20 простых проектов Arduino для начинающих

Платы разработчика Arduino — это небольшие, но очень функциональные устройства с огромным потенциалом. Читайте дальше, чтобы узнать о простых и полезных проектах Arduino для начинающих.

Практические проекты

Микроконтроллеры управляют всем, от микроволновки до двигателя вашего автомобиля. Раньше их было сложно программировать, для этого требовались сложные схемы подключения и глубокое понимание архитектуры микросхем, но с появлением Arduino все изменилось. Запущенный в 2005 году с целью упростить изучение электроники для студентов-дизайнеров, Arduino превратился в обширную глобальную экосистему, которая поддерживает все, от простых мигающих светодиодов до сложных устройств искусственного интеллекта и Интернета вещей.

Если вы хотите автоматизировать свой дом, построить робота или заставить мигать светодиоды, барьер для входа в эту сферу никогда не был ниже. Благодаря огромному глобальному сообществу, которое делится кодом и учебными материалами, помощь всегда доступна в один клик. В сочетании с современной средой разработки Arduino IDE 2.0, которая добавляет полезные функции, такие как автозаполнение и обнаружение ошибок, новичок теперь может начать создавать проекты, не имея инженерного образования.

В этой статье мы рассмотрим несколько интересных проектов для начинающих, которые можно реализовать с помощью этих универсальных плат. Помните, что эти проекты — лишь отправная точка, поэтому не стесняйтесь адаптировать их под свои нужды!

Светодиодные песочные часы

Концепция гениальна и в то же время доступна: две светодиодные матрицы 8×8 действуют как «баллоны» песочных часов. Секретный ингредиент — акселерометр MPU6050 — датчик, который определяет ориентацию и движение. Когда вы физически переворачиваете устройство, Arduino обнаруживает изменение силы тяжести и анимирует падение светодиодных «песчинок» на нижнюю матрицу.

Хотя физическая симуляция в коде может показаться сложной, физическая конструкция доступна для начинающих: вам понадобятся лишь базовые навыки пайки. Это отличное введение в использование датчиков I2C и управление несколькими дисплеями. Кроме того, конечным результатом является настольный гаджет, который выглядит увлекательно в темноте!

• Автор: Edison Science Corner
• Страница проекта: Arduino Project Hub
• Основные компоненты: Arduino Nano, 2 модуля светодиодной матрицы MAX7219, акселерометр MPU6050

Система полива

Мы все сталкивались с такой ситуацией: уезжаете в отпуск, а по возвращении обнаруживаете, что ваш любимый папоротник засох и покоричневел. Этот проект навсегда решает эту проблему, создавая автоматическую систему полива, подключенную к Интернету. Используя новый Arduino Uno R4 WiFi, эта система не только контролирует влажность почвы ваших растений, но и позволяет вам дистанционно управлять водяным насосом через смартфон.

В проекте умно используется встроенная светодиодная матрица Uno R4, чтобы придать вашему растению «личность» — отображая улыбающееся лицо, когда почва влажная, и грустное лицо, когда она сухая. Интеграция с приложением Blynk IoT позволяет вам проверять уровень влажности из любой точки мира и запускать насос одним касанием.

Это идеальное введение в мир Интернета вещей. Вы узнаете, как работать с аналоговыми датчиками, управлять мощными устройствами, такими как насосы, с помощью реле, и подключать свое оборудование к облаку без сложных навыков программирования.

• Автор: me_yogesh
• Страница проекта: Arduino Project Hub
• Основные компоненты: Arduino Uno R4 WiFi, датчик влажности почвы, модуль реле 5 В, мини-водяной насос, приложение Blynk

Сенсорный калькулятор

Кто сказал, что для математических вычислений нужны кнопки? Этот проект усовершенствует скромный калькулятор, добавляя к нему полноцветный сенсорный интерфейс. В нем используется 2,4-дюймовый TFT-экран, который крепится непосредственно к Arduino Uno, избавляя от необходимости использовать путаницу проводов.

Особенностью этого проекта является программное обеспечение, лежащее в его основе. Вместо простого выполнения базовых действий сложения, код реализует «стековый» алгоритм разбора — ту же логику, которая используется в реальных языках программирования для решения сложных математических выражений с скобками и порядком операций. Он даже включает кнопку «ANS» для вызова предыдущих результатов, как в научном калькуляторе.

