Конструктор ардуино для начинающих

Обновлено: 17.04.2024

Меня очень часто спрашивают, что заказать новичку для изучения Ардуино: готовый стартовый кит (набор) или выбрать что то самому? Для начала нужно понять, что вообще НУЖНО новичку. У данной статьи есть видео версия, где я разбираю несколько популярных наборов с AliExpress и составляю свой список лучшего набора компонентов для новичка. Данный список со всеми ссылками есть на сайте набора GyverKIT, который мы продаём в России совместно с Giant4.

ПЛАТА ARDUINO

Начнём с самой платы Ардуино. Бессмертной классикой считается UNO, потому что она появилась раньше всех. В чём её достоинства? Под UNO есть несколько плат расширения (shield – шилд), которые просто вставляются в UNO благодаря такой же форме. У UNO есть вход питания через стабилизатор, в виде штекера 5.5×2.1 мм. Но честно вам скажу, что я ни разу не использовал UNO для чего-то интересного. Да, несколько лет назад я заказал себе пару UNO и начал изучать. Общался через COM, мигал светодиодами, потом дело дошло до датчиков. У UNO один выход на 5 вольт, и чтобы подключить больше одного датчика, пришлось паять-колхозить себе разветвитель питания. После нескольких экспериментов и собранных схем я благополучно спалил плату, где то что-то замкнув. В чём мораль? UNO – хорошее решение только для «бутербродных» проектов, в которых шилд втыкается в шилд втыкается в шилд втыкается в …… (Поручик, молчите!) ….. втыкается в UNO.

Официальные дорогие шилды (которые в России покупать вообще бессмысленно) совместимы между собой, но не всегда, и всё равно местами придётся где то паять и переносить управление на пины. А что сказать про китайские шилды, к которым даже нет библиотек… лучше промолчим.

Вы скажете, но есть макетные платы! Да, есть. Но я не скажу, что удобно подключаться к UNO вот таким образом. «Все так делают», но это по привычке. Слишком много места всё это занимает, к тому же буквально висит на проводах.

Кстати! У китайцев есть вот такие шилды для удобного подключения кучи датчиков или аналоговых компонентов, и они в корне меняют дело. Левый – макетка шилд, на нём можно как разводить питание, так и собирать небольшие аналоговые схемы. Правый – я называю его семейный шилд, подходит и для UNO, и для NANO. Около каждого пина имеет свою собственную GND и питание. Невероятно удобная вещь!

Окей, вопрос с подключением решили. Остался вопрос цены. Когда я спалил вторую UNO по причине криворукости, я задумался. Ведь есть Arduino NANO, которая является аналогом модели UNO. В чём же их отличие?

Сердцем NANO является тот же самый микроконтроллер ATMEGA328P, что и на UNO. То есть с точки зрения совместимости ОБЕ ПЛАТЫ ПОЛНОСТЬЮ ИДЕНТИЧНЫ
NANO тупо в несколько раз меньше UNO, потому что в ней используется SMD версия микроконтроллера ATMEGA328P (к слову, на некоторых новых UNO тоже стоит SMD версия микроконтроллера, из-за чего плата выглядит как полный трэш и ночной кошмар инженера – куча лишнего свободного места!)
У NANO есть аналоговые пины А6 и А7, у UNO их просто нет. То есть NANO ещё и более функциональная, чем UNO (UNO – 28 пиновый МК, NANO – 32 пиновый)
У NANO нет отдельного штекера для питания от напряжения выше 5 вольт. Сам вход есть, это пин Vin, питайте на здоровье
NANO стоит в 2-3 раза дешевле UNO
NANO просто вставляется в макетную плату (breadboard) и делайте с ней ВСЁ ЧТО ХОТИТЕ (об этом ниже)
NANO имеет разъём mini USB, а некоторые свежие модели – micro USB. Лично у меня из компьютера всегда торчит несколько таких проводов, в отличие от USB type B. Кто вообще придумал поставить на UNO такой штекер? Нахрена.

Вывод: NANO ван лав, покупаем сразу 10 штук, ибо кривые руки никто не отменял, а цена ошибки в 2-3 раза меньше.

Что касается удобства подключения, то для нано есть шилд, который вы уже видели выше. Он добавляет GND и 5V около каждого цифрового и аналогового пина, то есть практически любой трёх проводной датчик просто берётся и подключается. Конец. А ещё, NANO замечательно вставляется в беспаечную макетку, и вот тут можно подключить что угодно в любых количествах, к слову именно так я и работаю, используя связку макетных джамперов папа-папа.

