Как не переплачивать за Arduino и модули к нему

Мой стол снова завален радиодеталями, кабелями, макетными платами и всякой всячиной. Arduino из скромно прячется в ворохе плат и шлейфов. Играть с электроникой — гиковое, но очень муторное занятие. Чтобы собрать даже простенькую рабочую схему, придется переворошить десяток сайтов, почитать документацию и привести план в действие. Вот 8 важных модулей для Arduino, которые стоят копейки (в Китае или магазине радио-запчастей), но послужат основой для многих проектов.

1. Реле

Пожалуй, самый известный компонент любых управляемых электроникой схем. Реле предназначено для управления большими (по меркам низковольтных контроллеров) нагрузками. Видов их множество, но наиболее популярны среди любителей компактные электромеханические реле, способные работать под нагрузкой вплоть до 250В и 10А. С помощью такого блока можно запитать, например, электроотопитель, небольшой двигатель или цепь питания осветительных приборов. Реле управляется слабым током и имеет 2 положения — нормально разомкнутое и замкнутое. При отсуствии управляющего напряжения нормально-замкнутые контакты проводят ток, а при наличии сигнала с контроллера — наоборот, ток начинает течь через нормально разомкнутую пару. Поистине бесценный модуль для многочисленных поделок. Однако, всегда стоит помнить, что с высокими нагрузками нужно работать очень аккуратно. И речь здесь не только про 2 пальца в розетке.

2. Плата питания для макетки

Часто при проектировании схемы на макетке хочется, с одной стороны, сделать сборку компактнее, с другой — получить дополнительное питание, которого Arduino может не выдавать. На помощь придет небольшая плата, имеющая на входе аналогичный микроконтроллеру разъем питания, а так же USB выход для подачи напряжения на плату Arduino. Сам модуль устанавливается на макетку, а джамперами задается желаемое напряжение на продольных рельсах питания — 3.3 В или 5 В.

3. Датчики температуры

Когда речь заходит об умном доме, хочется всегда знать реальную температуру в помещении. Для этих целей имеется огромное число датчиков, наиболее популярными из которых являются, пожалуй, DHT-11, BMP180 и DS 18b20. Первый легко справится с замером температуры и влажности в комнате, второй — измерит температуру в разы точнее, а вместо влажности выдаст данные по атмосферному давлению, а третий хорош тем, что может подключаться последовательно по одной паре кабелей с собратьями благодаря цифровой адресации. Применяя комбинацию таких датчиков, можно легко получать обширные сведения о погоде в доме.

4. Ультразвуковой дальномер

Если дело доходит до определения близости объектов, требуется способ измерить расстояние между ними. УЗ дальномер неплохо справляется с этой задачей. Примером его использования может служить опыт с парктроником . Конечно, лучшим применением ему станет установка на движущиеся объекты, управляемые микроконтроллером, например, экспериментального робота. Но находчивость всегда подберет подобной плате достойное применение. Главное помнить об ограничениях подобных измерителей, а рассчитаны они на лишь на довольно небольшие расстояние в пределах пары метров.

5. Ридер SD-карт

Очень часто случается так, что необходимо записывать куда-то данные либо, наоборот, иметь возможность изменять поведение сборки на базе Arduino без перепрограммирования микроконтроллера. Для этих целей можно использовать ридер SD-карточек. С помощью уже готовых библиотек можно записывать данные в файлы и считывать их. Так что можно как вести лог определенных событий, например, измерений климата дома, так и передавать контролеру входные данные, например, параметры управления умным домом: когда будить хозяина, при каком уровне освещенности включать искусственное освещение и т.п.

