В прошлом были очень популярны различные радиоконструкторы, например такой:
В него входил корпус, все нужные детали, схема сборки. Берёшь паяльник, собираешь, скручиваешь, вставляешь батарейку и вуаля — у тебя готовый прибор как из магазина.
В настоящее время такие радиоконструкторы называются наборы для пайки. В них не нужно прикладывать голову — собрал по инструкции и получил прибор. Единственный минус таких конструкторов — ограниченный заложенный функционал. Его нельзя поменять, улучшить, настроить по себя.
Естественно, что когда на рынке появилась отладочная плата «Arduino», то она мгновенно завоевала популярность. Все, от студентов до школьников, стали делать различные поделки на Arduino.
Тут тебе и полет мысли: программу пишешь сам, и разнообразие схем: различные датчики, экраны и т. д. Но появилась и ложка дёгтя — приборы самоделки стали громоздкими и ненадёжными. Соединения на проводах, макетных платах — все это увеличивает размер и снижает надёжность, потребление тока.
Следующим этапом эволюции радиоконструкторов является смесь первых двух — а именно набор для пайки на основе микроконтроллера. На выходе получается компактный электронный прибор, программу которого можно менять. Можно расширять функционал за счёт программирования.
Рассмотрим такой радиоконструктор «Кухонный таймер».
Что умеет такой прибор? Базовая программа выполняет следующие функции:
- секундомер
- таймер на фиксированные диапазоны времени — 5, 10, 15, 20 минут
- громкий сигнал
- питание от аккумулятора и зарядка по USB
- игры — ЛОТО, Электронная кость, бомба. (такого нет ни у кого)
Что нужно, чтобы собрать такой прибор? Набор идёт без готовой платы — плату нужно сделать самому. В этом есть большое преимущество! Освоив метод изготовления плат в домашних условиях, можно сделать большой шаг вперёд. В интернете очень много схем устройств с готовыми чертежами плат — бери и делай.
Самый простой и доступный в домашних условиях метод изготовления плат — ЛУТ без утюга — метод холодного переноса тонера. В этом методе используется смесь ацетона и жидкости для снятия лака — все это можно купить в обычном хозяйственном. Самый большой плюс в этом методе — испортить заготовку платы нельзя. Можно пробовать пока не получится. После переноса тонера плату нужно протравить. Забудьте про хлорное железо — это грязно! Берём перекись водорода, лимонную кислоту и соль — и все готово. Чисто и экологично! В итоге, когда у вас получится ваша собственная плата — вашей гордости не будет предела. Какие перспективы впереди! На сайте есть подробная статья как делать платы и видео.
Плата готова — нужно запаять компоненты. Вы думаете, что нужен супер паяльник, а лучше паяльная станция, иначе все сгорит. Нет. Подойдёт обычный паяльник за 300 рублей! На этом видео можно посмотреть пример пайки. В качестве флюса — нужен ЛТИ-120, никакой суперфлюс не нужен. Пайка всех компонент занимает совсем не много времени. И в итоге получается почти готовый прибор:
Готовим корпус — вырезаем отверстие под индикатор и сверлим дырки под кнопки. Все собираем. Прибор готов.
Ах да.. Самое главное. Его нужно запрограммировать. Для этого понадобится программатор — ST-Link v2. Его тоже можно собрать самостоятельно — точно также, а кому лень — купить.
Весь софт бесплатный. Для разработки платы используется Kicad. Для программирования среда от компании ST. Имея базовую программу ее легко модифицировать под свои нужды.
Скажете — что ещё можно тут программировать, таймер и таймер. И будете не правы. Например, если вы занимаетесь тайм-менеджментом, то можно сделать из этого прибора помощник. Метод Pomodoro говорит, что вам нужно работать по 20 минут, а потом делать перерывы на 5 минут. После трех таких циклов — перерыв на 30 минут. Все это можно запрограммировать. Мало? Можно добавить простой датчик присутствия — ИК светодиод и автоматически считать время работы за рабочим местом. Для настольной игры нужны два кубика сразу — программируем и все. Секундомер с сигналом каждые 15 минут — легко.
Подведём итог. Новый век — новые требования, новые возможности. Микроконтроллеры позволяют делать удивительные вещи. Их программирование — совсем несложная задача. В купе с возможностью изготовления плат дома и базовыми навыками пайки можно делать довольно сложные приборы дома. Интересно? Заходите на одноимённый сайт, там много информации по микроконтроллерам, готовые схемы, описания программ.