Так что же такое Arduino, какие умные устройства можно создавать на базе этих программируемых контроллеров и какая ценовая ситуация сегодня на эти контроллеры и модули, сложившаяся в условиях глобальных санкций.
Все эти вопросы постараюсь рассмотреть в этой статье и помочь вам в выборе необходимых электронных модулей и комплектующих для реализации собственного проекта. А если вы считаете, что еще нужно предварительно поучиться и сделать небольшие конструкции, помогу выбрать оптимальные для этого наборы для обучения и конструкторы для ваших первых проектов.
Надо отдать должное разработчику, создавшего эти простые и вместе с тем достаточные для проектирования различных электронных систем управления с широким спектром применения. Проекты охватывают как достаточно простые задачи, создание которых под силу школьнику 7-8 лет, так и более сложные системы, как например управление котлами отопления в коттеджах, промышленных мелкосерийных изделиях.
В сети Интернет достаточное количество проектов использующих в качестве контроллера управления Ардуино. В кружках робототехнике эти на базе этих контроллеров проходят обучение ребят, создающих свои первые проекты роботов.
Разобраться в существующих на рынке модулях новичку достаточно сложно и чаще всего выбор необходимых комплектующих делается заведомо самим разработчиком проекта. Им составляется полный перечень комплектующих, сборки и отладки с загрузкой программного кода в контроллер. Но что делать, если хочется начать самостоятельно знакомство с этим интересным направлением?
Первое знакомство с Ардуино проектированием желательно начинать с небольших заданий, имея у себя стартовый набор для изучения Ардуино.
Я рекомендую начать вот с этого набора.
Вы можете подобрать иной, более полный, с расширенным набором модулей и электронных компонентов, но на мой взгляд предлагаемый набор охватывает 95% задач, необходимых знать при изучении Arduino-проектирования.
Вот перечень того, что входит в состав набора:
1. LCD1602 - дисплей 16 х 2 символов с I2C интерфейсом,
2. RFID модуль и RFID брелок и RFID карта,
3. Модуль часов DS1302,
4. Модуль обнаружения звука,
5. Модуль температуры и влажности,
6. Модуль обнаружения уровня воды,
7. Модуль клавиатуры 4*4
8. Матричный модуль 8*8
Также набор содержит элементы для создания схем:
1 X контроллер Arduino UNO
1 х USB кабель
1 х макетная плата
5 X светодиод
Резистор в 1 упаковке
1 X Мама- и папа- перемычки dupond
1 X потенциометр
1 зуммер
1X74HC595
1 X инфракрасный приемник
1 X LM35
1 X датчик пламени
1 х шариковый переключатель
1х фоторезистор
1х Кнопка
1х пульт дистанционного управления
1х 4-разрядный дисплей
1х 8*8 матричный модуль
1х модуль драйвера шагового двигателя
1х шаговый двигатель
1х сервопривод 9g
1х ЖК-дисплей IIC 1602
1х Модуль джойстика XY
1х модуль температуры
1х модуль тестирования воды
1х релейный модуль
1х цветной модуль RGB 3
1х 9 в батарейный отсек
В состав набора входит основной элемент - контроллер Arduino UNO.
Это на сегодня самый популярный и универсальный контроллер на основе чипа ATMega328, удобный для изучения, программирования и создания первых схем. У него простой USB-порт, который применяется сегодня практически на всех периферийных устройствах (принтерах, сканерах и т.п.). Через этот порт, созданный на чипе СН340, контроллер получает питание, а так же производится программирование. Питание так же может осуществляться через внешний DC-источник 6-12В либо, непосредственно получая питание 5В на разъем контроллера.
Для сохранения программы на чипе есть 32КБ памяти. Это конечно же не много, если сравнивать с программами на персональных компьютерах, размер которых порою в миллионы раз превышают этот размер памяти. Но все же достаточно, для построения умных устройств, обрабатывающих получаемые значения на цифровых и аналоговых портах и выдающих команды управления для исполнительных устройств. Конечно же обработку видео-потока этим контроллерам не поручишь, - для них это уже нерешаемая задача. Для таких задач есть иные предложения - к примеру контроллеры семейства ESP8266.
Arduino контроллеры выпускаются в различных вариантах, но в основном применяются следующие:
Arduino UNO, Arduino NANO, Arduino ProMini, Arduino Mega.
Чем они отличаются? В каких проектах используются?
Как вы уже поняли, Arduino UNO применяется для обучения и создания первых проектов.
Ардуино Нано Arduino Nano
Для проектов, где важны габариты, рекомендуются использовать Arduino NANO - обладающего гораздо меньшими размерами, при том же чипе-контроллере и количестве портов входа-выхода.
Если габаритные размеры проектируемых устройств требуют гораздо меньших размеров и веса - рекомендуется использовать миниатюрных аналог MiniPro.
У него в отличии от Nano нет DC-преобразователя питания из 6-12 в 5V и нет контроллера CH340. Соответственно для загрузки программ в этом случае потребуется вот такое устройство
Стоимость контроллеров
Сегодня технологический рынок России сильно подвержен внешними ограничениями в виде санкций и отказов от работы крупных ИТ-компаний и производителей, поставляющих высокотехнологическое оборудование и чипы.
Цены сильно колеблются. Из-за приостановки во время пандемии заводов, производящих чипы, Arduino контроллеры также попали под эти ограничения и количество, как и цена на чип ATMega328 сильно возросла за последний год. Сегодня сам чип стоим 5$. Сколько стоит изготовленный на его базе контроллер Arduino можно посчитать. Моя рекомендация - ориентироваться на текущие цены в интернет-магазине.
Рекомендуемые проекты к реализации
1. Первый робот
2. Робот-манипулятор
4. Умный сейф
5. Лазер для кошки
6. Настенные часы
С уважением, Михалёв Сергей Иванович