Сложность заключается в понимании того, как код сопоставляет физические прикосновения с координатами экрана, что делает его идеальным упражнением для изучения дизайна интерфейса встроенных систем.

• Автор: Uniostar
• Страница проекта: Hackster
• Основные компоненты: Arduino Uno, 2,4-дюймовый TFT Touch Shield

Умный вентилятор

На момент написания статьи лето в самом разгаре и жаркие дни уже наступили — по крайней мере, в северном полушарии. Так что это идеальный проект! С помощью датчика температуры и реле вы сделаете свой вентилятор умным. Это круто!

Основными компонентами этого проекта являются датчик температуры LM35 — популярный датчик в мире электроники, благодаря своей простоте и точности — а также реле. Реле — это переключатель, который позволяет соединять и разъединять две цепи, управляя электромагнитом. Эти устройства широко используются во многих отраслях, таких как домашняя автоматика, автомобили и многое другое.

Принцип работы: Датчик температуры постоянно отслеживает температуру в помещении и отправляет данные на Arduino. Когда плата получает показания температуры, превышающие желаемое значение (которое предварительно задано), Arduino запускает реле для включения вентилятора. Когда температура достигнет желаемого значения, реле выключит вентилятор.

• Автор: Prathamesh Barik
• Основные компоненты: Arduino Uno, датчик температуры, реле
• Страница проекта: Circuit Digest

Точные часы

Вам нравится быть очень пунктуальным и знать точное время суток? Эти простые в изготовлении точные часы на Arduino помогут вам в этом. Хотя в проекте используется Nano, похоже, его можно повторить и на других Arduino, например Uno.

Очень отзывчивый автор (который внимательно отвечал на все вопросы пользователей) собрал этот проект, чтобы сделать точный хронометр. Хитрость заключается в коде, который использует хранение и вычисление даты. Этот проект также очень бюджетный, для его создания требуется всего несколько основных компонентов.

• Автор: paulsb
• Основные компоненты: Arduino Nano, тактильный переключатель, потенциометр, ЖК-дисплей, провода-перемычки
• Где найти: Arduino Project Hub, Hackster

Термометр и измеритель влажности

Это отличный проект, если вам нужно следить за тем, насколько тепло и влажно в комнате вашего дома или сада, в частности, чтобы предотвратить появление плесени или перегрев. Это малобюджетное творение, а шаги в руководстве просты и хорошо объяснены.

Подключив Arduino к компьютеру, настройте датчик и ЖК-дисплей, используя все необходимые схемы. Наконец, подключите ЖК-дисплей и датчик с помощью схемы и загрузите код в Arduino. На YouTube есть полезное видео, демонстрирующее тестирование датчика; разработчик рекомендует проверить его точность, подержав его над чашкой с горячей водой.

Автор: Ummara Mushtaq
Основные компоненты: Arduino Mega, USB-кабель, датчик DHT22, ЖК-дисплей, макетная плата, резисторы
Где найти: Make Use Of

Дверной замок RFID

В каждом доме есть множество дверей. Самый классический и распространенный тип замка работает с помощью металлического ключа. Но если вы любитель домотехники, то этот проект может стать отличным дополнением к вашему дому и одновременно поможет освоить Arduino. Ваш ключ превратится в удобную RFID-карту, которую Arduino распознает, чтобы отпереть дверь.

RFID-карта уникальна, поэтому это единственный ключ, который может открыть этот замок. Кардридер RFID распознает ее и загорится зеленый светодиод. Arduino дает команду серводвигателю открыть замок, который сделан из 3D-печатных деталей. Если вы попытаетесь открыть замок с другой картой, загорится красный светодиод и мотор не будет двигаться.

Разработчик предоставил подробное руководство, чтобы вы тоже смогли воплотить этот проект в жизнь! Как только замок заработает, вы сможете установить его в любом месте. Не стесняйтесь изменять конструкцию или даже создать сейф.

• Автор: Robo Hub
• Основные компоненты: Arduino Uno, RFID-сканер, сервомотор
• Страница проекта: Instructables

Робот-уборщик

Уборка пола — задача, которая занимает немного времени каждый день. Когда у вас плотный график, бывает сложно справиться с накоплением пыли, особенно если у вас есть домашние животные. Вот тут-то и пригодится этот симпатичный робот-уборщик! Вы можете собрать его, используя всего несколько электронных компонентов и картонную конструкцию.

