← Вернуться к оглавлению

Урок 1. Плата Arduino в мире сборки самодельных устройств

В наши дни существует множество способов упростить себе жизнь. Начиная от самых обыкновенных лайфхаков из интернета, заканчивая сборкой собственного умного дома или автоматизированных систем. И второй путь довольно интересный и современный, ведь основан на связи различных модулей, контроллеров в одну сеть.

Сегодня, заниматься электротехникой, 3D-печатью, да и в целом собирать различные устройства модно и не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Ведь есть множество различных схем, видеоинструкций, а все детали и инструменты можно заказать в Китае на сайте AliExpress по довольно низким ценам.

Изобретен микроконтроллер был в Италии, первые прототипы, изобретённые Массимом Банци, появились ещё в 2005 году, тогда она выглядела как чип на плате со светодиодом. Основной задачей Банци и его команды заключалась в том, чтобы сделать максимально недорогое устройство, для людей, помешанных на электронике, которое будет выделяться среди остальных, в связи с этим было использовано несколько нестандартных решений.

Arduino Uno R3
Arduino Uno R3

Вместо стандартного зелёного цвета для плат, был выбран синий - как на фото выше. Было решено добавить, как можно больше выводов, в то время, как многие другие производители на них экономили. А в качестве заключительного штриха, была нанесена небольшая карта Италии.

Arduino - это программируемая плата с открытым исходным кодом, которая может быть интегрирована в самые разные простые и сложные проекты. Эта плата содержит микроконтроллер, который может быть запрограммирован для обнаружения и контроля объектов в физическом мире. Реагируя на датчики и входы, Arduino может взаимодействовать с большим количеством выходов, таких как светодиоды, двигатели и дисплеи. Из-за своей гибкости и низкой стоимости Arduino стал очень популярным выбором для многих хоббимейкеров, желающих создавать интерактивные проекты.

Как я сказал выше, Arduino был представлен еще в 2005 году в Италии Массимо Банци, чтобы "неинженеры" могли получить доступ к недорогому и простому инструменту для создания аппаратных проектов. Поскольку плата имеет открытый исходный код, она выпускается под лицензией Creative Commons, которая позволяет любому создавать собственную плату. В Интернете вы обнаружите, что доступны сотни клонов и вариаций, совместимых с Arduino, но только официальные платы имеют название Arduino.

В следующих уроках курса мы обязательно поговорим о нескольких доступных платах Arduino и о том, чем они отличаются друг от друга.

Главными преимуществами перед конкурентами, на момент создания Ардуино, была дешевизна, ведь нужен был только USB кабель для работы, а также простота в использовании, что опять же отсылает нас к USB кабелю и к низкому порогу вхождения, ведь для работы с Arduino не требовались больших познаний в электротехнике и алгебре.

Название же было придумано в пабе, который и назывался “Arduino”, а тот в свою очередь был назван в честь короля Италии 11 века.

Начинается всё с программирования контроллера и связки с ним датчиков, самым простым в использовании, а также самым дешёвым, является Arduino Nano (см. фото ниже). Если вам интересно и не терпится поработать с Ардуино Нано, то для вас у меня на сайте есть большой материал под названием "Класс Ардуино Нано: от покупки до мигания светодиодом".

Arduino Nano
Arduino Nano

Плата Ардуино программируется на языке похожим на C++ и к ней можно подключить до 8 датчик и до 20 устройств вывода. При прохождении любого курса на моем сайте или при изучении разных проектов вы всегда можете воспользоваться Справочником C++ для Arduino.

Пойдем далее. За счет какой энергии живут платы? В качестве питания можно использовать обычный блок питания от телефона или даже пальчиковые батарейки.

Что касается сенсоров и датчиков, то разнообразие датчиков для Arduino настолько велико, что никто точно, не сможет сказать сколько их, потому что это самое разнообразие ничем не ограничено. Дешевизна и простота в использовании сыграли свою роль, ведь стоит плата всего 150-300 рублей, а модули к ней, в основном, 20-200 рублей.

Простота отображается в подключении датчиков, ведь вся распиновка (описание входов и выходов плат) выведена и логически понятна. Помимо простых датчиков разработана система шилдов, благодаря которым, можно значительно расширить функционал плат, например, добавить выход Ethernet или модуль управления для мощных моторов.

Но у Arduino есть ряд недостатков и было бы не справедливо в начале курса их не упомянуть. Среди недостатков:

  • не очень удобная в использовании среда разработки (Arduino IDE), но стоит сказать, что создатели плат Ардуино недавно рассказали о запуске новой Arduino Pro IDE;
  • слабые разъёмы, они являются логическими и не выдают более 50 мА при 5 В;
  • использование большого количества памяти для пустых проектов.

Пожалуй, на этом с недостатками всё. Продолжим про проекты. Такие проекты как автополив, метеостанция или регулятор температуры можно очень быстро, качественно и дёшево реализовать с помощью данного контроллера. При добавлении реле в свои проекты, можно добавить управление светом в доме или реализовать автоматическое открывание и закрывание окон.

У оригинальной платы Arduino UNO есть несколько модификаций, среди них Nano, Micro, Mega, Leonardo и Lily Pad – их можно выделить в качестве основных. Так как Arduino это платформа с открытым кодом, то есть множество устройств, которые построены на его принципе, например, семейство устройств Digispark, Esp, отечественные платы Iskra, а также платы Intel Edison и Intel Galileo.

И последнее замечание для первого урока. Очень часто при работе с проектами или поисках плат можно встретить название, например, Genuino Uno. Не стоит бояться и пусть это не вводит вас в заблуждение. Такое название используется для плат Arduino в Соединенных Штатах Америки. Сами идентичные модели плат Arduino и Genuino будут совершенно одинаковыми.

Arduino является отличной платой, если вы новичок в мире сборки самодельных устройств. Являясь дешевой и простой в использовании, она является выбором миллионов электронщиков по всему миру. Пора переходить ко второму уроку нашего курса "Ардуино для начинающих".

Ардуино+