Сделаем так, чтобы один палец управлял яркостью светодиодной ленты, два - цветом, ну а другие жесты - всем, что вам придет в голову.
Видео, на которое ушло ~20 моих вечеров. И не говорите, что вам нужна текстовая версия, я слишком устал :)
Исходники всех программ и инструкции разместил на этой странице:
Если среди нас еще есть те, кто не может отличить транзистор от конденсатора, то у меня есть немного видеоматериала на предстоящие новогодние выходные.
Скажу сразу, это материал для тех, кто любит наглядность и видео, текстовой версии не будет. В конце 5-го видео я советую несколько книг по этой теме, можете чекнуть, если не любите видео формат.
Я постарался сделать, пожалуй, самый простой и понятный мини-курс по электронике который вы встретите в рунете. Материал этих видео не загрузит сложными терминами или формулами - в "живом" формате его прошли уже свыше 500 учеников моей школы робототехники, поэтому я уверен, что после его просмотра для любого новичка вход в электронику станет легким и понятным. Кстати, работать мы будем в виртуальной среде моделирования схем, так что не беда, если у вас пока нет нужных компонентов под рукой.
1. Что такое электричество и электроника?
0:00 - Введение, план курса
0:47 - Напряжение, ток, сопротивление и электроны
11:53 - Подготовка к виртуальной сборке электронных схем – регистрация в Tinkercad
14:19 - Собираем первые схемы – батарея, лампа, выключатель, двигатель
23:31 - Условные обозначения и принципиальные схемы
28:08 - Домашнее задание – параллельное и последовательное подключение
2. Первые шаги в электронике
0:21 - Компоненты: Светодиод
6:44 - Компоненты: Резистор
11:11 - Расчет резистора для светодиода (закон Ома для участка цепи)
23:56 - Последовательное и параллельное подключение резисторов и светодиодов
29:37 - Компоненты: Конденсатор
40:15 - Макетная плата – быстрая сборка электронных схем
48:07 - Домашнее задание (цветовая маркировка)
3. Работа с основными компонентами в электронике
0:18 - Проводим измерения - мультиметр
12:31 - Компоненты: Потенциометр (переменный резистор)
21:03 - Компоненты: Фоторезистор
24:30 - Резистивный делитель напряжения
33:42 - Компоненты: Биполярный PNP и NPN-транзистор
43:59 - Мини-проект “Датчик прикосновения”
48:48 - Итоговый мини-проект “Светобудильник”
1:03:26 - Домашнее задание
4. Интегральные схемы
0:18 - Таймер 555 – принцип работы
15:49 - Вырабатываем звук при помощи Таймера NE555
24:13 - Семисегментные светодиодные индикаторы
29:08 - Стягивающий и подтягивающий резисторы
33:40 - Декодер CD4511BE (4 кнопки и цифры от 0 до 9)
45:59 - Микроконтроллер ATmega328P и платформа Arduino
1:02:26 - Arduino и автоматический счет от 0 до 9
5. Создание печатных плат для будущих проектов
0:19 - Подготовка проекта и печатная плата
3:06 - Рисунок печатной платы в среде SprintLayout
26:45 - Создание печатной платы в домашних условиях (ЛУТ)
34:14 - Учимся паять – это очень просто!
38:40 - Пайка готового устройства
41:59 - Подведение итогов и полезные советы начинающим
Что дальше? После этого курса можете переключаться на более подробное изучение Arduino, мой курс хоть и снимался давненько, но актуальности не потерял:
Всех с наступающими праздниками!
Пожалуй, лучшее украшение своей полки, что я пока печатал на 3D-принтере.
Общее время печати деталей - около полутора суток.
Размеры: 601 х 93 х 247 мм
В конце поста ссылка на модель автора с инструкцией для тех, кто захочет повторить.
Ссылка на модель на thingiverse.
P.S. Не знаю, уместен ли тег "Моё" - печатал я, фоткал я, моделировал не я..
P.P.S. Может кто находил что-нибудь такое же крутое? Буду рад, если поделитесь.
Это скрин переписки с судебным приставом, пояснения будут чуть ниже.
Вот уже третий месяц как я продолжаю "восхищаться" хвалебным речам о поддержке малого бизнеса из новостей. Что по факту? У меня две организации - ИП и ООО, непосредственно занимающиеся робототехникой и электроникой с детьми (при наших доходах, кто, если не такие как мы, находимся в пострадавших сферах?), а теперь угадайте - сколько средств обещанной помощи мы получили от государства?
Нам же с заголовков новостей и телевизора говорят - "Сохранил штат сотрудников - герой, молодец, держи МРОТ и тележку бонусов в придачу!". А на деле ровным счетом ни-че-го. Когда дело доходит до реальной поддержки, вдруг появляются тысяча и одна запятая, хитрый пунктик или оговорка, направленные на то, чтобы эту поддержку получил кто угодно, но только не ты. С одной стороны - ну и ладно, я смирился, не дали поддержки - пусть хотя бы не трогают. Нам, вон, пообещали полгода никому ничего не предъявлять, от кредитов и налогов освободить - тяжелые времена у всех.
И знаете что? За эти месяцы, что я на карантине, создалось впечатление, что о моём существовании забеспокоились абсолютно все - начиная от пенсионного фонда и налоговой, заканчивая неадекватными судебными приставами. Представители этой могучей команды вспомнили, придумали и на основании этого вытрясли всё до копеечки, видимо, закрывая огромную дыру в бюджете от обильной помощи окружающим.
На меня словно сошла лавина интенсивной помощи и государственной заботы, которая скоро в принципе накроет с головой и не оставит от моего микро-бизнеса и следа.
Вот вам сегодняшний случай, который, собственно, стал последней каплей.
Сижу я, значит, работаю, никого не трогаю. Тут приходит смс, читаю: "С вашего счета списано 11 000 руб." Эм, я вроде бы не собирался на последние деньги что-то покупать. Захожу в интернет-банк, читаю комментарий к своей неожиданной "покупке": "Мы получили от госорганов требование списать с вашего счёта 11 000 ₽ и были обязаны исполнить его. Деньги придут получателю — УФК по Омской области (Отдел судебных приставов по САО города Омска)".
Что? Какие 11 000? Какие приставы? (Чтобы вы понимали, это была часть последних отложенных денег на зарплату). Начинаю судорожо искать хоть какой-нибудь номер этого отдела. Нахожу. В процессе разговора с приставом, выясняется, что это хвост еще той истории, когда с нас ПФР в лице ФНС трясли штраф 1500 руб. за отправленный, о боже, аж на несколько часов позже, отчет о том, сколько сотрудников у нас работает и не пенсионного ли они возраста.
К слову, это стандартный такой развод ПФР на обязательные, ежемесячные, никому не нужные, отчетики. За просрочку хоть на минуту такого отчета, они весело начинают собирать с тебя штрафы.
Ну так вот, мы тогда всё оплатили (как мы думали), но не оплатили госпошлину в 1000 руб., о которой я просто не знал. В итоге заплатив и госпошлину, я решил, что на этом история и закончилась. А тут выясняется, от самого же пристава, что деньги, которые ты отправляешь по ИХ КВИТАНЦИИ, сформированной на их же сайте для оплаты, могут прийти совсем не к ним, а в какое-то их главное управление. И теперь я, честно платящий всё, что они от меня требуют, должен посидеть до конца недели, пока они переведут деньги между своими счетами, и еще половину недели, когда они обратно вернут их мне. "Hahaha, classic..", как говорится.
Ну и в качестве завершения, на вопрос о том, с какого вообще черта они забирают без моего ведома последние деньги с расчетного счета из-за их же вины, судебный пристав бросает фразу, что он не при делах, и легким движением руки блокирует меня в whatsapp-e😊
И таких историй у меня - хоть книжку пиши.
К чему я это. Вот делаешь всё, вроде бы, по-человечески - белые зарплаты сотрудникам, отчётики шлешь, платишь сперва налоги, а себе, если останется, в последнюю очередь. А когда тебе становится тяжко - получаешь смачный пинок под задницу. Тогда назревает вопрос, а зачем, собственно, все это делать? Может вовсе и не надо таких жертв?
В общем, дочитавший до этого момента человек, скажу я тебе, что грустно всё это..
Управление освещением построено на принципе подсчёта количества входящих и выходящих людей в комнату. Если число людей в комнате больше нуля – включается реле, управляющее освещением.
Этот проект решает проблему большинства систем управления светом, построенных, например, на датчиках движения – нет необходимости каждые 5-10 минут махать или изображать движение перед датчиком. Система просто ждет, когда вы выйдете из комнаты и тут же гасит свет (нет необходимости ставить длительные задержки).
Подробное видео о том, как собрать такую же систему у себя дома, с объяснением работы, выбором типа реле, борьбой с помехами и другими интересностями:
Основные моменты в видео:
0:24 Основная концепция системы
1:32 О датчике препятствия E18-D80NK
2:30 Об электромагнитных реле
3:27 Твердотельное реле SSR-40DA
4:16 Моя библиотека PeopleCounter и код в Arduino
5:14 Подключение и проверка первого варианта системы
6:01 Добавление кнопки "Ручной режим" к проекту
6:49 Добавление датчика освещенности
9:30 Общая схема проекта
10:09 Сборка окончательного устройства на Digispark
10:59 Борьба с помехами
Схема проекта на Arduino (ATmega328P) c возможностью системы управлять светом в зависимости от освещенности на улице и включением режима ручного управления светом:
Схема проекта на Digispark (ATtiny85) без датчика освещенности и кнопки ручного режима (подойдет для ванной, туалета, кладовки и других помещений, где нет окон):
Да, такое мощное твердотельное реле я поставил просто потому что оно у меня лежало без дела, но, опять же, если вы покупаете реле на Aliexpress, ̶в̶с̶е̶г̶д̶а̶ часто можно столкнуться с нечестными производителями, завышающими показатели коммутируемого тока.
Например, в реле, рассчитанном на 40А, могут поставить симистор на 25, а то и на 16А, что приведет к его жуткому разогреву и выходу из строя при подаче мощной нагрузки.
Поэтому, очевидный совет - выбирайте реле в 2, а лучше в 3 раза превышающее по мощности ту, которую вы собираетесь коммутировать, и будет вам счастье 🙂 Также не забывайте про охлаждение радиатором и не покупайте по очень дешёвым предложениям – получите ровно то, насколько меньше стоит реле относительно рыночной цены.
Ещё из некоторых источников говорят, что в реле, у которых нет “спиленного уголка”, ставят симисторы получше (см. картинку ниже), поскольку они больше похожи на оригинальные, но я этот нюанс ещё пока не проверял, от одной лампочки моему реле, по ощущениям, даже холодно.
Для удобства создания системы сразу для нескольких комнат, я написал библиотеку с классом Room, поэтому в программе достаточно передать вашей комнате пины подключенных датчиков и вызвать пару функций.
Вот пример:
Здесь по порядку подключаемые пины: ИК-датчик №1, ИК-датчик №2, реле, кнопка "ручной режим", фоторезистор (аналоговый PIN без буквы А), порог фоторезистора.
В функции setup() делаем инициализацию (если нужны показания фоторезистора и пр., то вызываем метод debug) :
В функции loop() постоянно вызываем метод lightControl для опроса датчиков (можно повесить на таймер):
Дополнительно написал два метода - первый возвращает текущее количество человек в комнате, второй - включен свет или нет (пригодятся при отладке и в связке с другими датчиками в рамках одной системы домашней автоматизации):
Чтобы добавить еще несколько комнат, просто создаете новые объекты со своими именами и пинами:
Библиотека и примеры использования лежат на GitHub: здесь
Страница проекта с описанием, списком компонентов, ссылками и т.д.: здесь
В будущем планирую расширять эту систему и прикручивать дополнительные датчики с мониторингом по сети, что в итоге должно вылиться в нечто, напоминающее домашнюю автоматизацию. Буду рад рекомендациям и советам.
Всем удачных компиляций!
Как перестать писать плохой код и начать жить? В этом видео говорю о частых ошибках начинающих в подходе к написанию программ и даю 10 полезных советов. Если у вас есть что добавить - пишите в комментариях!
Основные моменты в этом видео:
0:10 1. Пиши код для человека (не надо писать так, чтобы было понятно только тебе)
1:00 2. Делай код гибким к оперативным изменениям
3:33 3. Подробно именуй всё, что именуется
4:46 4. Придерживайся стандартов форматирования
6:02 5. Излишние комментарии - зло. Если сложный фрагмент - упрости его.
7:06 6. Одна функция = одна задача
7:45 7. Не повторяйся! Пиши функции
8:46 8. Написал фрагмент? Перечитай!
9:20 9. Постоянно самообучайся - советы по книгам
10:14 10. Используй системы контроля версий
Всем удачных компиляций! :)
В видео поговорим о том, как убрать ошибку "... was not declared in this scope" в Arduino IDE, почему она может возникать, а так же немного о функциях, их правильном объявлении и понятиях глобальной и локальной переменной.
Что вы думаете по поводу такого формата? Напишите в комментариях, с какими, казалось бы, очевидными проблемами вы сталкивались в самом начале изучения Arduino или сталкиваетесь прямо сейчас, чтобы они были полезны большинству новичков их можно было освятить в следующих выпусках.
Следующую тему, которую я хотел бы затронуть более подробно - это правила хорошего кода, именования переменных, функций, констант, поскольку вижу большинство проектов начинающих (да и сам по-началу так писал) с именами переменных типа X, A, lol и т.д.
Удачных компиляций!
Ещё давно ко мне пришла мысль сделать что-то интересное для детей нашего учебного центра, которые приходят заранее на занятия и не знают чем себя завлечь.
Недавно я случайно наткнулся на новые выпуски программы "Форт Боярд" и увидел там на одном из испытаний такое устройство:
Задача устройства включать случайным образом 3 цвета (красный, синий, белый) на 12 светодиодах, а задача игроков запомнить эту последовательность за 10 секунд и повторить на своих табло при помощи тумблеров:
Затем устройство сравнивает то, что набрали игроки, с правильной последовательностью и сообщает об ошибках.
Мне показалось это отличным полезным развлечением для наших ребят и я принялся размышлять над сборкой подобного устройства.
Сразу спойлер - у меня получилось :)
Сперва нарисовал макет в векторном редакторе для дальнейшей лазерной резки, пазы коробочек при этом помог нарисовать open-source генератор макетов boxes.py.
Затем вырезал все это на лазерном станке LaserPro Mercury III ME-25
Если у вас нет возможности заказать подобную резку у себя в городе, можно пойти немного другим, более трудоёмким путем - наклеить на любой подходящий материал толщиной 3мм распечатку данного макета (например, картонную коробку) и вырезать её канцелярским ножом.
Файлы для скачивания материалов проекта будут в конце этого поста.
Далее проверил, что все собирается, и стал думать над электронной начинкой. У меня была не нужная плата Arduino UNO R3 и мне хотелось уместиться по количеству пинов в её 14 цифровых и 6 аналоговых ножек.
Но здесь возникла проблема - только 36 RGB-светодиодов в игре потребуют 108 ножек для подключения, плюс еще 25 кнопок для управления - где взять столько пинов? Расширители портов или сдвиговые регистры я брать не хотел, и вдруг вспомнил о хорошей замене RGB-светодиодам - адресной светодиодной ленте на чипах WS2812.
Эта лента хороша тем, что ей достаточно одной цифровой ножки (на которой генерируются пачки с кодами для чипов) для управления целой кучей светодиодов, а вот, собственно, и схема подключения, найденная на просторах интернета:
Вопрос со светодиодами решен - если взять ленту с 30 светодиодами на 1 метр, то выйдет 3,3 см между соседними светодиодами, что как раз подходит для нашего проекта.
Остается решить вопрос с кнопками.
Я начинаю искать в сети способы подключения множества кнопок на одну ножку платы и тут же нахожу решение - подключение кнопок через резисторы к АЦП (аналого-цифровой преобразователь) Arduino и считывание уровня напряжения. Думаю, здесь всё пояснит эта картинка (отдельная благодарность автору этой статьи):
При нажатии разных кнопок, в цепь подключается разное количество резисторов, образующих между собой делитель напряжения. В примере выше при нажатии первой кнопки на А0 появится напряжение в 2,5 В, при нажатии второй - 3В и так далее.
В итоге общая схема проекта приняла следующий вид:
Решил сделать колбочки-рассеиватели света на светодиодную ленту как в оригинальной игре:
Сперва пробовал резать трубку клея от клеевого пистолета, но получалось не очень ровно и не привлекательно. Плюнул на это дело и решил распечатать 36 колбочек на 3D-принтере, зашел в простейший онлайн 3D-редактор Tinkercad и нарисовал модель:
Распечатал на 3D-принтере Picaso Designer X
И мне оставалось только спаять все это дело и написать программу
Ну и, кажется, все готово для того, чтобы показать сие изделие моим самым строгим экспертам :)
На удивление, дети с большим удовольствием приняли игру - спрашивали, можно ли купить ее за деньги или бонусы, которые они у нас копят, и даже звали родителей и бабушек поиграть :)
Думаю, это не последний мой эксперимент в рамках небольшого реверс-инжиниринга и готов выслушать ваши предложения и идеи других интересных проектов, которые вам попадались.
За этим у меня все, обещанные материалы (код и макет для резки в форматах CDR, PDF, SVG) можно скачать здесь.
Продолжаем рубрику для начинающих ардуинщиков :)
На этот раз поговорим об аппаратных (внутренних) прерываниях в Arduino (ATmega328P).
Например, они пригодятся для ситуаций, когда у вас большая программа с кучей функций delay и других задержек (что ужасно), но вам никак нельзя пропускать определенные события - нажатия кнопок, срабатывания датчиков и т.д.
Краткая выжимка из видео:
- Что такое аппаратные прерывания и как они работают (0:33)
- Смотрим информацию о прерываниях в datasheet на микроконтроллер ATmega328p (2:38)
- Пишем программу для внешнего прерывания по кнопке (6:24)
- Наблюдаем дребезг контактов на графике осциллографа (14:47)
- Пишем простую программу для борьбы с дребезгом контактов (16:00)
- Получаем домашнее задание (22:30)
Программа с настройкой прерываний по кнопке, позволяющая обойти дребезг контактов: Google Drive
Удачных компиляций! :)
P.S.: Если вы еще не состоите в сообществе "Arduino & Pi", милости просим сюда.
Привет жителям Пикабу!
Хочу поделиться с вами историей о том, как мы с большой идеей и нулевым бюджетом за 2 года открыли и поддерживаем центр технического творчества для детей и молодёжи в Омске.
Если наш опыт вдохновит хотя-бы одного человека в этом сообществе - значит мы снимали это видео не зря :)
Приятного просмотра!