А ещё, а ещё, у китайцев есть одна свежая забавная разработка: плата на основе всё той же ATMEGA328P, у которой сразу выведены земля и питание у каждого пина. Плата называется Arduino Strong. Имеется несколько версий:

Без встроенного программатора (прошивать как Pro Mini через внешний программатор)
Со встроенным программатором CH340 и гнездом micro-USB
Есть версия с ATMEGA328P (это аналог NANO), и есть с ATMEGA16U2 (аналог LEONARDO/MICRO)

Резюмируем всё сказанное выше: мой выбор – NANO, несколько макетных breadboard и связка проводов папа-папа.

ДАТЧИКИ И МОДУЛИ

Теперь поговорим о датчиках, ведь зачем нам Ардуино без датчиков? (на самом деле можно придумать тысячу проектов, где датчики не используются). Всё, что подключается к Arduino, можно условно разбить на «рассыпуху» и «модули».

Рассыпуха: кнопки, резисторы, светодиоды, фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы, потенциометры, ЛЮБЫЕ резистивные датчики, герконы, датчики холла, термисторы, и так далее. Все эти компоненты объединяет то, что они имеют «какие-то» выходы, которые никак не подписаны.

Модули: любой датчик, который распаян НА ПЛАТЕ и имеет подписанные пины питания и обмена данными. В то же время модули можно разбить на простые и сложные.
Простые модули это всё та же «рассыпуха», но распаянная на плате, которая имеет 3 выхода: два на питание и третий сигнальный. С сигнального тупо выходит сигнал 0 или 5 вольт при срабатывании датчика. На модуле стоит компаратор сигнала с возможностью настройки чувствительности, то есть данные модули подают сигнал высокого уровня при срабатывании по ручной настройке, всё! Слева направо: датчик звука, датчик температуры, датчик света, датчик препятствия, датчик холла, и это далеко не весь список. Есть стартовый кит «37 простых датчиков», и вот даже в нём чего-то не хватало, как мне показалось.

“Сложные” модули в основном имеют гораздо больше выходов для обмена данными. Основное отличие в том, что информация отправляется по различным протоколам связи с Ардуино, а не тупо 0 / 1, есть сигнал / нет сигнала, там всё гораздо интереснее. Для работы с такими модулями используются библиотеки. Или бубен и даташит, кому как больше нравится.

Модули понятное дело подключаются к питанию и к выводам Ардуино. Итак, что же нам в итоге нужно? Очевидно, что немного того, немного этого, и парочку вот таких… Конкретика? Конкретики не существует, она строго субъективна. С чем хочется научиться работать, то и покупаем. Либо можно подумать наперёд, какой проект хотелось бы попробовать сделать, и взять всё для него.

ГОТОВЫЕ НАБОРЫ

Вот самый крутой набор (ссылка), в нём есть всё я бы сказал самое интересное, «самый сок» из модулей и рассыпухи. Плата классически UNO, в комплекте большой breadboard и большая связка джамперов. Рассыпуха здесь вся самая нужная, даже RGB светодиод есть! Резисторы 10к и 220 – самые ходовые, всё остальное – реально самые интересные и полезные модули. Есть даже дистанционный ИК пульт, считыватель RFID меток, шаговый мотор….. Шикарно.

Что я бы докупил к этому набору:

Несколько NANO
Парочку макетных breadboard’ов СРЕДНЕГО размера (дешевле взять большой и распилить его на 2-3 части) и провода к ним
Пару мосфетов для управления яркостью светодиодных лент и скоростью моторчиков (любых обычных моторчиков из игрушек)
Пачку потенциометров 10 кОм с колпачками
I2C переходник для дисплея, а лучше ещё пару таких же дисплеев (1602 LCD) с переходниками.

Можете глянуть остальные киты у меня на сайте, и понять, какого набора вам будет достаточно.

ЧТО КУПИТЬ?

Я хочу дать некоторый «свой» список железа, который ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть у вас, если это хобби вам нравится и хочется много всего делать и изобретать. К этому списку докупаются любые модули и датчики со страницы с модулями, которые вам интересны, или которые нужны для проекта.

Основной список НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ РАБОТЫ железа, которого обычно не хватает в китах. Полный список модулей со ссылками можно найти ЗДЕСЬ:

Несколько Arduino NANO. Объясню:

Можно работать одновременно с несколькими проектами (у меня в работе всегда не менее трёх)
Нано компактная, готовый проект может смело переезжать в корпус
NANO дешевле, её не так жалко спалить
Pro Mini дешевле NANO! Да, но у NANO более удобная разводка пинов для втыкания в breadboard, ну и конечно, подключать штекер USB проще, чем программатор

7 сегментник на TM1637 или/и на 74HC595. Яркие, компактные, жутко дешёвые.
В обязательном порядке LCD 1602 (символьный, 2 строки по 16 символов) или LCD 2004 (4 строки по 20 символов) с переходником на I2C. Почему? Они дешёвые, большие и яркие, а самое главное – на них очень просто и удобно выводить данные. Даже на русском языке! Зачем нужен переходник? «Голый» дисплей требует около 6 пинов для подключения, с переходником – 2, причём подключается он на шину I2C, что позволяет закинуть туда же например акселерометр, барометр, и прочие I2C модули

Далее просто берём модули, с которыми интересно научиться работать (банально вывод показаний на дисплей: температура, влажность, время, напряжение, параметры работы системы…), и начинаем обучаться по информации из гугла. Также рекомендую открывать заголовочные (расширение .h) файлы библиотек и смотреть полный список методов, который эта библиотека предоставляет. Обычно в примерах раскрываются какие-то частные случаи, которые не позволяют видеть всю картину целиком.

Рекомендую взять почти все «простые» модули, и сделать пару проектов «по условию» срабатывания, в самый раз для новичка. По возможности брать с аналоговым выходом (они 4х пиновые), так как они гораздо интереснее и позволят делать более интересные системы в будущем (оцифровка аналогового сигнала с датчика – штука очень интересная!).

Что касается механизмов, то очень часто используется сервопривод, как простой «всё-в-одном». Обычные моторчики (двухконтактные, коллекторные) из игрушек и принтеров подключаются через мосфет транзистор или драйвер. Драйвер позволяет помимо скорости управлять ещё и направлением вращения, что важно для машинок и роботов. Очень интересные вещи можно делать с шаговым мотором, для начала хватит дешёвого 28ybj-48 с драйвером (стоит как сервопривод, около 100р). На двух таких штуках уже можно спокойно сделать ЧПУ рисовалку или лазерный гравёр. Вообще без проблем.

Дистанционное управление. Проще всего конечно ИК пульт, так как сам пульт уже готов. Следующий по простоте – Bluetooth модуль, который может принимать команды с телефона, отправляемые одним из многочисленных приложений-джойстиков, либо конструкторов типа RemoyeXY или Blynk. Если нужно управлять на большом расстоянии, берём nrf24L01 и начинаем колхозить пульт управления.

Для готовых проектов люто рекомендую брать корпуса 60х100х25, очень удобные. Не мажоры используют коробки от губок для обуви и распределительные коробки для проводов. В готовом проекте может пригодиться обычная макетная плата с дырками, в которую модули запаиваются и соединяются проводами. В качестве источника питания годится любой БП на 5 вольт (зарядник от смартфона), либо аккумулятор с повышающим модулем. Также можно воткнуть 4 АА никелевых аккумулятора.

Итог. Рекомендую всё таки начать со стартового набора, и докупать к нему остальное по мере необходимости, как минимум у вас уже будет некоторая «база» интересного железа, которая сама будет подталкивать к изучению имеющихся модулей и датчиков, а также немного рассыпухи, которая продаётся отдельно только «мелким китайским оптом» от 50 штук. Не имея опыта работы и покупая по 2-3 железки, вы потратите кучу времени на ожидание посылок, так как будет постоянно не хватать какой-то мелочёвки, особенно с ростом опыта и появлением кучи идей. А покупать в России вас банально задушит жаба. И самое главное, что всё это (стартовый кит) придёт в одной коробочке, которую и подарить не стыдно.

На этом всё, надеюсь, статья была для вас полезна, и вы сможете выбрать себе всё самое интересное и необходимое, научиться прогать и собирать железо, и устроить своё собственное восстание машин. С блекджеком и распутными девками, разумеется!

Этот раздел сайта предназначен для обучения новичков. Здесь будут собранны уроки по Arduino для начинающих. Так же будут уроки и по более сложным аспектам программирования ардуино. Почти все уроки будут содержать видео для наглядного получения информации, а так же текстовую интерпретацию, ссылки на необходимые компоненты и архив с исходниками урока. Так вы сможете не только посмотреть и послушать урок, но и без труда повторить его для приобретения практических навыков. После прохождения курса вы сможете реализовать проекты любой сложности. Курс по работе с arduino для новичков рассчитан на 8 часов.

Мощность резистора

Что такое мощность резисторов. Как ее рассчитать, и как узнать мощность рассеивания резистора. Таблица мощности SMD резисторовЧитать дальше

Онлайн калькулятор маркировки SMD резистора

Определяем номинал SMD резисторов. Определение мощности резисторов. Разберем на примерах расшифровку SMD резисторов: 4R7, 103, 0805, 100, 102, 1R0, 1206Читать дальше

RGB светодиод и Arduino

Подключение светодиода к Arduino

Подключение светодиода к Arduino Nano V3 и к Arduino Uno R3. Разберемся с принципом работы светодиода, его выводами, рассчитаем резистор и напишем скетч.Читать дальше

Цветовая маркировка резисторов

Онлайн калькулятор цветовой маркировки резисторов, а также таблицы маркировки помогут вам определить параметры вашего резистора.Читать дальше

Резисторы

Разберемся что такое резистор, для чего он нужен, какие резисторы бывают, как их отличить друг от друга, и даже рассчитаем номинал резистора для светодиода.Читать дальше

Arduino. Урок 15. SD карта.

Сегодня речь пойдет об использовании SD и micro SD карт в Arduino. Мы разберемся как можно подключить SD карты к Ардуино, как записывать и считывать информацию. Использование дополнительной памяти может. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 14. Прерывания.

В этом уроке мы поговорим о прерываниях. Как понятно из названия, прерывание это событие, которое приостанавливает выполнение текущих задач и передает управление обработчику прерывания. Обработчик прерывания - это функция.Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 13. Беспроводная связь.

В этом уроке мы поговорим о беспроводной связи между двумя платами Arduino. Это может быть очень полезно для передачи команд с одной ардуино на другую, или обменом информации между вашими. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 12. Интерфейс SPI.

В данном уроке рассмотрим SPI интерфейс. Данный способ связи схож с I2C, рассмотренном в прошлом уроке. SPI - это формат последовательной передачи данных от Ведущего устройства (master) к ведомым (slave).Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 11. Интерфейс I2C.

В этом уроке мы познакомимся с шиной I2C. I2C это шина связи, использующая всего две линии. С помощью этого интерфейса Arduino может по двум проводам обмениваться данными со множеством устройств. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 10. Serial и processing

В этом уроке мы будем говорить о Serial интерфейсе связи Arduino. Мы уже использовали этот интерфейс в прошлых уроках, когда выводили значения с датчиков на экран компьютера. Сегодня мы подробнее. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 9. Моторы и транзисторы

Сегодня мы поговорим о транзисторах и подключении нагрузки к Arduino. Сама Ардуино не может выдать напряжение выше 5 вольт и ток больше 40 мА с одного пина. Этого достаточно для. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 8. Аналоговые входы

В этом уроке мы поговорим об аналоговых входах Arduino. Аналоговые пины измеряют напряжение поступающего сигнала с точностью до 0,005 вольт. Благодаря этому мы можем подключать разнообразные датчики и резисторы (термо. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 7. Основы схемотехники

В этом уроке мы поговорим об основах схемотехники, применительно к Arduino. И начнем, конечно же, с закона Ома, так как это основа всей схемотехники. Так же в этом уроке мы. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 6. Дребезг контактов

В этом уроке мы поговорим о том: что такое дребезг контактов, почему он появляется и как от него избавится. В среде Arduino это сделать достаточно просто. Для этого не понадобится. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 5. Кнопки, ШИМ, функции

В этом уроке мы узнаем: как подключить кнопку к ардуино, как подавить дребезг контактов, как в прошивке обработать нажатие на кнопку, как послать ШИМ сигнал, как создать свою функцию и. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 4. Макетная плата BREADBOARD

В этом видео уроке рассказывается о том, что такое беспаечные макетные платы и для чего они используются. Это необходимый инструмент не только для новичков но и для опытных пользователей платформы. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 3. Первые шаги

Это первое обучающее видео из цикла уроков по arduino для начинающих. В этом уроке мы узнаем: как подключить ардуино к компьютеру, как загрузить прошивку на микроконтроллер. А так же мы. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 2. Как устроена плата Ардуино

В этом видео уроке вы узнаете, что из себя представляет плата Arduino Uno. Данную плату мы рассматриваем потому, что она является самой популярной и удобной при обучении ардуино для начинающих. Читать дальше

Ардуино для начинающих. Урок 1. Введение.

В этом уроке я расскажу что такое Arduino. Из чего состоит платформа ардуино. Что необходимо для того, что бы начать свое знакомство с ардуино.Читать дальше

В этой статье я решал собрать полное пошаговое руководство для начинающих Arduino. Мы разберем что такое ардуино, что нужно для начала изучения, где скачать и как установить и настроить среду программирования, как устроен и как пользоваться языком программирования и многое другое, что необходимо для создания полноценных сложных устройств на базе семейства этих микроконтроллеров.

Тут я постараюсь дать сжатый минимум для того, что бы вы понимали принципы работы с Arduino. Для более полного погружения в мир программируемых микроконтроллеров обратите внимание на другие разделы и статьи этого сайта. Я буду оставлять ссылки на другие материалы этого сайта для более подробного изучения некоторых аспектов.

Что такое Arduino и для чего оно нужно?