6. Ридер RFID карточек и меток

Многие задумываются о безопасности. Но идеальной системы, которую невозможно взломать, пока еще никто не придумал. А многие называют самой безопасной такую систему, которую ты спроектировал сам. Отсюда и всевозможные ухищрения, на которые идут владельцы гаражей, загородных домов и прочей недвижимости, дабы потенциальным ворам было сложнее вскрыть замки: делают их скрытыми, используют нестандартные ключи, в конце концов, устанавливают сигнализацию. Ридер бесконтактных карт поможет решить данную дилемму с электронной точки зрения. Используя набор заранее доверенных карт, забитых в память контроллера или хранящихся на SD карточке, можно реализовать электронное отпирание дверей с помощью шагового двигателя или самодельную охранную сигнализацию с использованием герконов и GPRS-модуля. В подобной конструкции СМС будет отправляться на указанный номер, если была открыта дверь, а верная радиометка или карта предоставлена не была. И это лишь один из сценариев, в которых может пригодиться такая плата.

7. Радиопередатчик

Часто сложные системы на базе Arduino разрастаются и их необходимо объединять, но кабель может оказаться слишком длинным или его просто негде провести. И тут на помощь приходит простенький радиопередатчик с приемником. Можно вывесить за окно датчик температуры с радиопередатчиком и батарейкой, а принимать сигнал внутри на приемник, подключенный к Arduino.

8. RGB-светодиод

Ну и как же обойтись без визуального способа контролировать состояние системы? С этой задачей могут справиться и обычные диоды, но существуют более интересные решения, например, RGB-светодиоды, которые содержать в сете источники света сразу трех цветов: красного, зеленого и синего. Интенсивностью каждого можно управлять в цифровом виде, что позволяет использовать данную плату для отображения различных цветовых сигналов. Например, такой диод может служить индикатором уровня заряда или отображать, прошла проверку бесконтактная карта или нет. Да и других применений могут быть сотни. Именно из таких элементов сегодня делают цветные диодные ленты, благо их можно подключать последовательно и адресовать по отдельности.

Статья написана с использованием конструктора «Матрешка Z», предоставленного компанией «Амперка» и россыпи радиодеталей, которые можно легко купить в соседнем магазине электроники или заказать онлайн.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Как создать свой проект на Arduino, или инструкция о том, как пользоваться этой страницей

Акт 1. Выбираем железо

Если ты новичок и хочешь просто потренироваться – возьми один из , в них есть всё, что нужно для обучения.

Если ты придумал проект, и хочешь его реализовать, то для начала тебе нужна одна из моделей Arduino, удовлетворяющая требованиям: размер платы, число портов, питание. Возьми классическую , маленькую , микроскопическую или гигантскую .

Теперь подумай, как ты хочешь собрать свой проект: на ? (Незнакомые слова? Посмотри ВОТ ЭТО ВИДЕО ) Подумай, не будет ли удобно собрать “этажерку” из UNO.

Если ты решительный парень (или, пардон, девушка), и собрался паять Ардуинки и модули, то тебе точно пригодится , а также обязательно нужен , чтобы почувствовать себя настоящим электронщиком.

Определись с питанием: работать можно , а можно из розетки.

Акт 3. Модули, библиотеки, Google и танцы с бубном

А вот теперь настала самая интересная часть! Собрать кучу датчиков и модулей в единое целое, и написать для них прошивку!

Как подключать модули (какие провода куда) ты можешь найти в гугле , сейчас можно найти информацию по абсолютно любому модулю и датчику.

Как заставить модуль или датчик работать? Обычно на уважающем себя сайте, где ты прочитаешь про подключение, прямо на этой же странице, будет библиотека для данного датчика/модуля, а также пример использования. Нету? Зайди на другой сайт из поисковой выдачи, там точно будет!

Как научиться программировать? Добро пожаловать на канал “Заметки ардуинщика “ , где в скором времени будет полный цикл уроков по программированию на Arduino Wiring (да-да, так называется язык программирования Arduino). Ну а пока что у меня всё! Спасибо за внимание, и удачи в твоих начинаниях!

Ардуино – одна из удобнейших систем микроконтроллеров, позволяющих инженеру реализовать любую свою задумку, без лишних проблем в программной части. Всё, что необходимо, уже присутствует в бесплатных библиотеках, которые можно скачать на нашем сайте.

А благодаря модульности появляется возможность сконструировать любую систему, в зависимости от необходимости. Начиная с простого смарт-прибора для контроля освещённости и температуры в помещении, и заканчивая умными аграрными системами. Давайте же разберёмся, что такое Ардуино модули и какие их виды существуют.

Для начала стоит понять, зачем вообще подобная модульность необходима. Ведь, казалось бы, Ардуино – это всего лишь микроконтроллер, к которому можно приспособить любой сторонний датчик. Но на деле всё не так просто, как раз из-за программной части и других особенностей системы, поэтому, для расширения функционала, и присутствуют специальные Аrduino модули, позволяющие приспособить МК к любым потребностям человека, который его использует. Это основная функция, объясняющая необходимость модульности, помимо неё, присутствуют и другие причины такого решения:

Стандартизированный набор датчиков с одинаковыми характеристиками позволяет писать универсальные решения для различных ситуаций. Таким образом, захотев воплотить в жизнь какой-то проект, вам не нужно самостоятельно изучать язык программирования и создавать уникальную электросхему. В большинстве случаев, уже готовая система или какие-то её части присутствуют в свободном доступе, инженеру лишь остается их правильно скомпоновать, что значительно экономит время при реализации задумок.
Простота работы с Ардуино . Уже описанная выше стандартизация, позволяет быть уверенным, что купленный вами датчик или специальный модуль, не нужно будет подключать с помощью дополнительных шлейфов или переходников. Хоть иногда и появляется необходимость самостоятельно паять платформу под Ардуино, но, в большинстве случаев, вы можете приобрести уже готовую, под конкретные модули и потребности. Более того, существуют универсальные платы, полностью раскрывающие возможности модульной системы.

Виды

Условно, модули для Ардуино можно разделить на два гигантских лагеря, у которых уже присутствуют свои ответвления:

Датчики . Разнообразные системы или контроллеры, позволяющие считывать, отправлять и обрабатывать информацию. Хотя последние иногда относят ко второму классу модулей, но из-за тесной связи с устройствами ввода-вывода их лучше причислить именно к датчикам, тем более, зачастую они выполняют сразу две функции. Все эти устройства направленны на расширение аппаратного функционала системы, например, чтобы дать возможность Ардуино считывать расстояние до объекта или влажность воздуха, что просто необходимо для многих систем.
Модули , расширяющие вычислительные мощности проекта. Это различные карты памяти, дополнительные буферы для проведения операций и вспомогательные многопоточные процессоры. К ним же можно отнести вариации самого микроконтроллера, характеристики которого варьируются от версии к версии. Они направлены именно на улучшение возможностей программной части системы, например, дополнительные карты памяти позволяют хранить больше информации в различных кодеках, чтобы воспроизводить какие-то аудиодорожки. Особенно необходимы при проектировании сложных систем с нейросетями или в робототехнике, в которой также используется Ардуино.

Сами же датчики отдельно делятся на:

Устройства ввода или получения информации. Это различные сканеры, которые позволяют получить данные об окружающей среде, будь то уровень освещённости или влажности воздуха. С их помощью возможно ввести различные переменные, в зависимости от которых система будет определять свои дальнейшие действия. Являются базой для большинства систем, и без них невозможно реализовать любой смарт-девайс. Простейшим примером будет всё тот же датчик расстояния, хотя и их существует несколько видов.
Устройства обработки информации. Зачастую уже встроены в предыдущий тип, из-за чего считаются комбинированными, но нередко такие модули устанавливаются и отдельно. Имеют небольшой объем памяти или вовсе продаются без него, и способны выполнять лишь простые промежуточные операции. Подобным модулем можно считать даже МК Ардуино различных версий, но не стоит их путать с устройствами, расширяющими вычислительные возможности главного контроллера, ведь они именно выполняют операции.
Устройства вывода информации. У большинства ассоциируются с простейшим ЖК-экраном, хотя это далеко не единственная разновидность данных девайсов. Необходимы для того, чтобы выводить результаты вычислений, для получения фидбека от системы и проверки различного функционала. Бывают звуковыми, визуальными и тактильными, соответствуя каждому из органов чувств человека. Также могут комбинироваться с первыми двумя видами, становясь гибридным дополнением к микроконтроллеру.

Существуют и разновидности дополнений, без строгой типизации, так как их сложно отнести к какой-то конкретной группе устройств. Это происходит или из-за узкой направленности их функционала, или из-за изначальной гибридности модулей.

К ним можно отнести различные девайсы, для передачи информации по сети или другим протоколам, так как, с одной стороны, они расширяют программный функционал продукта, используя протоколы, которые невозможно реализовать через стандартные аппаратные возможности, а с другой – как раз дополняют последние.

Технические характеристики, свойства и функции

Технические характеристики и функционал напрямую зависят от докупаемого пользователем модуля, поэтому невозможно выделить конкретные свойства продуктов. Единственная их общая черта – специальная распиновка, для подключения к платформам Ардуино, без которых было бы невозможно или крайне тяжело выполнять связь между микроконтроллером и устройством. В остальном, все характеристики крайне вариативны и зависят от девайса к девайсу.

Примеры популярных Ардуино модулей

Ультразвуковой дальномер HC-SR04

Самый популярный ультразвуковой датчик, которые работает по следующему принципу: отправляет ультразвуковую волну, считает время, за которое она возвратится. Мы знаем скорость звука и время, за которое волна вернулась, а далее мы рассчитываем расстояние до объекта. Данный модуль стоит довольно дешево, диапазон измерений от 2 см до 4 метров.

Инфракрасный дальномер Sharp

Также довольно широко используются дальномеры Sharp с рабочим диапазоном от 20 см до 1,5 метров. Цена таких модулей выше, чем звуковых дальномеров.

Модуль температуры и влажности DHT11

Этот Ардуино модуль измеряет температуру в диапазоне от 0 до +50 °C и влажность от 20 до 90%. Часто используется для измерений данных в комнате или теплице. Также оченб популярен при создании систем по управлению климатом или умных домов.

Барометр BMP085 или BMP180

С помощью модуля Барометр можно определить атмосферное давление от 30 до 110 кПа. Используется при создании на базе Ардуино аналогов метеостанциё.

Модуль-датчик влажности почвы FC-28

Модуль измеряет влажности почвы или среды в которую его втыкают. Состоит из двух частей. Его используют для автоматизированного полива растений.

Bluetooth HC06

Помогает организовать беспроводную связь Ардуино с компьютером, телефоном или другими устройствами.

Как подсоединить

Подсоединяются модули с помощью всё той же распиновки, но не напрямую к МК. Зачастую для этого используют специальные платформы с дорожками, которые делаются самими инженерами или заказываются отдельно.

В первом случае чаще всего применяют химический способ изготовления плат с помощью сильных щелочей. Дорожки заранее прочерчиваются, и на них наклеивают стойкий материал, беря за основу, например, медную плату. Затем, вследствие химической реакции, окисляется всё, кроме защищенных участков, служащих в качестве проводников тока.

Стоимость

Стоимость дополнительных датчиков и других девайсов также крайне вариативна, может начинаться от 50 центов и заканчиваться десятками долларов. Всё напрямую зависит от того, где вы их заказываете, конкретной разновидности и множества других факторов, поэтому выдать какое-то среднее арифметическое по их цене – невозможно.

Честно говоря, меня всегда удручают посты, связанные с поделками на основе Arduino, а вернее, та их часть, где обсуждается, где приобрести сами платы Arduino и различные компоненты к ним - датчики, шилды, и прочие девайсы. Цена на Arduino UNO в российских интернет-магазинах (я не буду здесь их называть, если вы интересуетесь Arduino, то многие из них вы уже знаете) составляет в среднем $36, но вы удивитесь, что можно её купить за $12. Мелкие датчики, которые продают по $10..$15, можно купить за $1..$5. Где же такая «халява»? Ответ простой: eBay .

Данная статья будет интересна в первую очередь, начинающим - профессионалы вряд ли найдут в ней много полезного. Её также можно рассматривать как краткое руководство по покупкам на eBay, и хотя я буду рассматривать примеры заказа Arduino и компонентов к нему, это также применимо и к любым другим товарам. У меня уже более 500 покупок на eBay, поэтому могу назвать себя опытным «ибеером».

EBay для простого русского человека в последнее время не является диковинкой - многие из нас им пользуются. Раньше с ним было сложно работать, приходилось пользоваться услугами посредников, которые получали сначала посылки на свой адрес в США, а потом отправляли в Россию, Украину и другие пост-советские страны за определенную плату. Забудьте про посредников. Мы будем заказывать в Китае, а они отправляют посылки почти в любую страну.

Что нам понадобится?

Нам обязательно понадобится аккаунт PayPal . Большинство продавцов на eBay работают только с ним (во всяком случае, я пока не встречал других вариантов оплаты). К счастью, регистрация и добавление карты для оплаты не отнимет у вас больше 10 минут. Для верификации аккаунта и оплаты понадобится кредитная или дебетовая карта любого банка, по которой можно совершать платежи в интернет - обязательно уточните у менеджера вашего банка, подходит ли ваша карта для этого. Обязательно укажите в качестве адреса доставки ваш точный адрес (латиницей!), некоторые продавцы используют его (а не адрес доставки, указанный в профайле на eBay).

Покупки на eBay

Необходимо вооружиться знанием английского языка (или хотя бы гугл-переводчиком). Все продавцы на eBay используют английский в качестве основного языка общения. Регистрируем аккаунт на eBay, и обязательно заполняем адрес доставки (он должен соответствовать адресу доставки в PayPal, тогда проблем не возникнет вообще).

Теперь самое интересное - поиск и заказ нужного нам товара. Например: "arduino uno ". Также, необходимо указать в параметрах поиска в левом меню: Buy it now, и Free shipping. Первый фильтр скроет аукционы и сэкономит нам уйму времени (хотя на аукционе можно купить Arduino ещё на $1-$2 дешевле, но мне просто жаль тратить на это время). Второй фильтр будет показывать только товары с бесплатной доставкой - а это нам и нужно, т.к стоимость доставки у некоторых продавцов может в десятки раз превышать стоимость самого товара. Обязательно проверяйте стоимость доставки перед покупкой - я когда-то по недосмотру заказал какой-то датчик к Arduino, который стоил $1.99, а доставка стоила $35.

Теперь переходим к самому товару. Мы видим, что цена этой платы - $11.98, доставка бесплатная (Shipping: Free economy Intl shipping) - вернее, стоимость доставки уже включена в стоимость товара (в Китае почтовая доставка настолько дешёвая, что очень часто включается в стоимость товара). Как правило, для некрупных товаров можно всегда найти бесплатную доставку.

Далее, обязательно обратите внимание на рейтинг продавца. В данном случае он 99.7% при 3854 проданных товаров, это очень хорошо. Top-rated seller - продавец с очень хорошей репутацией. Я рекомендую заказывать у тех продавцов, чей рейтинг не меньше 99% - в этом случае проблем с доставкой не возникнет. Продавцы заботятся о репутации (в конце-концов, от этого напрямую зависит их бизнес), поэтому если возникают какие-либо проблемы, то их можно решить, списавшись с продавцом через внутреннюю почту eBay.

Жмём Buy it now (или Add to cart, если вы хотите купить ещё и другие товары и оплатить их все сразу). После этого необходимо проверить детали заказа:

Убеждаемся, что стоимость товара нас устраивает ($11.98), что доставка бесплатна (FREE), и нажимаем Commit to buy. Это своеобразная точка невозврата - с этого момента отменить покупку нельзя, и по правилам eBay, вы обязуетесь её оплатить. Можно конечно, и не оплачивать, но в этом случае вы заработаете минус в карму на eBay (что может негативно сказаться при последующих заказах). По правде говоря, ошибочную покупку можно отменить - нужно написать продавцу по внутренней почте и объяснить, что вы случайно сделали заказ, не посмотрев (к примеру) на стоимость доставки - чаще всего, продавец отменит покупку без каких-либо последствий.