Робот убирает благодаря простому, но гениальному механизму. Когда вы включаете робота, моторы начинают вращаться. Ультразвуковой датчик сканирует пространство и обнаруживает препятствия. Если датчик замечает препятствие, колеса начинают двигаться в обратном направлении, чтобы изменить направление, а затем снова начинают двигаться вперед. Во время всего процесса постоянно крутится вентилятор, который собирает пыль и грязь на полу.

Для создания корпуса робота можно использовать готовые детали и несколько листов картона. В качестве альтернативы можно проявить творческий подход и использовать 3D-печать для создания более прочного робота — либо разработать и напечатать компоненты самостоятельно.

• Автор: CrazyScience
• Основные компоненты: Arduino Uno, ультразвуковой датчик, моторы, вентилятор
• Страница проекта: Instructables

BlindSight

Устройство для слепых и слабовидящих людей на базе Arduino — это продуманное портативное (если добавить пару аксессуаров) устройство, которое с помощью датчиков вибрации помогает владельцу избегать препятствий на пути.

Устройство работает на Arduino Uno, используя схему, доступную для начинающих. Разработчик проекта отлично объясняет, как собрать схему и установить необходимое программное обеспечение, а также дает несколько полезных советов по продлению срока службы батареи. В общем, несмотря на простоту изготовления, продуманность проекта очень велика.

И разработчик не останавливается на достигнутом, продолжая развивать проект со второй версией, которая имеет меньшую площадь, а также другие дополнительные функции.

• Автор: Daniel Ramsgard
• Основные компоненты: Arduino Uno, ультразвуковой датчик, транзистор, вибрирующий дисковый мотор, провода-перемычки, батарея 9 В.
• Страница проекта: Hackster

Система мониторинга молний

Обнаруживая электромагнитное излучение, эта умная система мониторинга молний может отслеживать близлежащие молнии, что делает ее одновременно интригующим и практичным проектом для новичков в Arduino.

Чтобы сделать этот мониторинг молний, вам нужно будет изготовить первоначальный детектор молний, предложенный разработчиком проекта, но этот проект также подходит для новичков. После сборки и установки разработчик проекта предлагает протестировать его, используя электрическую зажигалку для имитации удара молнии.

Все необходимые схемы и код прилагаются, а также полезное видео на YouTube для создания этого трещащего творения.

• Автор: Mirko Pavleski
• Основные компоненты: Arduino Nano, модуль усилителя сигнала, модуль детектора молнии, паяльник
• Страница проекта: Hackster, Instructables

Увлекательные проекты

Любой, кто говорит, что обучение не может быть увлекательным, ошибается. С помощью этих проектов вы получите отличную практику в работе с платами Arduino и при этом весело проведете время!

Диско-стол

Если вы увлекаетесь столярным делом, это для вас. Этот «диско-стол» для самостоятельной сборки имеет сетку из трехцветных светодиодных лент, скрытых под рассеянной акриловой столешницей. Простым нажатием кнопки вы можете переключаться между различными ослепительными световыми узорами, превращая свою гостиную в ретро-танцевальный клуб или лаунж с расслабляющим освещением.

Конструкция сочетает в себе столярное дело и электронику. Вы построите индивидуальную раму из клена и фанеры со специальными пазами для светодиодных лент и проводки. Сердцем конструкции является Arduino Mega, который управляет освещением и переключением узоров. Создатель разработал стол, полностью питающийся от батарей, поэтому у вас не будет уродливых проводов, извивающихся по полу.

Часть, связанная с деревообработкой, предназначена для опытных пользователей, которые умеют работать с настольной пилой. Электронная часть проста, в ней используются разъемы и соединители для поддержания порядка. Это интересный проект, в результате которого получается функциональный предмет мебели, который определенно вызовет интерес у окружающих.

• Автор: Beaconsfield
• Страница проекта: Instructables
• Основные компоненты: Arduino Mega, трехцветные светодиодные ленты, кнопка, клен/фанера, акриловые листы

Экологическая станция

Хотите узнать о качестве воздуха вокруг вас? Этот проект превращает ваш Arduino в полностью оборудованную станцию мониторинга окружающей среды. Используя специализированные датчики Modulino (часть экосистемы Arduino «Plug and Make»), вы можете измерять температуру, влажность и уровень освещенности с профессиональной точностью.

Этот проект идеально подходит для начинающих благодаря простоте оборудования. Вместо того, чтобы возиться с макетными платами и свободными проводами, компоненты Modulino подключаются с помощью кабелей Qwiic — просто соедините их, и вы готовы к программированию. Станция использует светодиодное кольцо (Modulino Pixels) для визуализации данных: оно светится красным, когда жарко, синим — при высокой влажности и ярко-белым — при высоком уровне освещенности.

Если вы используете Arduino Uno R4 WiFi, проект даже отображает точные показания на встроенной светодиодной матрице платы. Это фантастическое введение в создание собственных устройств для умного дома без головной боли от сложной проводки.

• Автор: Arduino_Genuino
• Страница проекта: Arduino Project Hub
• Основные компоненты: Arduino Uno R4 WiFi (или любая плата, совместимая с Qwiic), Modulino Thermo, Modulino Pixels, Modulino Light

Светодиодные глаза

Этот небольшой проект прекрасно подойдет как сам по себе, так и в качестве части более крупного проекта. Следуя шагам этого руководства, вы создадите анимацию глаз, выбрав один из пяти дизайнов, которые идеально подходят для проекта по робототехнике. Можно использовать множество выражений: счастливое, грустное, усталое, сердитое и многое другое. Когда вы станете более уверенными в своих силах, вы даже сможете настроить эти анимации под свои нужды.

Главным компонентом этого проекта является OLED-дисплей. Эта технология основана на углеродном материале, который излучает свет при подаче электричества на экран. Этот дисплей широко используется в проектах Arduino для отображения сообщений при низком потреблении энергии.

• Автор: Rithik Krisna
• Основные компоненты: Arduino Uno, OLED дисплей
• Страницы проекта: Circuit Digest, Arduino Project Hub

Детектор лжи

Сколько раз вы видели что-то крутое в фильме и думали: «Я хочу это!»? Наверняка много раз! Если вы когда-нибудь мечтали о собственном детекторе лжи, этот проект может воплотить вашу мечту в жизнь.

Полиграф не распознает ложь или правду, а сканирует реакцию человека на вопрос, чтобы получить полезную информацию. Хитрость заключается в изменении реакции: Когда мы говорим правду или ложь, наше тело обычно ведет себя по-разному. Эти сигналы сканируются датчиками детектора лжи и поступают на анализатор. Поэтому перед началом допроса следует задать несколько простых вопросов, чтобы установить нормальные значения.

Как вы можете видеть, два датчика являются ключевыми для воплощения этого проекта в жизнь: пульсометр и датчик температуры и влажности. Arduino будет записывать данные и отображать их в последовательном плоттере IDE. Вы увидите два графика: график пульса и график дыхания. С помощью этих данных вы можете проанализировать ответы, используя метод, описанный выше.

• Автор: Saeed Olfat
• Основные компоненты: Arduino Uno, датчик температуры и влажности, датчик пульса
• Страница проекта: ElectroPeak

Минималистичная светодиодная лампа

Пора дать себе волю с этим простым, но забавным проектом светодиодной лампы, создающей прекрасный круглый разноцветный светильник, который можно развесить по дому или саду. В нем мало компонентов, поэтому он также не потребует больших затрат для кошелька.

Вам понадобятся 3D-печатные детали, STL-файлы для которых автор предусмотрительно приложил, а затем вы соберете все части, поставив в центр светодиодный рассеиватель. Вам нужно будет убедиться, что у вас есть прозрачный филамент (автор выбрал PETG) для центра, чтобы лампа действительно сияла.

Разработчик дает полезные советы, такие как используемый слайсер и настройки печати, а также предоставляет полезные фотографии сборки. Далее предлагается подробное руководство по загрузке и установке Arduino IDE, а также необходимых библиотек для программирования лампы, и вот тут начинается самое интересное: Множество эффектов, которые вы можете создать, от радужного блеска до крутого эффекта пульсации.

• Автор: andrei.erdei
• Основные компоненты: Arduino Nano, 3D-печатные детали, светодиодная лента WS2811, штекер постоянного тока, провода.
• Страница проекта: Instructables

Пианино Nano

Это очаровательное миниатюрное четырехклавишное пианино — отличный вариант для начинающих пользователей Arduino Nano, к тому же отличающийся относительно простым процессом сборки, когда все компоненты собраны вместе.

Загрузите программу в Arduino IDE (все схемы и код прилагаются), а затем все собирается вместе с помощью макетной платы и электронных элементов, хранящихся в коробке или другом устройстве. Хотя наличие 3D-принтера для изготовления деталей может быть удобным, для этого проекта он не обязателен. Тем не менее, вы можете воспользоваться возможностью освоить некоторые CAD-программы для начинающих и заодно подтянуть навыки работы с Arduino!

• Автор: Christian Madlansacay
• Основные компоненты: Arduino Nano Every, зуммер, резистор, кнопки, макетная плата.
• Страница проекта: Hackster, GitHub

Светофор

Этот проект идеально подходит для тех, кто только начинает работать и хочет развить некоторые фундаментальные навыки. Цель — создать светофор с помощью Arduino Uno.

Используя немного кода и простую схему, вы можете установить таймер и задержку для каждого из трех светодиодных огней. Ознакомьтесь с окончательным вариантом программы в видеоролике, опубликованном разработчиком.

• Автор: DIY Inventor
• Основные компоненты: Arduino Uno, SSD1306 OLED, макетная плата, провода-перемычки, светодиоды.
• Страница проекта: Hackster

Игра Змейка

Еще одна простая, но увлекательная игра, которую вы можете сделать сами с помощью Arduino, — это игра-змея. Модуль предоставит вам среду разработки игр с помощью ЖК-экрана размером 16×2 символа. Для игры в змейку вам понадобятся две кнопки для управления и, по желанию, два пьезодинамика для фоновых звуковых эффектов и музыки, которая будет играть, когда змейка поворачивается или когда игра заканчивается.

Если вы еще очень молоды и не помните игру Nokia, вот как в нее играть: Цель игры в змейку — избегать препятствий и есть яблоки. Каждое съеденное яблоко увеличивает вашу длину на одну единицу, и игра продвигается быстрее. Простой код предоставлен автором и он отлично подходит для новичков, чтобы изучать и учиться на нем.

• Автор: Sridhar Rajagopal
• Основные компоненты: Arduino Uno, ЖК-модуль 16×2, набор ProtoStax LCD Kit V2 или набор ProtoStax кнопок, провода-перемычки.
• Страница проекта: Hackster

Игра на запоминание последовательностей

Если вы были поклонником игры на запоминание «Саймон», то этот проект как раз для вас. Если вы не знакомы с концепцией, этот проект представляет собой игру, основанную на последовательности, в которой вы наблюдаете, как четыре светодиода загораются в случайной последовательности, а затем вам нужно повторить эту последовательность, нажимая на кнопки. В каждом раунде последовательность становится на один свет длиннее и сложнее для запоминания. Это полезно для улучшения памяти.

В кодовой части, предоставленной автором, вы можете установить свой собственный высокий балл, чтобы сделать игру более сложной. Вы также можете менять чередование светодиодов, изменяя функцию последовательности, приведенную в коде.

• Автор: Techatronic
• Основные компоненты: Arduino Uno, макетная плата, кнопки, светодиоды, провода-перемычки, зуммер, резистор 220 Ом
• Страница проекта: Hackster

Автомобиль с Bluetooth-управлением

В этом проекте дистанционно управляемого автомобиля с помощью Bluetooth и Arduino вы сможете получить массу новых навыков. Вы можете управлять им дистанционно с помощью своего телефона.

Он лучше всего подходит для пользователей с некоторым опытом работы с Arduino, так как вам нужно будет уверенно выполнять все соединения цепи, но это все же хороший шаг для тех, кто только что освоился и ищет более сложный проект.

Используя свою базу, вы прикрепите мотор и платы, а затем загрузите предоставленный код. В комплект входят все схемы, а также видео на YouTube, где можно увидеть машину в действии. На случай проблем с аккумулятором автор предлагает подключить к Arduino дополнительную 9-вольтовую батарейку. Также обратите внимание, что перед подключением к Arduino в модуль Bluetooth необходимо загрузить код, чтобы предотвратить его повреждение.

• Автор: angadiameya007
• Основные компоненты: Arduino Uno, модуль Bluetooth, драйверы двигателей, двигатель постоянного тока, светодиод, провода, батарея
• Страница проекта: Hackster