Arduino — это электронный конструктор, который позволяет любому человеку создавать разнообразные электро-механические устройства. Ардуино состоит из программной и аппаратной части. Программная часть включает в себя среду разработки (программа для написания и отладки прошивок), множество готовых и удобных библиотек, упрощенный язык программирования. Аппаратная часть включает в себя большую линейку микроконтроллеров и готовых модулей для них. Благодаря этому, работать с Arduino очень просто!

С помощью ардуино можно обучаться программированию, электротехнике и механике. Но это не просто обучающий конструктор. На его основе вы сможете сделать действительно полезные устройства.
Начиная с простых мигалок, метеостанций, систем автоматизации и заканчивая системой умного дома, ЧПУ станками и беспилотными летательными аппаратами. Возможности не ограничиваются даже вашей фантазией, потому что есть огромное количество инструкций и идей для реализации.

проекты на Arduino

Стартовый набор Arduino

Для того что бы начать изучать Arduino необходимо обзавестись самой платой микроконтроллера и дополнительными деталями. Лучше всего приобрести стартовый набор Ардуино, но можно и самостоятельно подобрать все необходимое. Я советую выбрать набор, потому что это проще и зачастую дешевле. Вот ссылки на лучшие наборы и на отдельные детали, которые обязательно пригодятся вам для изучения:

Базовый набор ардуино для начинающих:	Купить
Большой набор для обучения и первых проектов:	Купить
Набор дополнительных датчиков и модулей:	Купить
Ардуино Уно самая базовая и удобная модель из линейки:	Купить
Беспаечная макетная плата для удобного обучения и прототипирования:	Купить
Набор проводов с удобными коннекторами:	Купить
Комплект светодиодов:	Купить
Комплект резисторов:	Купить
Кнопки:	Купить
Потенциометры:	Купить

Среда разработки Arduino IDE

Для написания, отладки и загрузки прошивок необходимо скачать и установить Arduino IDE. Это очень простая и удобная программа. На моем сайте я уже описывал процесс загрузки, установки и настройки среды разработки. Поэтому здесь я просто оставлю ссылки на последнюю версию программы и на статью с подробной инструкцией.

Язык программирования Ардуино

Когда у вас есть на руках плата микроконтроллера и на компьютере установлена среда разработки, вы можете приступать к написанию своих первых скетчей (прошивок). Для этого необходимо ознакомиться с языком программирования.

Для программирования Arduino используется упрощенная версия языка C++ с предопределенными функциями. Как и в других Cи-подобных языках программирования есть ряд правил написания кода. Вот самые базовые из них:

После каждой инструкции необходимо ставить знак точки с запятой (;)
Перед объявлением функции необходимо указать тип данных, возвращаемый функцией или void если функция не возвращает значение.
Так же необходимо указывать тип данных перед объявлением переменной.
Комментарии обозначаются: // Строчный и /* блочный */

Подробнее о типах данных, функциях, переменных, операторах и языковых конструкциях вы можете узнать на странице по программированию Arduino. Вам не нужно заучивать и запоминать всю эту информацию. Вы всегда можете зайти в справочник и посмотреть синтаксис той или иной функции.

Все прошивки для Arduino должны содержать минимум 2 функции. Это setup() и loop().

Функция setup

Функция setup() выполняется в самом начале и только 1 раз сразу после включения или перезагрузки вашего устройства. Обычно в этой функции декларируют режимы пинов, открывают необходимые протоколы связи, устанавливают соединения с дополнительными модулями и настраивают подключенные библиотеки. Если для вашей прошивки ничего подобного делать не нужно, то функция все равно должна быть объявлена. Вот стандартный пример функции setup():

В этом примере просто открывается последовательный порт для связи с компьютером и пины 9 и 13 назначаются входом и выходом. Ничего сложного. Но если вам что-либо не понятно, вы всегда можете задать вопрос в комментариях ниже.

Функция loop

Функция loop() выполняется после функции setup(). Loop в переводе с английского значит «петля». Это говорит о том что функция зациклена, то есть будет выполняться снова и снова. Например микроконтроллер ATmega328, который установлен в большинстве плат Arduino, будет выполнять функцию loop около 10 000 раз в секунду (если не используются задержки и сложные вычисления). Благодаря этому у нас есть большие возможности.

Макетная плата Breadbord

Вы можете создавать простые и сложные устройства. Для удобства я советую приобрести макетную плату (Breadbord) и соединительные провода. С их помощью вам не придется паять и перепаивать провода, модули, кнопки и датчики для разных проектов и отладки. С беспаечной макетной платой разработка становится более простой, удобной и быстрой. Как работать с макетной платой я рассказывал в этом уроке. Вот список беспаечных макетных плат:

Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания, платой подачи питания и проводами:	Купить
Большая макетная плата на 1600 точек с 4 шинами питания:	Купить
Макетная плата на 800 точек с 2 шинами питания:	Купить
Макетная плата на 400 точек с 2 шинами питания:	Купить
Макетная плата на 170 точек:	Купить
Соединительные провода 120 штук:	Купить

Первый проект на Arduino

Давайте соберем первое устройство на базе Ардуино. Мы просто подключим тактовую кнопку и светодиод к ардуинке. Схема проекта выглядит так:

Управление яркостью светодиода

Обратите внимание на дополнительные резисторы в схеме. Один из них ограничивает ток для светодиода, а второй притягивает контакт кнопки к земле. Как это работает и зачем это нужно я объяснял в этом уроке.

Для того что бы все работало, нам надо написать скетч. Давайте сделаем так, что бы светодиод загорался после нажатия на кнопку, а после следующего нажатия гас. Вот наш первый скетч:

В этом скетче я создал дополнительную функцию debounse для подавления дребезга контактов. О дребезге контактов есть целый урок на моем сайте. Обязательно ознакомьтесь с этим материалом.

ШИМ Arduino

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это процесс управления напряжением за счет скважности сигнала. То есть используя ШИМ мы можем плавно управлять нагрузкой. Например можно плавно изменять яркость светодиода, но это изменение яркости получается не за счет уменьшения напряжения, а за счет увеличения интервалов низкого сигнала. Принцип действия ШИМ показан на этой схеме:

Когда мы подаем ШИМ на светодиод, то он начинает быстро зажигаться и гаснуть. Человеческий глаз не способен увидеть это, так как частота слишком высока. Но при съемке на видео вы скорее всего увидите моменты когда светодиод не горит. Это случится при условии что частота кадров камеры не будет кратна частоте ШИМ.

В Arduino есть встроенный широтно-импульсный модулятор. Использовать ШИМ можно только на тех пинах, которые поддерживаются микроконтроллером. Например Arduino Uno и Nano имеют по 6 ШИМ выводов: это пины D3, D5, D6, D9, D10 и D11. В других платах пины могут отличаться. Вы можете найти описание интересующей вас платы в этом разделе.

Для использования ШИМ в Arduino есть функция analogWrite(). Она принимает в качестве аргументов номер пина и значение ШИМ от 0 до 255. 0 — это 0% заполнения высоким сигналом, а 255 это 100%. Давайте для примера напишем простой скетч. Сделаем так, что бы светодиод плавно загорался, ждал одну секунду и так же плавно угасал и так до бесконечности. Вот пример использования этой функции:

Аналоговые входы Arduino

Как мы уже знаем, цифровые пины могут быть как входом так и выходом и принимать/отдавать только 2 значения: HIGH и LOW. Аналоговые пины могут только принимать сигнал. И в отличии от цифровых входов аналоговые измеряют напряжение поступающего сигнала. В большинстве плат ардуино стоит 10 битный аналогово-цифровой преобразователь. Это значит что 0 считывается как 0 а 5 В считываются как значение 1023. То есть аналоговые входы измеряют, подаваемое на них напряжение, с точностью до 0,005 вольт. Благодаря этому мы можем подключать разнообразные датчики и резисторы (терморезисторы, фоторезисторы) и считывать аналоговый сигнал с них.

Для этих целей в Ардуино есть функция analogRead(). Для примера подключим фоторезистор к ардуино и напишем простейший скетч, в котором мы будем считывать показания и отправлять их в монитор порта. Вот так выглядит наше устройство:

Подключение фоторезистора к Ардуино

В схеме присутствует стягивающий резистор на 10 КОм. Он нужен для того что бы избежать наводок и помех. Теперь посмотрим на скетч:

Вот так из двух простейших элементов и четырех строк кода мы сделали датчик освещенности. На базе этого устройства мы можем сделать умный светильник или ночник. Очень простое и полезное устройство.

Вот мы и рассмотрели основы работы с Arduino. Теперь вы можете сделать простейшие проекты. Что бы продолжить обучение и освоить все тонкости, я советую прочитать книги по ардуино и пройти бесплатный обучающий курс. После этого вы сможете делать самые сложные проекты, которые только сможете придумать.

19 комментариев

дело в том, что легче написать новую прошивку, чем разбираться в прошивке, а для этого надо понимать, как работает ваше устройство! т.е. надо работать вместе программист, и пользователь!
иначе никак!
илли 2 способ- изучите программирование, и пишите сами что вам надо!
поверьте- это не так сложно!

Хороший сайт. Спасибо.

Благодарен автору за полезное дело.
Помогать учиться, это самое лучшее занятие для человека.

Всем, кто хоть немного увлекается робототехникой, известна платформа Arduino, которая позволяет собирать различные электронные устройства. Благодаря ей теперь без особого труда стало возможным создавать гаджеты и вполне работающие прототипы достаточно умных устройств, которые можно использовать в реальной жизни.

Вы тоже решили углубиться в мир Ардуино, но точно не знаете, какие именно модули и радиодетали подойдут? Какие датчики пригодятся, а какие нет? Проблему выбора деталей для первого электронного проекта можно решить, купив уже готовые наборы-конструкторы, содержащие в себе не только сам контроллер Arduino, но и все необходимые для первого знакомства электронные компоненты.

В этой статье мы собрали ТОП 5 самых популярных наборов для начинающих разработчиков! И так, поехали:

5. Программируемый робот Arduino 4WD Robot Kit Нет ничего лучше, чем начать изучение Ардуино со сборки полноценного мобильного робота. Данный конструктор позволяет собрать робота-машинку, который способен преодолевать препятствия, встречающиеся на его пути, двигаться по линии, ориентироваться в пространстве и находить выход из лабиринта. Им не только весело управлять с собственного смартфона, но также можно устраивать целые чемпионаты и соревнования!

4. Набор Arduino UNO R3 Starter Kit с Bluetooth модулем На базе комплекта можно создавать простые надежные решения, в том числе для умного дома. Комплект включает в себя все необходимое для разработки проектов «интернета-вещей», таких устройств, как сигнализация, средства управления освещением в доме, а также заставить приборы и свет включаться по хлопкам руками. Благодаря, входящему в комплект, Bluetooth модулю Вы сможете управлять своим устройством дистанционно с планшета или смартфона.

3. Стартовый набор Arduino UNO R3 Starter Kit с модулем реле Данный конструктор содержит основные и самые распространенные компоненты: датчики и элементы индикации, кнопки, сервопривод и шаговый двигатель и другие элементы, которые могут использоваться совместно с контроллером Arduino UNO R3. Его основное отличие от других наборов – наличие модуля реле, благодаря которому можно без проблем управлять различными электронными устройствами, питающимися от розетки.

2.Стартовый набор Arduino UNO R3 Starter Kit Базовый комплект с платой Arduino UNO R3 и основными радиодеталями, которые отлично подходят друг к другу: светодиоды, резисторы, тактовые кнопки, сервопривод, двигатель, ЖК дисплей, различные датчики и это не конец списка. Все, что нужно для комфортного старта находится в удобном кейсе, а все мелкие детали заботливо отсортированы и не перепутаются между собой. Экспериментируя, вы можете собрать более 20 различных устройств!

1.Набор Arduino UNO R3 Starter Kit с RFID модулем Заслуженный победитель хит-парада, который наиболее эффективно поможет познакомиться с миром программирования микроконтроллеров. Плата Arduino UNO R3, макетная плата, светодиоды, резисторы, сервопривод, шаговый двигатель, тактовые кнопки, дисплей, датчики и многое другое – всего этого вполне достаточно для воплощения идей в реальность. Важной особенностью данного комплекта является наличие модуля RFID RC522 с двумя RFID-метками – в виде карты и брелока. Данный модуль позволит создать Вам свою собственную систему аутентификации и контроля доступа, а также может быть применен в платежных системах.

Попробуйте и Вы собрать своё первое электронное устройство! Ведь мы живем в век высоких технологий и робототехника очень перспективная наука, открывающая двери в будущее!

ТОП 5 популярных наборов для быстрого старта с платформой Arduino

Какой электронный конструктор купить ребенку?

Образовательный конструктор на базе UNO R3 Arduino-совместимого контроллера с методическим пособием, включающий в себя модуль RFID RC522 с двумя RFID-метками, комплект радиодеталей (57 шт), а так же обучающую инструкцию с 12 проектами на русском языке!

Образовательный набор, включающий Arduino-совместимый микроконтроллер ZYduino R3, 47 радиодеталей и методическое пособие с 7 базовыми проектами на русском языке!

Образовательный набор на базе Arduino UNO R3 c расширенным комплектом датчиков и модулей (104 шт), методическое пособие с 21 проектом на русском языке!
Подходит для индивидуальных занятий, проведения уроков информатики и кружков робототехники.

Расширенный набор для робототехники с платой Arduino UNO R3. Обучающая инструкция с 13 проектами в среде программирования Scratch на русском языке! 63 наименования, более 70 деталей в комплекте.
Программирование контроллера на языках C++, Scratch.

Всё необходимое для старта с Arduino: контроллер и набор деталей для прохождения 3 обучающих проектов. Обучающая инструкция на русском языке в комплекте!

Модель: Базовый набор для начинающих в кейсе. Более 100 резисторов, конденсаторы, транзисторы, модуль реле. Беспаечная макетная плата в комплекте.

Образовательный робототехнический модуль "Умный дом" для экспериментов среде Scratch с контроллером, совместимым с Arduino, способствующий формированию навыков инженерно-технического программирования. Обучающая инструкция с 16 уроками на русском языке в комплекте!

Набор деталей для радиотехники Keywish. В комплекте модуль реде, беспаечная макетная плата, транзисторы, резисторы, конденсаторы, светодиоды, соединительные провода. Поставляется в удобном кейсе.

Модель: Стартовый набор датчиков Arduino-совместимый дня начинающих. Программируемый контроллер Mega 2560. 17 датчиков и модулей в комплекте.

Базовый робототехнический комплект на 47 радиодеталей для программирования на визуальном языке Scratch. В комплекте книга на русском языке, описывающая 10 примеров проектов и разъясняющая как программировать контроллер.

Набор совместимый с Arduino для начинающих "Умный дом" Starter Kit с Bluetooth модулем ZS-040. Обучающая инструкция с 7 уроками на русском языке!

Набор датчиков и модулей с контроллером ATmega328 LY-F2, совместимым со средой Arduino. Датчики поставляются в удобном, большом кейсе. Более 60 наименований. Обучение программированию на языках C++, Scratch.

Базовый робототехнический набор с RFID-модулем, комплектом радиодеталей (57 шт.) и учебным пособием на русском языке с описанием реализации 12 проектов на языке программирования Scratch!
Способствует освоению основ программирования электронных устройств на базе программно-аппаратного комплекса, совместимого с программируемым контроллером Arduino.

Модель: Набор DFRobot EcoDuino An Auto Planting Kit
Набор для выращивания растений и их автоматического полива

Модель: Набор радиодеталей в кейсе для начинающих. Более 30 наименований в комплекте. 110 резисторов, 51 светодиод, 20 конденсаторов и т. д.

Модель: Стартовый набор ЧПУ для гравера на плате Arduino-совместимой UNO R3. Плата расширения CNC Shield, 4 драйвера двигателя DRV8825 в комплекте.

Модель: Набор для сборки плеера для проигрывания файлов WAV.
Контроллер UNO, совместимый со средой Arduino. Динамик 1 Вт, 8 Ом, 50x13 мм. Карта памяти mircoSD объемом 256 МБ.

Модель: Образовательный набор для робототехники. Более 30 комплектующих, 50 цветных светодиодов, макетная плата на 400 точек и т.д.

Обучающий набор по Arduino: как быстро научиться создавать интересные технические проекты своими собственными руками

Ардуино — это самая популярная микроконтроллерная платформа любительской и образовательной робототехники. Она применяется для создания электронных устройств и благодаря своей простоте и дружелюбности подходит как для начинающих пользователей, так и для опытных разработчиков.

На сегодняшний день удобным и эффективным способом в изучении Arduino является покупка готового стартового набора, включающего в себя полный комплект базовых радиодеталей. Такие наборы являются образовательными и многофункциональными, и в зависимости от наполнения позволяют собирать различные электрические схемы на макетной плате. Благодаря наличию в свободном доступе массы видеоуроков, вы в кратчайшие сроки научитесь подключать микроконтроллер к компьютеру и получите первые навыки написания программ для исполнения на Uno с использованием радиокомпонентов и датчиков.

Стартовые наборы выступают в качестве электронного конструктора и имеют в своем составе все необходимые для старта элементы: светодиоды, резисторы, тактовые кнопки, сервоприводы и моторы, жидкокристаллический экран, датчики и другие элементы. Многие комплекты идеально подходят для проектов интернета-вещей, с помощью которых вы сможете создавать умные устройства, делающие ваш дом по-настоящему комфортным и безопасным. Наборы с модулем RFID RC522, позволяют создать свою собственную систему аутентификации и контроля доступа, а также используются в платежных системах. Для удобства все комплекты помещены в компактные пластиковые кейсы с защелками, а все мелкие детали заботливо отсортированы и не перепутаются между собой.

Конструкторы, совместимые с Arduino подойдут как для уроков, так и для внеурочных занятий

Купить электронный конструктор – это сделать первый шаг в изучении основ электроники и схемотехники. Программируемые конструкторы рассчитаны как для детей от 10 лет, так и взрослого человека, который стремится стать программистом. Они с успехом могут применяться как на школьных занятиях в рамках уроков информатики или физики, так и на кружках и секциях по робототехнике. Электронные конструкторы помогут ребенку освоить множество разделов школьной программы, приучат к усидчивости, аккуратности и внимательности.

Читайте также: