"Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода/вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring."

Здесь хорошо написано http://ru.wikipedia.org/wiki/Arduino

Официальный сайт разработчиков платформы http://arduino.cc/

В России есть не только дистрибьюторы, но и производители собственных решений (совместимых с arduino и не очень).

Ну и как это принято - китайские клоны спасают всех от лишних трат денег на эксперименты.

 

Говоря короче, для меня (и других, кто знает, что "паяльник можно найти где-то в кладовке") платформа arduino - это такие платы с микроконтроллером на борту (штукой, которая имеет память и может выполнять какие-то программы) и удобным интерфейсом для программирования.
arduino uno
Все они (платы-платформы) сделаны для ленивых. Можно и без готовых платформ - купить отдельно контроллер, припаять его куда-то и специальным программатором (еще одна плата) как-то его запрограммировать ну и прочие интересные действия выполнить (обеспечить питание, например).
Платформа arduino - это когда (первоначально итальянцы) уже все за нас сделали. Эту штуковину нужно соединить с компьютером (USB-кабель), на компьютере запустить специальную программу-редактор, в которой мы можем писать свой код (синтаксис Си) и, нажав кнопку, загружать код в arduino. После чего, плата arduino работает автономно - по нашей программе.
На фотографии белый разъем слева - это как раз USB подключение, еще один разъем - независимое питание. Arduino сама определяет источник питания. Либо питается от USB, либо от внешнего источника 7-20 вольт (рекомендовано 7-12, у меня обычно 12-13,5 вольт внешнее питание). Вдоль краев платы мы видим набор "отверстий" (и это они и есть) - туда втыкаем проводки до кнопочек, диодов, сенсоров и прочих электрических штук. В программе на простом языке программирования пишем, что с этими контактами контроллеру нужно делать. В принципе, все. 
Платформа не оптимальна (и контроллер можно было бы производительнее выбрать и схемку поумнее сделать и ПО пограмотнее) - есть нарекания (это я в интернете прочитал). Платформа arduino дороже, чем делать с нуля из исходных комплектующих и с более дешевыми и производительными контроллерами, и дороже некоторых аналогов.
Платформа - для ленивых. Для тех, кому лень разбираться в электронике (или некогда), а построить собственного робота срочно нужно, иначе "полжизни прожил зря". По arduino в интернете много информации и готовых библиотек (набора подпрограмм) для работы с большинством сенсоров и устройств.

 

Некоторые проекты:

GSM Web Portal

Автополив

Панель для X-Plane

Картонный домик

Колесный робот

Новогодняя елка

Метеостанция


GSM Web Portal

Апрель 2018

Суть в следующем. Я уезжаю в путешествие в местность, где почти везде есть мобильная связь (иногда очень плохонькая), но с интернетом туго. На плату Arduino Mega я установил GPRS-shield, который принимает мои смс-сообщения и сохраняет их на SD-карту, которая расположена в свою очередь на Ethernet-shield. На Arduino Mega запущен веб-сервер, который выставлен в интернет. По определенному запросу вида xx.xx.xx.xx/password веб-сервер читает список смс-сообщений с SD-карты и возвращает на запрос ответ в виде html-страницы со списком вида

dd.mm.yyyy hh:mm:ss -<сообщение 1>

dd.mm.yyyy hh:mm:ss -<сообщение 2>

dd.mm.yyyy hh:mm:ss -<сообщение 3>

...

Устройство подключено к gsm-розетке, которую я удаленно могу включать/выключать посредством смс-сообщений и, таким образом, перезагружать устройство при необходимости. Для управления устройством существует несколько технологических смс-команд, которые устройство принимает только с определенных номеров (моих).

Таким образом, я получил сайт в интернете, который для меня несет функционал подобный twitter. Я отсылаю на сайт смс-сообщения :) Мои друзья могут прочитать на сайте микроблог моего путешествия при желании.

 


Автополив

Лето 2016

Ситуация в этом проекте была такая: дочь купила себе семена лимонного дерева и высадила их в горшок, а потом выросло небольшое растение и его нужно было поливать. Наступило лето и все радостно уехали в деревню, а папа остался в городе - работать дальше. Проблема не только в том, что обозначенный отец семейства забывал про деревья в доме и они редко получали воду, а больше в том, что случился отпуск и у папы тоже - лимон был обречен.

Именно в связи с отпуском была куплена водяная помпа для организации автополива. Помпа питается от 12в. и напряжение должно подаваться на помпу не с ардуины, т.к. там большие токи гуляют. Я быстро напечатал на принтере домик (правда, промахнулся и домик получился из двух частей, которые я скрепил резинкой ибо времени на поделку не было совсем - чемодан уже открыл дверь и хотел уехать один). В этот домик вошла помпа, arduino UNO и реле на базе транзистора (по сути транзистор с обвязкой). Программа (скетч) раз в сутки (там delay на много миллисекунд) включает реле на 2 секунды (время включения опытным путем подобрано - помпа очень мощная, быстро воду тянет). Питание устройства от блока на 12в., который включен в электросеть 220в. В случае, если по каким-то причинам электричество выключат, а потом снова включат - ничего страшного не произойдет - при подаче напряжения на ардуину, она включит помпу на 2 секунды и потом опять будет ждать сутки. Т.к. отключения электроэнергии даже на короткие промежутки времени - это редкое явление, то опасности для дерева в данном случае не было.

У помпы два отверстия - в одно она тянет воду, а из другого ее выталкивает (прогоняя через себя).

Налил в емкость воды, один шланг в емкость (и придавил сверху, чтобы не "убежал"), а второй шланг в горшок с деревом (и тоже привязал, чтобы не "убежал"). Шланги дергаются, когда помпа включается - могут выскочить, если не закрепить.

Когда вернулись из отпуска - лимон был в прекрасном состоянии, почва влажная, в емкости еще оставалась вода. 

Все было сделано на скорую руку, но сработало. С тех пор уже около года домик со шлангами так и лежит на подоконнике - больше не пригодился :) Ну мало ли... Было бы время - можно создать сад всяких растений с автополивом. Специальная тележка по рельсам (или как-то по другому) может возить помпу вдоль рядов растений и прыскать воду. Ну или как-то так. Будет красиво. Если широкий подоконник, то что на нем еще делать?


  Панель X-Plane

Апрель 2015 - н.в.

По материалам сайта http://svglobe.com/ присоединил Arduino Mega 2560 к симулятору X-Plane. Проект был начат давно, потом заброшен, потом реанимирован. Сейчас в работе.

Arduino к X-Plane подключается либо по сети (нужен Ethernet Shield) либо по USB-порту компьютера, что мне показалось более удобным.

Ниже идут фотографии (все подряд, по мере развития проекта, который по сути является исследовательским).

 


Картонный домик

Март 2016.

В магазине детских "конструкторов" можно купить любой картонный домик, который имеет окна. Его сборка в зависимости от сложности занимает 1-3 часа (без клея и ножниц).

 

Далее, в картонном дне конструкции аккуратно или не очень или совсем не аккуратно (но главное так, чтобы в окна не было видно дырок снаружи) высверливаем отверстия под светодиоды, которые подключены, например, к Arduino Nano (Nano - вообще очень удобный экземпляр серии arduino для всевозможных поделок стоиомостью 150-200р.). И размещаем диоды в различных комнатах для чего может потребоваться добавить внутри помещений перегородки (этажи/комнаты), если есть желание разнообразить освещение.

Итого, на рабочем столе стоит маленький замок (в моем случае), подсветка которого работает вместе с компьютером (подключен по USB сзади системного блока) и в ночное время выглядит неплохо.

Замечание: pwm выходы (6 штук) я использую для "моргания" желтого света, имитирующего пламя свечей.

Кстати, удобная схемка Nano:

 


РОБОТ 4х4

Январь 2014.

 

Прибыли шасси для робота. В составе пакета 4 колеса, 4 электродвигателя (на 9в), 6 металлических пластин для сборки корпуса, гайки, болты (3мм.).

Интересно, что валы на двигателях прямоугольного сечения - удобно (де)монтировать колеса.

Размер собранной тележки 20х20 см. (по колесам). Клиренс 15-16 мм. Дно плоское. В тележку поместился LiPo аккумулятор 2200мА на 11,6В (от пилотажных моделей, ибо для него есть зарядное устройство и он очень емкий).

 Удалось также внутри тележки разместить драйвер моторов. Итого, внутри 4 мотора, мощный аккумулятор, драйвер моторов.

Сверху получилось надежно закрепить плату Arduino 2560 и преобразователь напряжения. С 11,6В скидываю до 6,22В - чтобы двигатели не шустрили и для контроллера хватило.

 

Я подключил контроллер arduino к тому же питанию, что и моторы. Так делать не рекуомендуется из-за помех, вносимых моторами в силовую линию. Но мне по другому очень неудобно - некуда втиснуть еще один источник. Пока рабоатет так.

Запрограммировал работу тележки от инфракрасного пульта. Вперед, назад, развороты.

Дополнительно, установил в передней части ультразвуковой "дальномер". При движении вперед робот останавливается, если возникает препятствие - чтобы не ударяться. Скорость достаточно высокая для квартиры - иногда можно не уследить. Запрограммировал три различные скорости через паузы в работе моторов. Т.е. на пониженных скоростях робот просто двигается рывками, но зато хорошо управляется.

Впереди есть "фара" - белый яркий светодиод - включатеся с пульта кнопкой в темное время суток или в темных углах квартиры. К сожалению, на руках не оказалось датчика освещенности, чтобы сделать включение диода автоматическим.

Задняя фара может гореть любым цветом.

Нажимаем вперед - загорается зеленый свет. тележка двигается вперед до препятствия. Можно подруливать нажатием "вправо", "влево". При встрече с препятствием тележка останавливается и загорается красный "габарит". Нажимаем "назад", свет становится белым - тележка едет задним ходом.

Пока что все. Планирую установить такой же дальномер (или инфракрасный) для задней полусферы, чтобы безопасно сдавать назад. Кроме того, требуется написать программу для самостоятельного передвижения - по нажатию кнопки робот должен переходить из режима удаленного управления в режим самостоятельного движения.

 

 


 ЁЛКА НОВОГОДНЯЯ

(ВИДЕО)

Декабрь 2013. 

Запчасти от ардуино есть, а шасси для робота из Китая задерживается. Зато пришел Новый Год. Праздник.

Взял я плату, какая под руку попалась (Mega 2560), навесил на нее "что-то" для удобства, прикрутил плату резинкой для волос к макетной плате, навтыкал проводков и резисторов и, соответственно, светодиодов синих и белых. 12 штук в разъемы 2-13.

Работает.

Далее я написал программку, которая зажигает и тушит диоды в случайном порядке через случайные промежутки времени. И на свою маленькую елку все это аккуратно приспособил.

Ценность проекта, как часто бывает с ардуино, во временном решении. Нет пайки, нет неразборных узлов. После праздника все проводочки и диоды и резисторы снимаются, а плата опять продолжит ждать своего шасси.

 


МЕТЕОСТАНЦИЯ (МС) 

(ВИДЕО)

Октябрь 2013.

Пробный проект. Для отработки технологии.

Я взял шкатулку (ну как взял? - купил в магазине поделок) и засунул туда плату arduino uno (340р.) К плате подключен сенсор температуры и влажности DHT11. И подключен трехцветный диод (RGB). Подавая на аналоговые выходы (для каждого цвета свой выход) сигнал от 0 до 255, можно получать любой цвет светодиода. К шкатулке подходит провод питания (от розетки, 13,6 В), а из шкатулки торчит выносной датчик температуры/влажности (голубого цвета).

Сверху платы вставил пластиковый контейнер (я его порезал и поклеил как нужно), на который наклеил кристаллы (взял с подоконника - они там росли независимо от этого проекта - продаются в детских магазинах различного цвета - у меня случайно были фиолетовые).

Все подключено без пайки (почти) - на проводках, чтобы можно было разобрать за 40 секунд (или что-то поменять, переподключить). Также, я воткнул два светодиода (синий и желтый) просто для красоты - они цвета не меняют. В зависимости от температуры и влажности работает только один цветной диод в центре.

Легенда цветов такая:

19 градусов и ниже - ярко синий цвет (R=0, G=0, B=255),

20 градусов - зелено-голубой-голубой цвет,

21 градус - зелено-голубой цвет,

22 градуса - зеленый (R=0, G=255, B=0),

23 градуса - зелено-желтый,

24 граудса - желтый,

25 градусов и выше - красный (R=255, G=0, B=0)

На практике, у меня в квартире температура бегает от 22 до 24 (редко 25 или 21). Так что по цветам я лекго определяюсь - значений не много.

По влажности так:

Ниже 30 % - красный,

30%-40% - желтый (оранжевый),

40%-50% - зелено-желтый,

50%-70% - зеленый,

70%-80% - голубой,

80% и выше - синий

Диод горит 4 секунды, показывая температуру, и 1 секунду, показывая влажность. Вот и весь прибор. Изначально был задуман отдельный контакт (и он работает) для выключения всех диодов при закрытой крышке шкатулки. Однако, на практике шкатулка всегда открыта - контакт так и остался без дела (его видно в правой части шкатулки).

Вот так вот МС показывает 23 градуса (зелено-желтый цвет в центре). Вокруг шкатулки (для примера) лежат запчасти другого проекта (инфракрасный пульт ДУ, еще одна ардуинка с диодами, резисторами и ИК датчиком, ультразвуковой датчик препятствий, инфракрасный датчик препятствий).

22 градуса - оптимальная температура, зеленый цвет:

Шкатулка все время находится в детской кроватке и постоянно включена (ночью работает как ночник - другого освещения не нужно) - с любого места комнаты все время видно температуру на уровне кроватки (датчик рядом со шкатулкой) - ну и влажность: