護ではありませんが、住宅を保護するための完璧なソリューションを提供します。小さな部屋寝室やバスルームなど。

このプロジェクトでは、あなたは 必要になるでしょう:

超音波pingセンサー – HC-SR04。
ピエゾブザー。
LEDストリップライト。
RGB ストリップを使用した自動車照明。このガイドでは、 Arduinoプロジェクト Arduino uno ボードを使用して RGB 車内照明を作成する方法を学びます。

多くの自動車愛好家は、追加のライトを追加したり、室内電球を LED にアップグレードしたりすることを好みますが、Arduino プラットフォームを使用すると、運転中により詳細な制御と詳細を楽しむことができます。強力なLEDそしてライトストリップ。

を使用して照明の色を変更できます Android デバイス(携帯電話またはタブレット) アプリケーションを使用して " Bluetooth RGB コントローラー(Dev Next Prototypes) から無料でダウンロードできます。アンドロイドプレイ店。 EasyEDA 電子回路を検索したり、PCB 上で独自の Arduino ベースの回路を注文したりすることもできます。

素晴らしいArduino Unoプロジェクト

Arduino uno で電子プロジェクトを開発する分野のほとんどの専門家は、実験するのが大好きです。その結果、興味深く驚くべきデバイスが登場します。これについては以下で説明します。

スピーカーシステムに IR リモコンを追加する。家庭用電化製品のリモコンリモコンテレビ、DVD プレーヤーなどの電子機器のコンポーネントです。家庭用電化製品、のために使用される無線制御デバイスを短距離から操作します。リモコンはまず人間にとって便利であり、人間にとって適さないデバイスを操作できるようにします。直接の仕事コントロール。
警報。正確な時刻を取得するためにリアルタイムクロックが使用されます。ここで、このシステムは LCD ディスプレイに日付と時刻を表示し、コントロールボタンを使用してアラームを設定できます。アラーム時刻になるとすぐに、システムは可聴信号を鳴らします。
ステッピングモーター。とは、一度に 1 ステップずつ回転できる精密なモーターを意味します。このようなデバイスは、ロボット工学、3D プリンター、CNC マシンを使用して作成されます。
このプロジェクトでは、見つけられる限り最も安いステッピングモーターを入手してください。エンジンはオンラインで入手できます。このプロジェクトでは、他のほとんどの同様のプロジェクトに適した 28byj-48 歩数計を使用します。 Arduinoボードへの接続も簡単です。
- メス - オスコネクタ付きのケーブルが 6 本必要です。モーターをボードに接続するだけで完了です。回転ヘッドに小さなテープを追加して、回転動作が発生することを確認することもできます。
超音波距離センサー。このプロジェクトでは、デバイスが障害物を回避し、さまざまな方向に移動できるように、人気のあるを使用しています。

作業が完了すると、アクションの結果が画面に表示されます。物事をシンプルかつ明確にするために、I2C コンバータを備えた LCD を使用することをお勧めします。これにより、Arduino ボードへの接続に必要なケーブルは 4 本だけになります。

Arduino は、さまざまなレベルの複雑さの電子デバイスを設計および作成するために使用されるハードウェアコンピューティングプラットフォームです。

この電子設計者は、C++ ベースの処理/配線言語でプログラムされた入出力用のハードウェアプラットフォームに基づいています。 Arduino はどのようなコンポーネントで構成されていますか? Arduino を使って何ができるのでしょうか? このスマートチップの使い方をどのように学ぶことができますか?

Arduino は、事前に作成されたプログラムに従って動作する一連の入力と出力を備えた、最も一般的な小型コントローラーの 1 つです。これユニバーサルコントローラー電子機器のプロトタイプを作成するのに非常に便利なため、世界中の学生や愛好家だけでなく、高度な設計者や発明家の間でも人気があります。

Arduino はその多用途性に感銘を受けます。特別な拡張ボードを使用すると、このコントローラーは Bluetooth、Wi-Fi、GPRS 経由で他のデバイスと通信し、送受信することができます。電話そしてSMS。

コントローラーは単純なチップではなく、以下の機能を実装するボードです。既製の図 PC に接続するための電源とインターフェイス、入力および出力コネクタ。

幅広いプロトコルライブラリのおかげで、Arduino と現代のロボット工学で使用されるセンサーやサーボとの相互作用を整理することができます。

また、オープンアーキテクチャにより、Arduino をあらゆる目的に合わせてカスタマイズできます。また、簡素化されたプログラミング言語のおかげで、初心者でもコントローラーの操作を簡単に習得できます。プログラムされたコマンドに対してほぼ即座に応答するプラットフォームのおかげで、Arduino での作業が特に便利です。

Arduinoを使って何ができるの？プログラマー、デザイナー、エンジニアは、コントローラーと追加の無線コンポーネントを購入するだけで、ほぼすべてのオリジナルのアイデアを実用的なプロトタイプに変えることができます。また、プログラミングや回路設計の愛好家は、Arduino の低コストに魅了され、コントローラーを一般の人が利用できるようになります。

Arduino プロジェクト: できること

Arduino で実装できる独自のアイデアをいくつか見てみましょう。図自体に加えて、追加の部品が必要になる場合がありますが、AliExpress で購入するのが最も有益です。

家庭用温度調節器

このようなプロジェクトは、複数のボードを使用して実装できます。 Arduinoナノそしてベースとして機能する Arduino Uno/Mega が 1 つあります。モジュール間の通信は、最大6枚のボードを組み合わせることができる無線通信モジュールNRF24L01を使用して実現します。

場合によっては、DHT22 湿度センサーと温度センサー、および NRF24L01 モジュールに接続された Arduino Nano を組み立てる必要があります。電源として使用できるのは、通常のバッテリー。これらのデバイスのいくつかは、家のすべての部屋に配置する必要があります。

Arduino Nano からのインジケーターは、Arduino Mega または Uno となるベースに送信されます。また、NRF24L01信号受信機、電源、文字情報を表示するLCDディスプレイを取り付ける必要があります。「ベース」は暖房システムのすぐ近くに配置する必要があります。ベースは、湿度と温度に関する受信データを受信して処理し、温度を上げたり下げたりするコマンドを暖房システムに送信します。

CNCマシン

このアイデアは、実装が最も難しいアイデアの 1 つです。と Arduinoを使って Mega では CNC マシンだけでなく 3D プリンターも実装できます。ボード自体に加えて、L298N モータードライバーとモーター自体が必要になります。残りの作業はフレームとコードの開発です。

スマート温室

庭園所有者の皆様、または個人的な陰謀彼らは、温室とそこで栽培される苗木がどれほどの注意を必要とするかを知っています。土壌の水分を常に監視したり、時間内にドアを開閉したりする必要があります。Arduino を使用すると、これらすべての日常的なプロセスを自動化できます。

1 つの Arduino Mega ボードと DHT22 コントローラーを使用するだけで、温室内の温度に関する情報を記録および表示できるだけでなく、灌漑を開始するコマンドを送信したり、ドアを開閉するモーターを制御したりすることができます。

ロボット

ロボットは子供だけでなく、特に制御できる場合には大人にとっても最高のおもちゃです。 Arduino と利用可能なさまざまな材料を使用して、最も原始的なモデルから複雑なモデルまで、あらゆる構成のロボットを作成できます。

たとえば、HC-SR04 超音波距離計の助けを借りて、ロボットは障害物までの距離を記録し、移動中に障害物を回避することができます。 L293D モータードライバーを使用すると、3 つのサーボと 4 つのモーターを自由に使用できるようになります。 HC-06モジュールを使用すると、スマートフォンからBluetooth経由で作品をコントロールできるようになります。

もちろん、これが自分で実行できる Arduino プロジェクトのリストの終わりではありません。ここでの可能性は、あなたの想像力とスキルによってのみ制限されます。

私たちは、2015 年に出会った最高の、さらにはクレイジーな Arduino プロジェクトを集めました。

Arduinoウェイクアップマシン

Arduinoを使用したコンビネーションロックのハッキング

この Arduino 制御のメカニズムは誰でも開けることができますコンビネーションロック 30秒以内に。ハッカープロジェクト Samy Kamkar は脆弱性を実証しました。

ロボット仕分けスキットルズ

スキットルズを仕分けする時間を節約するための 3D プリントされた Arduino ロボットのプロジェクト。おそらく最大の失望は、このメカニズムが M&M's に普遍的に適していないことです。ビデオと詳細な説明

Protopiper - プロトタイピングガジェット

プロトタイピング用の素晴らしいガジェット。巻尺を持って走り回るのにうんざりしていませんか? このデバイスを使用すると、部屋サイズのスケッチをすばやくスケッチできます。

オープンソース除雪機

多くの場合、進歩の原動力は怠惰です。雪かき？この仕事にはロボットが必要です。おそらく除雪機の販売者はこのプロジェクトを好まないでしょう。なぜなら... 著者は、誰でも自分用に作ることができると信じています。。

音楽を切り替えるためのブラスター

誰もが違う音楽の趣味。しかし、時には音楽がひどい場合もあります。社内で彼女を好きな人は誰もいません。それは起こります。銃を撃って音楽を変えることがあなたの夢であり、そのような瞬間であるなら...プロジェクトが実行されたことを知れば、夢は現実になります。

髪にもっと選択肢を与えましょう

誰にも気づかれずにメッセージを送信したり、アプリケーションを起動したり、自分の位置情報をブロードキャストしたりすることはすべて、髪を優しくなでるだけで実行できます。これは女の子にとってとても自然なことです。

Arduinoで編む

編み物をするのに、おばあちゃんに頼ったり、専門的な道具を買ったりする必要はありません。 Arduinoを使って編み物をするロボットを自作してみましょう。

Arduino 上のロボット BB-8

スター・ウォーズのBB-8ロボットを作ることを夢見る人のためのプロジェクト。

OK Google、セサミ、ドアを開けて

このプロジェクトでは、MIT の学生が以下を使用してドアの開口部を実装しました。音声コマンド Google Now。家に入るには、「開けゴマ」と言うだけです。プロジェクトのビデオと説明。

タイプライターで交響曲を奏でる

1960 年のタイプライターは印刷機としてだけでなく、楽器としても機能しました。

ロボットAT-AT

スター・ウォーズに登場する操縦ロボットAT-AT。

ターミネーターのロボット T-800

世界中にターミネーターのファンはたくさんいますが、T-800 ロボットを再現したファンはほとんどいません。プロジェクトの詳細を読んだり、ビデオを視聴したりできます。

キンダーサプライズの卵から出てきたロボットミニオン

自分でつくれる楽しい手作りロボット。プロジェクトの詳細。

頭の中でテレビをコントロールする

テレビのリモコンはもう必要ありません。あなたがしなければならないのは、チャンネルを変えることを考えることだけです。このプロジェクトでは、次のチップを使用しています。スターゲームウォーフォーストレーナー（スターウォーズ）、2009年にリリースされました。続きを読む。

" はトレーニングコース「初心者のためのArduino」。このシリーズは 10 のレッスンで構成されています。追加の材料。レッスンにはテキストの説明、写真、説明ビデオが含まれます。各レッスンにはリストがあります必要なコンポーネント、プログラムリストと接続図。これら 10 の基本レッスンを学習したら、さらに多くのことを始めることができます興味深いモデル Arduinoをベースにしたロボットの組み立てなど。このコースは初心者を対象としています。始めるのに知識は必要ありません。追加情報電気工学やロボット工学の出身です。

Arduino についての簡単な情報

Arduinoとは何ですか?

Arduino (Arduino) はハードウェアコンピューティングプラットフォームであり、その主なコンポーネントは入出力ボードと開発環境です。 Arduino は、スタンドアロンのインタラクティブなオブジェクトの作成と接続の両方に使用できます。ソフトウェアコンピューター上で実行します。 Arduinoはシングルボードコンピュータです。

Arduinoとロボットはどのように接続されているのでしょうか？

答えは非常に簡単です。Arduino はよく次のように使用されます。 ロボットの脳。

同様のプラットフォームに対する Arduino ボードの利点は、比較的低価格であり、ロボット工学や電気工学のアマチュアおよび専門家の間でほぼ広く普及していることです。 Arduino を使い始めると、あらゆる言語でサポートが得られ、質問に答えたり、開発について話し合ったりする同じ考えを持つ人々が見つかります。

レッスン 1. Arduino の LED の点滅

最初のレッスンでは、LED を Arduino に接続し、LED の点滅を制御する方法を学びます。これは最もシンプルで基本的なモデルです。

発光ダイオード- 電流が順方向に流れると光放射を生成する半導体デバイス。

レッスン 2. Arduino にボタンを接続する

このチュートリアルでは、ボタンと LED を Arduino に接続する方法を学びます。

ボタンを押すと LED が点灯しますが、ボタンを押すと LED は点灯しません。こちらもベースモデルです。

レッスン 3. Arduino にポテンショメータを接続する

このチュートリアルでは、ポテンショメータを Arduino に接続する方法を学びます。

ポテンショメータ- これ抵抗値を調整できる抵抗器。ポテンショメータは、音量、電力、電圧などのさまざまなパラメータのレギュレータとして使用されます。これもそのうちの一つです基本回路。私たちのモデルではポテンショメータのノブを回すとLEDの明るさは依存します。

レッスン 4. Arduino でのサーボ制御

このチュートリアルでは、サーボを Arduino に接続する方法を学びます。

サーボ回転角度の設定により軸位置を制御できるモーターです。

サーボは、ロボットのさまざまな機械的な動きをシミュレートするために使用されます。

レッスン 5. Arduino の 3 色 LED

このチュートリアルでは、3 色 LED を Arduino に接続する方法を学びます。

3色LED(RGB LED) - これらは 3 つの LED です異なる色一つの建物の中に。小さく入ってきますプリント回路基板、抵抗が配置されているものと、抵抗が内蔵されていないものがあります。このレッスンでは両方のオプションについて説明します。

レッスン 6. Arduino のピエゾ素子

このレッスンでは、ピエゾ素子を Arduino に接続する方法を学びます。

ピエゾ素子- 変換する電気機械変換器電圧膜振動に変換します。この振動が音を生み出します。

私たちのモデルでは、プログラム内で適切なパラメータを設定することで音の周波数を調整できます。

レッスン 7. Arduino のフォトレジスター

私たちのコースのこのレッスンでは、フォトレジスタをArduinoに接続する方法を学びます。

フォトレジスタ- 抵抗値が当たる光の明るさに依存する抵抗器。

私たちのモデルでは、フォトレジスタの上の光の明るさが特定の明るさよりも低い場合にのみ LED が点灯します。この明るさはプログラムで調整できます。

レッスン 8. Arduino のモーションセンサー (PIR)。電子メールの自動送信

私たちのコースのこのレッスンでは、モーションセンサー (PIR) を Arduino に接続する方法と、それを整理する方法を学びます。自動送信 Eメール。

モーションセンサー(PIR)- 人や動物の動きや存在を検出する赤外線センサー。

私たちのモデルでは、PIR センサーから人間の動きに関する信号を受信すると、Arduino がコンピューターに電子メールを送信するコマンドを送信し、メールが自動的に送信されます。

レッスン 9. 温湿度センサー DHT11 または DHT22 の接続

このレッスンでは、DHT11 または DHT22 の温度および湿度センサーを Arduino に接続する方法を学び、それらの特性の違いについても理解します。

温湿度センサーは、静電容量式湿度センサーと温度測定用のサーミスターから構成される複合デジタルセンサーです。

私たちのモデルでは、Arduino がセンサーの読み取り値を読み取り、コンピューター画面に読み取り値を表示します。

レッスン 10. マトリックスキーボードの接続

私たちのコースのこのレッスンでは、マトリックスキーボードを Arduino ボードに接続する方法を学び、さまざまな興味深い回路についても学びます。

マトリックスキーボード接続を簡素化するように設計されています多数ボタンこのようなデバイスは、コンピューターのキーボード、電卓など、どこにでもあります。

レッスン 11. DS3231 リアルタイムクロックモジュールの接続

コースの最後のレッスンでは、ファミリーのリアルタイムクロックモジュールを接続する方法を学びます。
Arduino ボードに DS をインストールして、さまざまな興味深い回路についても学びましょう。

リアルタイムクロックモジュールクロノメーターデータを記録するために設計された電子回路です（現在の時刻、日付、曜日など）は、自律型電源と計量装置から構成されるシステムです。

応用。既製フレームとArduinoロボット

ボード自体からだけでなく、このボードをベースにした既製の本格的なロボット (スパイダーロボット、ロボットカー、カメロボットなど) を購入することによっても Arduino の学習を始めることができます。そのような方法という人に適しています電気回路特に魅力的ではありません。

作業ロボットのモデルを購入することで、つまり実際には既製のハイテクおもちゃなので、興味を呼び起こすことができます。独立したデザインそしてロボット工学。 Arduino プラットフォームのオープン性により、同じコンポーネント新しいおもちゃを自分で作ってみましょう。

もう 1 つのオプションは、ロボットのフレームまたは本体 (車輪またはトラック上のプラットフォーム、ヒューマノイド、スパイダーなど) を購入することです。この場合、ロボットの詰め物は自分で行う必要があります。

応用。モバイルディレクトリ

– Arduino プラットフォームのアルゴリズム開発者向けのアシスタント。その目的は、エンドユーザー持つ機会携帯ダイヤルコマンド（参考書）。

アプリケーションは 3 つの主要なセクションで構成されます。

オペレーター;
データ;
機能。

Arduinoを購入できる場所

Arduinoキット

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Arduinoの新しいプロジェクト。 ビデオ: Arduino を使用したスマートホーム