Своїми руками: "Ардуіно" - електронний конструктор

"Ардуіно" - це електронний конструктор зможливістю підключення різних периферійних пристроїв і програмування. Він покликаний замінити громіздкі аналогові пристрої або мікросхеми і ідеально підійде в якості подарунка всім радіоаматорам.

Arduino: високотехнологічний конструктор

"Ардуіно" являє собою плату намікроконтролерах з безліччю контактів і власним процесором. Плата є основою, до якої можна підключати досить велику кількість так званих Шілд (від англ. Shield - щит), що розширюють функціональність плати. Використовується вона в системах автоматизації процесів, але може також запросити застосовуватися і в робототехніці. Областей діяльності плати "Ардуіно" дуже багато. Але популярність вона отримала серед радіоаматорів саме як недорогий, але простий і дуже багатофункціональний конструктор.

Змусити "Ардуіно" працювати як потрібно можна здопомогою програмування. Процес цей легкий, і з ним впорається навіть новачок. А якщо користувач володіє навичками мови С ++, то запрограмувати плату вийде дуже просто і швидко.

Головним плюсом плати є можливістьприєднання до неї необмеженої кількості периферійних пристроїв, тим самим можна домогтися максимальної автоматизації роботи. Крім того, якщо у новачка що-небудь не буде виходити, це не біда. У мережі існує величезна кількість спільнот з масою інформації та інструкцій з програмування та підключення. "Ардуіно" для початківців радіоаматорів - це чудовий вибір.

Слід зазначити, що конструктор працює на вільному програмному забезпеченні (наприклад, спеціальний дистрибутив Linux), тому доплачувати за ОС і софт не доведеться.

Робота з shield-платами (Шілд)

Як вже говорилося вище, функціональністьпристрою підвищується за допомогою спеціальних плат - Шілд. Це готові плати для управління тим чи іншим процесом. Шілд приєднуються за допомогою роз'ємів - пинов. Діапазон процесів, якими можна керувати за допомогою Шілд дуже великий: від передачі даних по Ethernet до управління електродвигунами. Систему контролю процесів за допомогою Шілд можна зібрати своїми руками. "Ардуіно" лише розподіляє прописану в програмі роль того чи іншого зовнішнього пристрою, а безпосередньо працюють вже самі плати розширення.

Бувають випадки, коли потрібно записати в пам'ятьдеякі дані (наприклад, точки GPS). Сам "Ардуіно" зробити цього не може, так як в ньому відсутня накопичувач пам'яті. Ось тут і стане в нагоді Шилд, який додає можливість використання карт micro-SD об'ємом до 64 Гбайт.

Як не дивно, але Шілд навіть можна створюватисамому. Наприклад, простенький LCD-Шилд. Взяти екран від калькулятора або старого пейджера і приєднати до пінам плати. Звичайно, ще доведеться прописати програму, щоб "Ардуіно" виводив зображення на екран. І все, саморобний Шилд готовий.

Програмування "Ардуіно"

Програми для "Ардуіно" пишуться на мові Wired. Ця мова багато в чому схожий з С ++. Однак навіть якщо у вас немає навичок програмування, то розібратися з Wired все одно не складе труднощів. На форумах, присвячених "Ардуіно", програми для нього називаються «скетчами». Навіть якщо самому програмувати лінь або не виходить, можна знайти величезну кількість готових скетчів.

Для кожного скетчу потрібен свій набір бібліотек. Їх також можна пошукати на форумах по "Ардуіно". Для початківців існує дуже непогане довідковий посібник з покрокові інструкції написання скетчів для того чи іншого процесу.

Створення Шілд для "Ардуіно" своїми руками

Купувати Шілд для "Ардуіно" зовсім не обов'язково. Скажімо, немає у вас зайвих 30 $, але є купа непотрібних деталей і величезне бажання що-небудь автоматизувати. Не проблема. Головне, щоб у вас вже була основна плата з прошитої ОС і можливістю написання скетчів.

З підручних деталей може вийти схема"Ардуіно". Своїми руками залишиться тільки спаяти компоненти. Хоча, якщо конструкція передбачається нерухома, то і паяти нічого не треба. Досить просто з'єднати компоненти проводами. Потрібно зауважити, що такий саморобний Шилд для "Ардуіно" за собівартістю вийде в рази дешевше заводського. Наприклад, набір "Ардуіно" для автоматизації роботи електродвигунів обійдеться в 80-90 $. Але якщо зайнятися складанням самому, можна знизити собівартість до 30 $.

Також існує безліч інших наборів,створених для тих чи інших областей, і в них входять, крім основної плати, всі необхідні деталі. Наприклад, набір для створення «розумного» будинку, відеоспостереження, клімат-контролю або стереосистем.

Природно, не всі Шілд можна зробити самому. У деяких випадках просто годі й знайти потрібних деталей. Наприклад, Шилд з розширенням для карти пам'яті доведеться купувати.

Для чого можна використовувати "Ардуіно"

Областей застосування цього пристрою дуже багато, розглянемо лише деякі приклади використання.

Наприклад, у вас є машина. І вам потрібно, щоб на ЖК-екран магнітоли виводилася інформація про швидкість. Як зробити з "Ардуіно" спідометр? Дуже просто. Купуємо плату. Наприклад, Arduino Mega 2560, GPS-модуль Ublox NEO 6m GPS. Після цього шукаємо в мережі готові скетчі для управління, прописуємо все це в "Ардуіно", приєднуємо один до одного, і - все готово.

Так само легко можна створити цілу систему управління своїми руками. "Ардуіно" дає таку можливість. Головне - запастися потрібними скетчами і деталями.

Використання "Ардуіно" в робототехніці

"Ардуіно" широко використовується в робототехніці. Завдяки тому, що до плати передбачено підключення великої кількості сервоприводів, моторів, датчиків, можна отримати цілого робота, зробленого своїми руками. "Ардуіно" також дозволяє запрограмувати його як вам завгодно. Якщо вас цікавлять плазують, що їздять і стрибають залізяки, то "Ардуіно" - безумовно для вас.

Крім того, якщо приєднати пристрій разом із деякими датчиками до квадрокоптера, може вийти непоганий робот-спостерігач. А це вже досить корисна розробка.

Саме в робототехніці можна виявити незвичайнуфантазію, а за допомогою "Ардуіно" - втілити її в життя. Деякі умільці навіть роблять прототипи робота Бендера з "Футурами", використовуючи як раз цей конструктор.

замість висновку

Плати контролерів "Ардуіно" ідеально підходятьдля автоматизації будь-яких процесів завдяки своїй гнучкості в налаштуванні. Крім того, проблем з програмуванням плат не виникне ні у кого завдяки багатому довідкового посібника по даній темі. Якщо що-небудь зламається в процесі роботи, нескладно буде відремонтувати це своїми руками. "Ардуіно" дозволяє людині проявити безмежну фантазію. За допомогою цієї плати можна створити майже все що завгодно, починаючи від системи управління підігрівом підлоги через смартфон і закінчуючи роботом.