fbpx

DIY Arduino – elektroniczne zabawki. Wstęp

Uwaga! Post będzie zawierał tłumaczenie w formie cytatów dla osób nie znających języka geekowskiego w szczególności dialektu hardwerowego.

Rozpoczynam cykl wpisów dotyczących platformy Arduino. Chciałbym zainteresować Was tym ciekawym tematem. Zakładam, że nasi czytelnicy nie posiadają wiedzy z zakresu elektroniki oraz programowania, dlatego w opisach będę stosować uproszczenia i generalizacje. Pierwszy wpis będzie wstępem zawierającym podstawy teoretyczne, a w kolejnych przedstawię kilka projektów na różnych poziomach trudności, które mogą służyć w domu lub sprawdzą się jako zabawka, czy pomoc dydaktyczna. Do realizacji projektów warto zaprosić małych pomocników. Zabawa kabelkami, łączenie ich i podłączanie jest świetnym sposobem na spędzenie wspólnie czasu. Kto wie, czy maluch dzięki tym chwilom nie złapie bakcyla elektroniki i pasji do programowania.

Arduino? Nie znam takiego dania.

Arduino to mikrokontroler, który może obsługiwać wejścia i wyjścia cyfrowe i analogowe, a także interfejs UART lub / oraz USB. Funkcjonalności te pozwalają na podłączanie i zaprogramowanie urządzenia, a także na podłączenia różnego rodzaju czujników, ekranów, klawiatur oraz innych rozszerzeń umożliwiających chociażby odczytywanie i przesyłanie zebranych danych. Duży wpływ na sukces tej platformy miał przystępny język programowania, a także proste i darmowe IDE (platforma programistyczna). Platforma jest rozwijana od 2005 i w tym czasie zyskała zastępy wiernych fanów tworzących na jej podstawie niezliczone ilości projektów. Jej członkowie chętnie dzielą się swoimi pomysłami, gotowymi rozwiązaniami, czy pomocą przy budowie i programowaniu. Wbrew pozorom Arduino nie służy jedynie zabawie i nauce. Jego implementacje można spotkać nawet w pełni profesjonalnych zastosowaniach.

Arduino to taki tenteges, do którego podłączamy inne wichajstry. Na tentegesie palą się diody, które potwierdzają że wszystko działa. Jako że ilość dostępnych wichajstrów jest spora, to i sporo można z tego zbudować. Wiele ludzi korzysta z tentegesa co potwierdza, że rozwiązanie jest dobre i warte uwagi.

Arduino? A komu to potrzebne?

Urządzenie pozwala na budowę różnego rodzaju czujników (np. stacje pogodowe, czujników zbliżeniowych), sterowników, kontrolerów, robotów itp. Możemy je wykorzystać do wyświetlania parametrów (np. innych urządzeń), a także budować interfejsy. Urządzenie może być zasilane bateryjnie lub z USB, a w przypadku użycia odpowiednich komponentów bezpośrednio z gniazdka. Moduły do komunikacji pozwolą na obsługę zdalną, odczytywanie informacji, a także komunikację z innymi urządzeniami, czy zarządzanie poprzez sieć.

Inne platformy

Popularność mikrokomputerów jest spora, producenci elektroniki prześcigają się w tworzeniu nowych mniejszych lub bardziej funkcjonalnych urządzeń (lub wyspecjalizowanych). Niektóre posiadają obsługę systemu operacyjnego (w zdecydowanej większości jest to Linux, ale są wyjątki), inne są rozbudowanym mikrokontrolerem, a jeszcze inne służą implementacji algorytmów sztucznej inteligencji w zastosowaniach mobilnych. Oto kilka przykładów:

  • Arduino (nano, uno, mega, leonardo, itp.)
  • Raspberry Pi
  • Banana Pi
  • LattePanda
  • Nvidia Jetson
  • Asus Tinker Board
  • i wiele wiele innych

Moduły rozszerzające

Dodatki rozszerzające możliwości Arduino możemy podzielić ze względu na funkcje które pełnią. Uwaga! Niektóre tańsze moduły mogą być słabej jakości.

  • wyświetlacze (olbrzymia różnorodność – od monochromatycznych do kilku calowych wyświetlaczy dotykowych)
  • klawiatury (membranowe, dotykowe, oparte o mikro switche)
  • czujniki (ogrom i różnorodność funkcji czujników )
  • komunikacja (Bluetooth, Ethernet, WiFi, Podczerwień, GPS, GSM, radiowe, RFID, CAN, itp.)
  • diody, głośniki
  • kontrolery silników, serwomotorów
  • moduły zasilające ( zasilanie bateryjne, regulatory napięcia, przekaźniki )
  • ekspandery, multipleksery (np. zwiększające ilość wejść / wyjść)
  • shieldy (nakładki rozszeżające dedykowane dla danego rodzaju urządzenia)
  • obudowy

Pozostałe elementy, które warto mieć na początek:

  • Płytka prototypowa (płytka stykowa) – dzięki niej nie będziemy musieli lutować projektu w celu sprawdzenia jego działania
  • Przewody połączeniowe (ze zworkami, męsko-męskie, żeńsko-żeńskie, męsko- żeńskie) – warto mieć każdego rodzaju, bo różne moduły mogą mieć inne sposoby połączenia
  • Zestaw rezystorów

W swoich wpisach będę posługiwał się klonem Arduino Nano. Działa praktycznie identycznie jak oryginał, kosztuje ok 12 -15 zł (jeśli nie masz lutownicy warto kupić ze zlutowanymi pinami). Na początku zabawy z elektroniką może się zdarzyć, że zniszczysz samo urządzenie lub moduł rozszerzający. Dobrze posiadać po kilka sztuk danej rzeczy.

Oprogramowanie

Arduino to także oprogramowanie. Oprócz samego IDE warto także zapoznać się z programami pomocniczymi np. służącymi do symulowania projektu, gdzie możemy wirtualnie wybrać i połączyć ze sobą komponenty, a następnie zaprogramować nasze wirtualne urządzenie. Osobiście korzystam z https://fritzing.org/. Polecam zarówno samo oprogramowanie jaki i dział projektów użytkowników.

Źródło: https://fritzing.org/

Na rynku dostępne są „zestawy startowe”. Najczęściej posiadają szereg podstawowych elementów tj. samo urządzenie , czujniki/ klawiatury, kable diody itp. Dobre dla osoby początkującej, która chce zapoznać się z tematem. Jeśli masz już pomysł na projekt, warto samemu skompletować potrzebne komponenty.

Arduino to doskonały pomysł na prezent dla dziecka interesującego się technologią. (niezależnie, czy dziecko ma 8 czy 48 lat). Pozwala na rozwijanie wiedzy i umiejętności zarówno z zakresu elektroniki oraz programowania nawet dla osób nie posiadającej żadnej wiedzy z tego zakresu.

  •  
  •  
  •  
  •   

2 comments on “DIY Arduino – elektroniczne zabawki. Wstęp

  1. Ojj tez uwielbiam rózne gadżety i sprzęty, dlatego tez kupiłam całkiem niedawno akumulatory agm, po to żeby na wszelki wypadek sobie były.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *