يحظى Arduino بشعبية كبيرة بين جميع عشاق التصميم. أولئك الذين لم يسمعوا عنها من قبل يجب أن يتعرفوا عليها أيضًا.

ما هو اردوينو؟

كيف يمكنك وصف اردوينو بإيجاز؟ أفضل الكلمات هي: Arduino هي أداة يمكن استخدامها لإنشاء أجهزة إلكترونية متنوعة. في جوهرها، هذه منصة حوسبة حقيقية للأجهزة ذات الأغراض العامة. يمكن استخدامه لبناء دوائر بسيطة وتنفيذ مشاريع معقدة للغاية.

يعتمد المصمم على أجهزته، وهي لوحة الإدخال والإخراج. لبرمجة اللوحة يتم استخدام اللغات التي تعتمد على C/C++. يطلق عليهم، على التوالي، المعالجة/الأسلاك. لقد ورثوا من المجموعة C البساطة الشديدة، والتي بفضلها يمكن لأي شخص إتقانها بسرعة كبيرة، وتطبيق المعرفة في الممارسة العملية ليس مشكلة كبيرة إلى حد ما. لكي تفهم سهولة العمل، يُقال غالبًا أن Arduino مخصص للمصممين المبتدئين. حتى الأطفال يمكنهم فهم لوحات Arduino.

ماذا يمكنك أن تجمع عليه؟

تطبيقات Arduino متنوعة تمامًا؛ ويمكن استخدامها لأبسط الأمثلة، والتي سيتم التوصية بها في نهاية المقالة، وللآليات المعقدة جدًا، بما في ذلك المناورات أو الروبوتات أو آلات الإنتاج. يتمكن بعض الحرفيين من استخدام مثل هذه الأنظمة لصنع الأجهزة اللوحية أو الهواتف أو أنظمة المراقبة والأمن المنزلية أو أنظمة المنزل الذكي أو مجرد أجهزة الكمبيوتر. مشاريع الاردوينو للمبتدئين، والتي يمكن حتى لأولئك الذين ليس لديهم خبرة أن يبدأوا بها، موجودة في نهاية المقال. ويمكن حتى استخدامها لإنشاء أنظمة واقع افتراضي بدائية. كل ذلك بفضل الأجهزة والإمكانيات المتنوعة إلى حد ما التي توفرها برمجة Arduino.

أين يمكنني شراء المكونات؟

تعتبر المكونات المصنوعة في إيطاليا أصلية. لكن سعر هذه المجموعات ليس منخفضا. لذلك، يقوم عدد من الشركات أو حتى الأفراد بصناعة أساليب حرفية للأجهزة والمكونات المتوافقة مع الأردوينو، والتي يطلق عليها مازحًا اسم نسخ الإنتاج. عند شراء مثل هذه الحيوانات المستنسخة، من المستحيل أن نقول على وجه اليقين أنها ستعمل، ولكن الرغبة في توفير المال لها أثرها.

يمكن شراء المكونات إما كجزء من المجموعات أو بشكل منفصل. حتى أن هناك مجموعات معدة مسبقًا لتجميع السيارات أو المروحيات بأنواع مختلفة من أدوات التحكم أو السفن. مجموعة مثل تلك الموضحة في الصورة أعلاه، مصنوعة في الصين، تكلف 49 دولارًا.

المزيد عن المعدات

لوحة Arduino عبارة عن وحدة تحكم دقيقة AVR بسيطة، تم وميضها باستخدام أداة تحميل التشغيل وتحتوي على الحد الأدنى المطلوب من منفذ USB-UART. هناك مكونات أخرى مهمة، ولكن في نطاق المقال سيكون من الأفضل التركيز فقط على هذين العنصرين.

أولا، عن المتحكم الدقيق، وهي آلية مبنية على دائرة واحدة يقع فيها البرنامج المطور. يمكن أن يتأثر البرنامج بالضغط على الأزرار، واستقبال الإشارات من مكونات الخلق (المقاومات، والترانزستورات، وأجهزة الاستشعار، وما إلى ذلك)، وما إلى ذلك. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون أجهزة الاستشعار مختلفة جدًا في غرضها: الإضاءة، والتسارع، ودرجة الحرارة، والمسافة، الضغط والعوائق وما إلى ذلك. يمكن استخدام الأجزاء البسيطة كأجهزة عرض، بدءًا من مصابيح LED ومكبرات الصوت وحتى الأجهزة المعقدة، مثل شاشات العرض الرسومية. الجودة التي يتم أخذها في الاعتبار هي المحركات، والصمامات، والمرحلات، والماكينات، والمغناطيسات الكهربائية وغيرها الكثير، والتي قد تستغرق وقتًا طويلاً جدًا لإدراجها. يعمل MK مباشرة مع بعض هذه القوائم باستخدام أسلاك التوصيل. تتطلب بعض الآليات محولات. ولكن بمجرد أن تبدأ في التصميم، سيكون من الصعب عليك أن تمزق نفسك. الآن دعونا نتحدث عن برمجة اردوينو.

تعرف على المزيد حول عملية برمجة اللوحة

يُطلق على البرنامج الجاهز للتشغيل على وحدة التحكم الدقيقة اسم البرنامج الثابت. يمكن أن يكون هناك مشروع واحد أو مشاريع Arduino، لذلك يُنصح بتخزين كل برنامج ثابت في مجلد منفصل لتسريع عملية العثور على الملفات الضرورية. يتم وميضه على كريستال MK باستخدام أجهزة متخصصة: المبرمجين. وهنا يتمتع Arduino بميزة واحدة - فهو لا يحتاج إلى مبرمج. يتم كل شيء حتى لا تكون برمجة Arduino للمبتدئين صعبة. يمكن تحميل الكود المكتوب في MK عبر كابل USB. لا يتم تحقيق هذه الميزة عن طريق بعض المبرمجين المُعدين مسبقًا، ولكن عن طريق البرامج الثابتة الخاصة - أداة تحميل التشغيل. محمل الإقلاع هو برنامج خاص يبدأ مباشرة بعد الاتصال ويستمع إلى ما إذا كانت هناك أي أوامر، سواء لفلاش الكريستال، سواء كان هناك مشاريع اردوينو أم لا. هناك العديد من المزايا الجذابة للغاية لاستخدام أداة تحميل التشغيل:

1. استخدام قناة اتصال واحدة فقط، مما لا يتطلب تكاليف زمنية إضافية. لذلك، مشاريع الاردوينو لا تتطلب منك توصيل العديد من الأسلاك المختلفة وسيكون هناك ارتباك عند استخدامها. يكفي كابل USB واحد للتشغيل الناجح.
2. الحماية من الأيدي الملتوية. من السهل جدًا إعادة وحدة التحكم الدقيقة إلى حالة الطوب باستخدام البرامج الثابتة المباشرة؛ عند العمل مع أداة تحميل التشغيل، لن تتمكن من الوصول إلى الإعدادات التي يحتمل أن تكون خطرة (بمساعدة برنامج التطوير، بالطبع، وإلا يمكن كسر كل شيء). لذلك، فإن Arduino للمبتدئين ليس فقط من حيث أنه مفهوم ومريح، بل سيسمح لك أيضًا بتجنب النفقات المالية غير المرغوب فيها المرتبطة بقلة خبرة الشخص الذي يعمل معهم.

مشاريع للبدء

عندما تحصل على مجموعة ومكواة لحام وصنوبري ولحام، لا ينبغي عليك نحت هياكل معقدة للغاية على الفور. بالطبع، يمكنك صنعها، لكن فرصة النجاح في Arduino للمبتدئين منخفضة جدًا في المشاريع المعقدة. لتدريب مهاراتك وتحسينها، يمكنك محاولة تنفيذ بعض الأفكار البسيطة التي ستساعدك على فهم تفاعل Arduino وتشغيله. كخطوات أولى في العمل مع Arduino للمبتدئين، يمكننا أن ننصحك بمراعاة ما يلي:

1. قم بإنشاء واحدة ستعمل بفضل Arduino.
2. توصيل زر منفصل بالاردوينو. في هذه الحالة، يمكنك القيام بذلك بحيث يمكن للزر ضبط توهج مؤشر LED من النقطة رقم 1.
3. اتصال الجهد.
4. أجهزة التحكم.
5. الاتصال والعمل مع LED ثلاثي الألوان.
6. توصيل العنصر الكهروإجهادي.
7. توصيل المقاوم الضوئي.
8. توصيل جهاز استشعار الحركة والإشارات حول تشغيله.
9. توصيل جهاز استشعار الرطوبة أو درجة الحرارة.

مشاريع للمستقبل

من غير المحتمل أن تكون مهتمًا بـ Arduino من أجل توصيل مصابيح LED الفردية. على الأرجح، تنجذب إلى فرصة إنشاء سيارتك الخاصة أو القرص الدوار الطائر. يصعب تنفيذ هذه المشاريع وستتطلب الكثير من الوقت والمثابرة، ولكن بمجرد الانتهاء منها، سوف تحصل على ما تريد: تجربة تصميم Arduino القيمة للمبتدئين.

يوم جيد أيها القراء الأعزاء ومستخدمي أفضل بوابة Trashbox! ليس سراً أنه يمكنك جني أموال جيدة من الأشياء التي تصنعها بيديك. إذا كانت الفكرة مثيرة للاهتمام حقًا، فيمكنك إنشاء عملك الخاص بناءً عليها. يعد استخدام Arduino في هذا المجال حلاً مناسبًا للغاية، لأن Arduino ليس محظورًا للاستخدام التجاري. سنتحدث إليكم اليوم عن خمس أفكار تجارية مثيرة للاهتمام.

كيفية تنفيذ هذا؟

الطريقة الأكثر ملاءمة لشراء المكونات اللازمة لتنفيذ فكرة ما هي على AliExpress. يمكنك أيضًا العثور على مباني مختلفة هناك. في حالتنا، الجسد ضروري لكي يكتسب خلقنا مظهرًا قابلاً للتسويق.

تعتبر ممارسة الأعمال التجارية على Arduino أمرًا مربحًا للغاية، حيث أنك تحتاج إلى كتابة رسم تخطيطي مرة واحدة فقط. ما عليك سوى "ملء" النسخة المعدة بالفعل في النسخ التالية. انظر الأفكار نفسها أدناه.

التحكم التلقائي في درجة حرارة المنزل

بالترتيب: اردوينو نانو، اردوينو أونو وNRF24L01

لم أكن أرغب في تسمية هذا العنصر بالمنزل "الذكي"، لأن هذه الفكرة تتعلق فقط بالتحكم في درجة الحرارة. سأقوم بتنفيذ هذه الفكرة باستخدام عدة Arduino Nanos وواحد Arduino Mega/Uno. سيتم الاتصال بينهما باستخدام وحدة الراديو NRF24L01. تتيح لك هذه الوحدة توصيل ما يصل إلى ستة أجهزة Arduinos.

سيتم وضع Arduino Nano في علبة صغيرة مع مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT22 ووحدة راديو NRF24L01 ومصدر طاقة - بطارية على سبيل المثال. سيتم وضع العديد من هذه الصناديق الصغيرة في جميع أنحاء المنزل.

DHT2 وشاشة LCD للنص

سيتم استقبال البيانات من Arduino Nano بواسطة "القاعدة"، وهي Arduino Uno أو Mega، محاطة بعلبة كبيرة مع NRF24L01 (كجهاز استقبال)، وشاشة LCD نصية ومصدر طاقة (بطارية). كل هذا سيكون موجودا بالقرب من نظام التدفئة. ستكون "القاعدة" قادرة على استقبال ومعالجة بيانات درجة الحرارة، واعتمادًا على قيمة هذه البيانات، سيتم إرسال أمر إلى نظام التدفئة لزيادة درجة الحرارة أو خفضها.

الدفيئة "الذكية".

مثال على الحل الجاهز.

ليس سرا أن إدارة الدفيئة الخاصة بك تتطلب الكثير من الاهتمام: فتح وإغلاق الأبواب في الوقت المحدد، ومراقبة رطوبة التربة، وكذلك مراقبة نمو المحاصيل المزروعة هناك. كل هذا يمكن أتمتة باستخدام اردوينو.

بالترتيب: شاشة Arduino Mega وDHT22 وشاشة LCD النصية.

يستطيع أحد Arduino مراقبة درجة حرارة الصوبة (باستخدام نفس مستشعر DHT22)، وعرض المعلومات اللازمة على شاشة LCD، وإرسال أمر لفتح الصنبور لتزويد المياه، وكذلك التحكم في المحركات لفتح وإغلاق الأبواب .

آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

بالترتيب: Arduino Mega وL298N ومحرك السائر.

وهذا يشمل أيضًا الطابعات ثلاثية الأبعاد. هناك طرق عديدة على الإنترنت لصنع آلة CNC تعتمد على Arduino. ليس كل منهم يعمل، ولكن سيكون هناك بالتأكيد خيارات جيدة. بالنسبة للأجهزة، ستحتاج إلى Arduino، ويفضل أن يكون Mega، بالإضافة إلى محرك L298N وبالطبع المحركات نفسها. كل شيء آخر هو الإطار ورمز البرنامج. يجب أن أشير إلى أن هذه واحدة من أصعب الأفكار في التنفيذ.

الروبوتات

مثال على الحل الجاهز.

ليس هناك شك في أن الأطفال يحبون الروبوتات حقًا، خاصة تلك التي يمكنهم التحكم فيها بأنفسهم. بمساعدة الأردوينو، يمكن صنع الروبوتات حتى من المواد الخردة. لقد فكرت ذات مرة في فكرة صنع روبوت في غلاف مكنسة كهربائية يشبه إلى حد كبير الروبوت الفلكي من حرب النجوم.

بالترتيب: HC-SR04، وL293D، وHC-06، وNRF24L01

يمكن لجهاز تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية HC-SR04 تحديد المسافة إلى العوائق لتجنبها لاحقًا. محرك المحرك L293D، الذي يستخدم كلوحة توسيع، قادر على التحكم في أربعة محركات وثلاثة أجهزة في وقت واحد. فيما يتعلق بالاتصالات، نحن لسنا محدودين للغاية. يمكنك استخدام وحدة Bluetooth HC-06، والتي ستسمح لك بالتحكم في أفكارك من الهاتف الذكي، لكنها لا يمكن أن تتباهى بنطاق اتصال جيد، وهو ما لا يمكن قوله عن وحدة الاتصالات الراديوية NRF24L01 المعروفة بالفعل. ومع ذلك، ستفقد القدرة على التحكم من هاتفك الذكي.

18650 بطارية

كمصدر للطاقة، يمكنك استخدام 18650 بطارية متصلة بالتوازي لزيادة السعة الإجمالية.

الحد الأدنى

لسوء الحظ، هذه هي كل الأفكار التي يمكن أن أجدها. أنا متأكد من أنه إذا كنت مهتمًا بفكرة ما، فيمكنك العثور على الكثير من المعلومات حول هذا الموضوع على الإنترنت.
أريد أن أقول على الفور أنني لم أدرج المروحيات الرباعية والطائرات الأخرى في هذه القائمة لأن هناك بالفعل لوحات تحكم جاهزة لها. على الأرجح، فإن Arduino ببساطة لا يستطيع تحمل مثل هذا الحمل.

على أية حال، أتمنى أن تكون قد وجدت الأمر مثيرًا للاهتمام. اكتب في التعليقات، هل واجهت أفكارًا مماثلة؟

تعد Arduino منصة تطوير شائعة لمهندسي الإلكترونيات ومشاريعهم الإلكترونية بطريقة بسيطة. وهو يتألف من لوحة تطوير فعلية قابلة للبرمجة (تعتمد على وحدات التحكم الدقيقة AVR) وجزء من البرنامج أو IDE الذي يعمل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ويستخدم لكتابة التعليمات البرمجية وتحميلها إلى لوحة وحدة التحكم الدقيقة. تتناول هذه المقالة مشاريع Arduino الشائعة وغير العادية والبسيطة.

أولا، دعونا نلقي نظرة على مشاريع الاردوينو الأكثر شعبية:

1. وحدة تحكم ميديهو أبسط مشاريع اردوينو الشعبية. تعد وحدات تحكم MIDI طريقة رائعة للتحكم في الأصوات المختلفة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام الأجهزة المادية. هذه تقنية قديمة جدًا، ويمكنك شراء جميع أنواع وحدات تحكم MIDI الرائعة من أي متجر موسيقى تقريبًا. ولكن إذا كنت لا ترغب في شراء وحدة تحكم MIDI، فيمكنك صنع وحدة تحكم خاصة بك باستخدام Arduino. بمجرد إنشائك له، ستتمكن من التحكم في كل ما تبذلونه من الزيارات، والصفير، والانتقالات عبر USB.
2. مستشعر الضوء المحيطيعلى شاشة LCD (انظر الصورة أعلاه). تعد إضافة القليل من الإضاءة الخلفية إلى شاشة LCD الخاصة بك طريقة رائعة لجعل تجربة مشاهدة الأفلام الخاصة بك أكثر غامرة. والنتيجة النهائية هي نظام مشاهدة أفلام ذو تأثيرات مذهلة.
3. إدارة الجهازالجهد العالي باستخدام الاردوينو في نهاية المشروع، ستتمكن من التحكم في أجهزتك المنزلية مثل LED والمروحة والمصباح الكهربائي وما إلى ذلك. يمكنك ضبط الوقت الذي يتم فيه تشغيل هذه الأجهزة وإيقاف تشغيلها. يستخدم هذا المشروع إحدى الوحدات الأكثر شيوعًا، وهي وحدة ترحيل القناة ثنائية القناة، والتي تستخدم على نطاق واسع للتحكم في الأجهزة ذات الجهد العالي باستخدام إشارات الجهد المنخفض. لذلك ستتعلم في هذا المشروع كيفية استخدام وحدة الترحيل ثنائية القناة مع Arduino ودائرته.
4. . تصميم المشروع بسيط للغاية. الغرض الرئيسي من الجهاز هو قياس قيمة درجة الحرارة المحيطة ثم طباعتها على شاشة LCD باستخدام Arduino والثرمستور. الثرمستور هو نوع من المقاومات المتغيرة التي تغير مقاومتها وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة. لذا، نعم، يمكنك جعله يعمل مثل LDR (المقاوم المعتمد على الضوء) مع اختلاف واحد. في حين أن LDR يغير مقاومته وفقا لشدة الضوء، فإن مقاومة الثرمستور تعتمد على درجة الحرارة المحيطة.

المشاريع الأكثر غرابة

الآن دعنا ننتقل إلى مشاريع غير عادية باستخدام معالج Arduino الدقيق:

1. لعبة روبوت سهلة PipeBot. إذا كنت تبحث عن مشروع أسهل، ربما مشروعًا يمكنك العمل فيه مع أطفالك، ففكر في صنع لعبة PipeBot. ستحتاج فقط إلى المواد المتوفرة دائمًا. بمجرد الانتهاء من بنائها، سوف تتلقى أنبوبًا متعددًا يمكنك التحكم فيه باستخدام هاتفك الذكي.
2. الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد. أنشأ المطور الهاوي ريتشارد هذا المشروع لمسح نماذج ثلاثية الأبعاد لأطفاله. يعد هذا في الواقع تصميمًا ثوريًا جدًا لأنه لا يجبر الأشخاص على الوقوف ثابتًا لفترات طويلة من الوقت أثناء إجراء المسح الضوئي. بدلاً من ذلك، يقوم هذا الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد بالتقاط صور متعددة على الفور من زوايا مختلفة ويجمع الصور كمسح ثلاثي الأبعاد. تم تصميم Richard Scanner باستخدام 40 دبوسًا من Pi، و40 كاميرا تدعم دبوس Pi، و40 بطاقة SD بسعة 8 جيجابايت. لذا، كما يمكنك أن تتخيل، فإن هذا المشروع سيغطي تكاليفه في وقت قصير.
3. إمكانية الوصول للأشخاص ذوي الإعاقة. باستخدام جهاز يشبه الأردوينو يسمى Tongueduino، والذي طوره الباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا غيرشون دوبلون، يتم إرسال المعلومات إلى لوحة بها أقطاب كهربائية مرتبة في شبكة. تتناسب هذه الوسادة مع فم المستخدم. عند توصيلها بمستشعر إلكتروني، تقوم اللوحة بتحويل الإشارات من المستشعر إلى نبضات صغيرة من التيار الكهربائي من خلال شبكة يقرأها اللسان، على غرار نمط اللسان البشري. من المعروف أن اللغة تتمتع بدقة حسية كثيفة للغاية، فضلاً عن درجة عالية من المرونة العصبية، والقدرة على التكيف مع كل فرد. أظهرت الأبحاث أن شاشات اللغة اللمسية الكهربائية يمكن استخدامها كأطراف اصطناعية للرؤية للمكفوفين. يتعلم المستخدمون بسرعة القراءة والتنقل في البيئات الطبيعية. باستخدام Tongueduino، تقوم الإشارات بتعيين الخرائط المكانية والكثافة لعدد النبضات داخل الإطار. يمكن لمستخدم Tongueduino التعرف على وحدات البكسل والخطوط المرسومة على شبكة 3x3 بواسطة زميل له على الكمبيوتر. الهدف النهائي هو تجاوز استبدال الرؤية البسيط إلى زيادة حسية أكبر. يمكن أن يوفر الاتصال بمقياس المغناطيسية للمستخدم إحساسًا داخليًا بالاتجاه.

أسهل المشاريع للمبتدئين

فيما يلي أمثلة للعديد من المنتجات البسيطة محلية الصنع باستخدام Arduino والتي يمكن لأي شخص عديم الخبرة في تصميم الأجهزة الإلكترونية القيام بها:

1. . RFID لتقف على تحديد تردد الراديو. تحتوي كل بطاقة RFID على معرف فريد مضمن فيها ويتم استخدام قارئ RFID لقراءة رقم بطاقة RFID. يعمل قارئ EM-18 RFID بتردد 125 كيلو هرتز، ويأتي مزودًا بهوائي مدمج، ويمكن تشغيله بمصدر طاقة 5 فولت، وهو يوفر مخرجًا تسلسليًا إلى جانب مخرج Weigand. النطاق حوالي 8-12 سم. معلمات الاتصال التسلسلي هي 9600 بت في الثانية، 8 بتات بيانات، 1 بتة توقف. يُستخدم تعريف التردد اللاسلكي هذا في العديد من الأنظمة.
2. مشروع الاردوينو الشهير هو . مفتاح مستشعر الإمالة هو جهاز إلكتروني يستشعر اتجاه الجسم وينتج مخرجاته، عالية أو منخفضة، وفقًا لذلك. تحتوي على كرة زئبقية تتحرك. وبالتالي، يمكن لمستشعر الإمالة تشغيل الدائرة أو إيقاف تشغيلها، اعتمادًا على الاتجاه. في هذا المشروع نقوم بربط مستشعر Mercury/Tilt مع Arduino UNO. نحن نتحكم في مؤشر LED والجرس وفقًا لإخراج مستشعر الإمالة. عندما نقوم بإمالة المستشعر، سيتم تشغيل المنبه.
3. يتم تنفيذ مشروع أولي على Arduino - . من خلال المعرفة البسيطة بـ Arduino وVoltage Divider Circuit، يمكننا تحويل Arduino إلى فولتميتر رقمي وقياس جهد الدخل باستخدام Arduino و16x2 LCD. يحتوي Arduino على العديد من منافذ الإدخال التناظرية التي تتصل بمحول تناظري إلى رقمي (ADC) داخل Arduino. Arduino ADC هو محول ذو عشرة بتات. وهذا يعني أن قيمة الإخراج ستكون في النطاق من 0 إلى 1023. وسنحصل على هذه القيمة باستخدام الدالة قراءة تناظرية. إذا كنت تعرف الجهد المرجعي، فيمكنك بسهولة حساب الجهد الحالي عند الإدخال التناظري. يمكننا استخدام دائرة مقسم الجهد لحساب جهد الدخل.

Arduino عبارة عن منصة عالمية لوحدات التحكم الدقيقة التي يمكنك صنعها بنفسك. هناك العديد من الدروع (بطاقات التوسيع) وأجهزة الاستشعار الخاصة بها. يتيح لك هذا التنوع إنشاء عدد من المشاريع المثيرة للاهتمام التي تهدف إلى تحسين حياتك وزيادة راحتها. مجالات تطبيق المجلس لا حدود لها: الأتمتة، وأنظمة الأمن، وأنظمة جمع البيانات وتحليلها، وما إلى ذلك.

ستتعرف من هذه المقالة على الأشياء المثيرة للاهتمام التي يمكنك القيام بها باستخدام Arduino. ما هي المشاريع التي ستكون مذهلة وأيها ستكون مفيدة؟

ماذا يمكنك أن تفعل مع اردوينو

الروبوت مكنسة كهربائية

تنظيف الشقة مهمة روتينية وغير جذابة، خاصة أنها تستغرق وقتاً. يمكنك حفظه إذا قمت بتفويض جزء من الأعمال المنزلية إلى الروبوت. تم تجميع هذا الروبوت بواسطة مهندس إلكترونيات من سوتشي - ديمتري إيفانوف. من الناحية الهيكلية، اتضح أنها ذات جودة كافية وليست أقل شأنا من حيث الكفاءة.

لتجميعها سوف تحتاج:

1. Arduino Pro-mini أو أي جهاز آخر مماثل ومناسب الحجم...

2. محول USB-TTL إذا كنت تستخدم Pro mini. إذا اخترت Arduino Nano، فلن تكون هناك حاجة إليه. تم تثبيته بالفعل على اللوحة.

3. هناك حاجة إلى سائق L298N للتحكم في محركات DC وعكسها.

4. محركات صغيرة مع علبة التروس والعجلات.

5. 6 أجهزة استشعار للأشعة تحت الحمراء.

6. محرك للتوربين (أكبر).

7. التوربين نفسه، أو بالأحرى المكره من المكنسة الكهربائية.

8. موتور للفرش (صغير).

9. عدد 2 حساس تصادم.

10. 4 × 18650 بطاريات.

11. 2 محولات DC-DC (تعزيز وتنحي).

13. جهاز التحكم في تشغيل (شحن وتفريغ) البطاريات.

يبدو نظام التحكم كما يلي:

وهنا نظام الطاقة:

تتطور هذه المنظفات، والنماذج المصنعة في المصنع لديها خوارزميات ذكية معقدة، ولكن يمكنك محاولة إنشاء تصميم خاص بك لن يكون أقل جودة من نظائرها باهظة الثمن.

قادرة على إنتاج تدفق ضوئي من أي لون، وعادة ما تستخدم مصابيح LED في غلافها الذي يوجد به ثلاث بلورات متوهجة بألوان مختلفة. للتحكم فيها، يتم بيع وحدات تحكم RGB خاصة؛ جوهرها هو تنظيم التيار الموفر لكل لون من ألوان شريط LED، وبالتالي يتم تنظيم شدة توهج كل لون من الألوان الثلاثة (بشكل منفصل).

يمكنك إنشاء وحدة تحكم RGB الخاصة بك باستخدام Arduino، علاوة على ذلك، ينفذ هذا المشروع التحكم عبر البلوتوث.

تُظهر الصورة مثالاً لاستخدام RGB LED واحد. للتحكم في الشريط، ستحتاج إلى مصدر طاقة إضافي بجهد 12 فولت، ثم سيتحكمون في بوابات ترانزستورات التأثير الميداني المضمنة في الدائرة. يقتصر تيار شحن البوابة على مقاومات تبلغ 10 كيلو أوم؛ ويتم تثبيتها بين منفذ Arduino والبوابة، على التوالي معها.

لوحة تحكم تعتمد على الاردوينو والهاتف الذكي

باستخدام وحدة التحكم الدقيقة، يمكنك إنشاء جهاز تحكم عن بعد عالمي يتم التحكم فيه من الهاتف المحمول.

لهذا سوف تحتاج:

اردوينو من أي نموذج.

جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء TSOP1138؛

الأشعة تحت الحمراء LED؛

وحدة بلوتوث HC-06.

يمكن للمشروع قراءة الرموز من أجهزة التحكم عن بعد في المصنع وحفظ قيمها. وبعد ذلك يمكنك التحكم في هذا المنتج محلي الصنع عبر البلوتوث.

تم تثبيت كاميرا الويب على آلية دوارة. وهو متصل بجهاز كمبيوتر مثبت عليه البرامج. يعتمد على مكتبة رؤية الكمبيوتر - OpenCV (مكتبة رؤية الكمبيوتر مفتوحة المصدر)، بعد أن يكتشف البرنامج وجهًا، يتم نقل إحداثيات حركته عبر كابل USB.

يتحكم Arduino في محرك الآلية الدوارة ويضع عدسة الكاميرا. يتم استخدام زوج من الماكينات لتحريك الكاميرا.

والفيديو يوضح كيفية عمل هذا الجهاز.

إبقاء العين على حيواناتك!

تتمثل الفكرة في معرفة الأماكن التي يتجول فيها حيوانك، الأمر الذي قد يكون مفيدًا للبحث العلمي أو للمتعة فقط. للقيام بذلك، تحتاج إلى استخدام جهاز تعقب GPS. ولكن لتخزين بيانات الموقع على نوع ما من أجهزة التخزين.

في هذه الحالة، تلعب أبعاد الجهاز هنا دورا حاسما، حيث لا ينبغي أن يشعر الحيوان بعدم الراحة منه. لتسجيل البيانات، يمكنك استخدامه للعمل مع بطاقات الذاكرة Micro-SD.

يوجد أدناه رسم تخطيطي للإصدار الأصلي للجهاز.

استخدمت النسخة الأصلية من المشروع لوحة TinyDuino ودروعًا لها. إذا لم تتمكن من العثور على واحدة، فمن الممكن استخدام نسخ صغيرة من Arduino: mini، micro، nano.

تم استخدام عنصر Li-ion منخفض السعة لإمدادات الطاقة. البطارية الصغيرة تدوم حوالي 6 ساعات.انتهى المؤلف بتركيب كل شيء في جرة تيك تاك مقطوعة. ومن الجدير بالذكر أن هوائي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يجب أن يشير إلى الأعلى للحصول على قراءات موثوقة للمستشعر.

لص قفل رمز

لكسر الأقفال المركبة باستخدام الأردوينو، ستحتاج إلى محرك مؤازر ومحرك متدرج. تم تطوير هذا المشروع من قبل الهاكر سامي كامكار. هذا مشروع معقد للغاية. ويظهر تشغيل هذا الجهاز في الفيديو، حيث يشرح المؤلف كافة التفاصيل.

بالطبع، من غير المرجح أن يكون هذا الجهاز مناسبا للاستخدام العملي، لكنه جهاز عرض توضيحي ممتاز.

اردوينو في الموسيقى

على الأرجح أن هذا ليس مشروعًا، ولكنه عرض صغير لكيفية استخدام الموسيقيين لهذه المنصة.

آلة الطبل على اردوينو. ومن الجدير بالملاحظة أن هذا ليس بحثًا عاديًا للعينات المسجلة، ولكنه، من حيث المبدأ، توليد الصوت باستخدام أجهزة "الأجهزة".

تقييمات الأجزاء:

ترانزستور من نوع NPN، على سبيل المثال 2n3904 - 1 قطعة.

المقاوم 1 كيلو أوم (R2، R4، R5) - 3 قطع.

330 أوم (R6) - 1 قطعة.

10 كيلو أوم (R1) - 1 قطعة.

100 كيلو أوم (R3) - 1 قطعة.

مكثف كهربائيا 3.3 فائق التوهج - 1 قطعة.

لكي يعمل المشروع، ستحتاج إلى توصيل المكتبة لتوسيع سلسلة فورييه بسرعة.

هذا مشروع بسيط ومثير للاهتمام إلى حد ما "يمكنك التباهي به لأصدقائك".

3 مشاريع روبوت

تعد الروبوتات واحدة من أكثر المجالات إثارة للاهتمام بالنسبة للمهوسين وأولئك الذين يحبون القيام بشيء غير عادي بأيديهم، قررت أن أختار مجموعة مختارة من العديد من المشاريع المثيرة للاهتمام.

روبوت BEAM على الاردوينو

لتجميع روبوت يمشي بأربعة أرجل، ستحتاج إلى:

لتحريك الأرجل تحتاج إلى محركات مؤازرة، على سبيل المثال، Tower Hobbies TS-53؛

قطعة من الأسلاك النحاسية متوسطة السماكة (لتحمل وزن الهيكل وعدم الانحناء ولكن ليست سميكة جدًا لأنه لا معنى لها) ؛

متحكم دقيق - AVR ATMega 8 أو لوحة Arduino من أي طراز؛

بالنسبة للهيكل، ينص التصميم على استخدام إطار سينترا. إنه نوع من البلاستيك ينحني إلى أي شكل عند تسخينه.

ونتيجة لذلك سوف تحصل على:

يشار إلى أن هذا الروبوت لا يقود السيارة، بل يمشي، ويمكنه أن يتخطى ويتسلق ارتفاعات تصل إلى 1 سم.

لسبب ما، ذكرني هذا المشروع بالروبوت من الرسوم المتحركة Wall-e. الميزة الخاصة به هي استخدامه لشحن البطاريات. تتحرك مثل السيارة على 4 عجلات.

الأجزاء المكونة لها:

زجاجة بلاستيكية ذات حجم مناسب؛

• صداري أمي وأبي.

  لوحة شمسية بجهد خرج 6 فولت؛

  كمتبرع بالعجلات والمحركات والأجزاء الأخرى - سيارة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو؛

  اثنين من خدمات التناوب المستمر.

  اثنين من الماكينات التقليدية (180 درجة)؛

  حامل لبطاريات AA و"التاج"؛

  مستشعر الاصطدام

  مصابيح LED ومقاومات ضوئية ومقاومات ثابتة 10 كيلو أوم - إجمالي 4 قطع ؛

  ديود 1n4001.

هذا هو الأساس - لوحة Arduino مع درع أولي.

هذا ما تبدو عليه قطع الغيار - العجلات.

تم تجميع الهيكل تقريبًا وتم تثبيت أجهزة الاستشعار.

جوهر عمل الروبوت هو أنه يذهب إلى النور. يحتاج إلى وفرة للملاحة.

إنها آلة CNC أكثر من كونها روبوتًا، لكن المشروع ممتع للغاية. إنها آلة رسم ذات محورين. فيما يلي قائمة بالمكونات الرئيسية التي يتكون منها:

(DVD) محركات الأقراص المضغوطة - قطعتان؛

2 سائقين لمحركات السائر A498؛

محرك سيرفو MG90S؛

اردوينو أونو؛

مصدر الطاقة 12 فولت ؛

قلم حبر جاف، وعناصر التصميم الأخرى.

يستخدم محرك الأقراص الضوئية كتلًا مزودة بمحرك متدرج وقضيب توجيه يضع الرأس البصري. تتم إزالة المحرك والعمود والعربة من هذه الكتل.

لن تتمكن من التحكم في محرك متدرج بدون معدات إضافية، لذلك يتم استخدام لوحات تشغيل خاصة، ومن الأفضل أن يتم تركيب مشعاع المحرك عليها في وقت البدء أو تغيير اتجاه الدوران.

تظهر عملية التجميع والتشغيل الكاملة في هذا الفيديو.

خاتمة

تغطي هذه المقالة عينة صغيرة فقط من كل ما يمكنك القيام به على هذه المنصة الشهيرة. في الواقع، كل هذا يتوقف على خيالك والمهمة التي حددتها لنفسك.

يفضل معظم مهندسي الإلكترونيات بناء مشاريعهم على أساس وحدة التحكم الدقيقة، والتي سبق أن كتبنا عنها عدة مرات. في المقالة التالية سنلقي نظرة على التصميمات البسيطة للأجهزة الإلكترونية للمبتدئين والمشاريع الأكثر غرابة المعتمدة على المتحكم الدقيق المذكور.

أولاً، من المفيد التعرف على وظيفة المعالج الدقيق Arduino Uno، والذي تم بناء معظم المشاريع عليه، وكذلك النظر في أسباب اختيار هذا الجهاز. فيما يلي العوامل التي تجعل المخترع المبتدئ يختار Arduino uno:

1. واجهة سهلة الاستخدام للغاية. من الواضح مكان جهة الاتصال ومكان توصيل أسلاك التوصيل.
2. تتصل الشريحة الموجودة على اللوحة مباشرة بمنفذ USB. وتتمثل ميزة هذا الإعداد في أن الاتصال التسلسلي هو بروتوكول بسيط جدًا صمد أمام اختبار الزمن، كما أن USB يجعل الاتصال بأجهزة الكمبيوتر الحديثة أمرًا مريحًا للغاية.
3. من السهل العثور على الجزء المركزي من المتحكم الدقيق، وهو شريحة ATmega328. يحتوي على المزيد من ميزات الأجهزة مثل أجهزة ضبط الوقت والمقاطعات الخارجية والداخلية ودبابيس PWM وأوضاع السكون المتعددة.
4. الجهاز مفتوح المصدر، لذلك يمكن لعدد كبير من هواة الراديو إصلاح الأخطاء والمشاكل في البرنامج. وهذا يجعل من السهل تصحيح المشاريع.
5. تبلغ سرعة الساعة 16 ميجا هرتز، وهي سريعة بما يكفي لمعظم التطبيقات ولا تؤدي إلى تسريع وحدة التحكم الدقيقة.
6. إنه مريح للغاية للتحكم في الطاقة بداخله ويحتوي على ميزة تنظيم الجهد الكهربي المدمجة. يمكن أيضًا فصل وحدة التحكم الدقيقة عن منفذ USB بدون مصدر طاقة خارجي. يمكنك توصيل مصدر طاقة خارجي يصل إلى 12 فولت. علاوة على ذلك، فإن المعالج الدقيق نفسه سيحدد الجهد المطلوب.
7. توفر 13 جهة اتصال رقمية و6 جهات اتصال تناظرية. تتيح لك هذه المسامير توصيل المعدات بلوحة Arduino uno من وسائط خارجية. تُستخدم المسامير كمفتاح لتوسيع قوة الحوسبة لـ Arduino uno في العالم الحقيقي. ما عليك سوى توصيل أجهزتك الإلكترونية وأجهزة الاستشعار الخاصة بك بالموصلات التي تتوافق مع كل من هذه الأطراف.
8. يتوفر رأس ICSP لتجاوز منفذ USB والواجهة مباشرة مع Arduino كجهاز تسلسلي. هذا المنفذ ضروري لإعادة ضبط الشريحة في حالة تلفها ولم يعد من الممكن استخدامها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
9. توفر 32 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش لتخزين كود المطور.
10. يتصل مؤشر LED الموجود على اللوحة بالرقم 13 الرقمي لتصحيح الكود بسرعة وتبسيط العملية.
11. وأخيرًا، يحتوي على زر لإعادة ضبط البرنامج الموجود على الشريحة.

تم إنشاء Arduino في عام 2005 من قبل مهندسين إيطاليين، David Cuartilles وMassimo Banzi، بهدف السماح للطلاب بتعلم كيفية برمجة متحكم Arduino uno وتحسين مهاراتهم الإلكترونية واستخدامها في العالم الحقيقي.

يمكن لـ Arduino uno استشعار البيئة من خلال تلقي المدخلات من أجهزة استشعار مختلفة وهو قادر على التأثير على البيئة والمحركات الأخرى. تتم برمجة المتحكم الدقيق باستخدام لغة برمجة Arduino (قائمة على الأسلاك) وبيئة تطوير Arduino (قائمة على المعالجة).

الآن دعنا ننتقل مباشرة إلى المشاريع على Arduino uno.

أسهل مشروع للمبتدئين

دعونا نلقي نظرة على بعض مشاريع Arduino uno البسيطة والمثيرة للاهتمام والتي يمكن حتى للمبتدئين في هذا العمل القيام بها - نظام إنذار.

لقد قمنا بالفعل بدرس في هذا المشروع -. باختصار حول ما يتم وكيف.

يستخدم هذا المشروع جهاز استشعار للحركة للكشف عن الحركات والانبعاثات عالية النبرة، وشاشة مرئية تتكون من مصابيح LED الوامضة. سيقدم لك المشروع نفسه العديد من الوظائف الإضافية المضمنة في Arduino Beginner Kit، بالإضافة إلى الفروق الدقيقة في استخدام NewPing.

إنها مكتبة Arduino تساعدك على التحكم واختبار حساس مسافة السونار الخاص بك. على الرغم من أنها ليست حماية كاملة للمنزل، إلا أنها توفر حلاً مثاليًا لحماية المساحات الصغيرة مثل غرف النوم والحمامات.

لهذا المشروع لك ستكون بحاجة:

1. مستشعر ping بالموجات فوق الصوتية – HC-SR04.
2. الجرس بيزو.
3. ضوء بقيادة قطاع.
4. إضاءة السيارات باستخدام شريط RGB. في هذا البرنامج التعليمي لمشروع Arduino، ستتعلم كيفية عمل إضاءة داخلية للسيارة RGB باستخدام لوحة Arduino uno.

يحب العديد من عشاق السيارات إضافة مصابيح إضافية أو ترقية المصابيح الداخلية إلى مصابيح LED، ولكن مع منصة Arduino يمكنك الاستمتاع بمزيد من التحكم والتفاصيل من خلال تشغيل مصابيح LED وشرائط إضاءة قوية.

يمكنك تغيير لون الإضاءة باستخدام جهاز Android (الهاتف أو الجهاز اللوحي) باستخدام التطبيق " وحدة تحكم بلوتوث RGB"(Dev Next Prototypes)، والذي يمكنك تنزيله مجانًا من متجر Android Play. يمكنك أيضًا العثور على دائرة إلكترونية EasyEDA أو طلب دائرة Arduino الخاصة بك على PCB.

مشاريع اردوينو أونو المذهلة

معظم المحترفين في مجال تطوير المشاريع الإلكترونية على Arduino uno يحبون التجربة. ونتيجة لذلك، تظهر أجهزة مثيرة للاهتمام ومثيرة للدهشة، والتي سيتم مناقشتها أدناه:

1. إضافة جهاز تحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء إلى نظام السماعات الخاص بك. في الإلكترونيات الاستهلاكية، جهاز التحكم عن بعد هو أحد مكونات جهاز إلكتروني، مثل التلفزيون أو مشغل DVD أو أي جهاز منزلي آخر، يستخدم للتحكم لاسلكيًا في الجهاز من مسافة قصيرة. جهاز التحكم عن بعد، في المقام الأول، مناسب للبشر ويسمح لك بالعمل مع الأجهزة غير المناسبة للتشغيل المباشر لعناصر التحكم.
2. إنذار. يتم استخدام ساعة الوقت الحقيقي للحصول على وقت دقيق. هنا يعرض هذا النظام التاريخ والوقت على شاشة LCD ويمكننا ضبط المنبه باستخدام أزرار التحكم. بمجرد وصول وقت التنبيه، يصدر النظام إشارة صوتية.
3. السائر المحركات. يعني محركًا دقيقًا يمكن تشغيله خطوة بخطوة. يتم تصنيع هذا الجهاز باستخدام الروبوتات والطابعات ثلاثية الأبعاد وآلات CNC.

   بالنسبة لهذا المشروع، احصل على أرخص محرك متدرج يمكنك العثور عليه. المحركات متاحة على الانترنت. يستخدم هذا المشروع عداد الخطى 28byj-48، وهو مناسب لمعظم المشاريع المماثلة الأخرى. من السهل الاتصال بلوحة Arduino.
   - ستحتاج إلى 6 كابلات بموصلات أنثى إلى ذكر. كل ما تحتاجه هو توصيل المحرك باللوحة وهذا كل شيء! يمكنك أيضًا إضافة قطعة صغيرة من الشريط اللاصق إلى الرأس الدوار لترى أنها تنتج حركة دوارة.

4. مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية. يستخدم هذا المشروع الشعبية، حتى يتمكن الجهاز من تجنب العقبات والتحرك في اتجاهات مختلفة.

عند الانتهاء من عملك، ستظهر نتيجة أفعالك على الشاشة. لإبقاء الأمور بسيطة وواضحة، يوصى باستخدام شاشة LCD مع محول I2C، لذلك تحتاج فقط إلى 4 كابلات لتوصيلها بلوحة Arduino.