После заказа, вас перекинет на сайт PayPal, где необходимо ввести свой емейл и пароль от PayPal, и подтвердить оплату.

Что дальше?

А дальше нужно просто ждать, пока придёт посылка. К недостаткам покупки на eBay можно отнести достаточно длительное время доставки (в среднем - от 2 недель до месяца, а иногда и больше). Как показала практика, в этом виноваты наши родные таможня и почта (из Китая посылки отправляются достаточно быстро - 1-3 дня). Извещение о бандероли вам бросят в почтовый ящик (хотя иногда туда кладут и сам конверт с покупкой - у меня такое было несколько раз). Поэтому позаботьтесь, чтобы почтовый ящик у вас по крайней мере был, а ещё лучше - запирался на ключ. С извещением идём в своё отделение почты и получаем бандерольку. После этого желательно отписать положительный отзыв на eBay и поставить продавцу рейтинг «5 звёзд». Дальше просто радуемся покупке.

Китайские братья очевидно, знают особенности нашей почты, поэтому посылки приходят упакованными на совесть. На днях получил датчик расстояния HC-SR04, упакованный в коробку, которая раз в 100 превышала по размеру сам датчик (всё остальное место занимал уплотнитель). Также, не ищите в посылке описания и документацию - к счастью, это всегда можно найти в большом количестве в интернете. В качестве бесплатного бонуса вы получаете большое количество пузырчатой упаковки, которую можно использовать для релаксации:-)

Возврат товара

Случаи, когда полученный вами девайс оказывается нерабочим, к сожалению, бывают. Хотя это и редкое явление (у меня из более чем 500 покупок, количество бракованных - около 5, т.е 1%) - почти всегда товар можно вернуть и либо заменить на аналогичный, но рабочий, либо попросить продавца вернуть вам деньги. В большинстве случаев, деньги вам вернут, т.к продавцы не хотят негативных отзывов. Отправка товара всегда происходит за счёт покупателя. Я однажды возвращал продавцу неработающее зарядное устройство для телефона HTC Desire HD, это стоило $7, как раз столько же, сколько сама покупка. Продавец выслал замену (при этом заверив меня, что новое устройство было проверено) - и оно действительно оказалось рабочим.

Но это же Китай?

Времена, когда «китайский» означало «некачественный», давно прошли. Иногда, получив очередной девайс, понимаешь: у нас просто нет такого производства, которое позволяет делать настолько высокотехнологичную электронику. Да и ваш ноутбук или «Айфон» тоже сделаны в Китае.

Датчики, и прочие девайсы

Самый ценный совет - экспериментируйте с поиском. На eBay купить можно всё (при условии, что это существует в реальном мире). Вот несколько ссылок для старта:

"arduino sensor " - всевозможные датчики для Arduino (по возрастанию цены).
"arduino relay " - модули реле.
"arduino shield " - всякие шилды - ethernet, wifi, экраны, и т.д.
"arduino lcd " - всевозможные LCD экраны.
"arduino ethernet " - ethernet шилды к Arduino.
"sainsmart " - SainSmart - основной производитель плат - клонов Arduino, и различных девайсов к нему.

Ссылки на магазины

Секрет успешных покупок на eBay - покупать у проверенных продавцов, таким образом, можно минимизировать количество недоставленного или бракованного товара. К тому же, для постоянного покупателя как правило, никогда не бывает проблем с возвратом денег (в случае чего). Вот несколько ссылок на продавцов, у которых я уже заказывал много раз.

TxHang Electronic - огромное количество различных датчиков и шилдов для Arduino, а также тестового оборудования. Всё очень качественное, ни одного возврата.
Chip Partner - ещё один хороший магазин с теми же свойствами, что и предыдущий.
TomTop - много интересной электроники, измерительные приборы, батареи и аккумуляторы.

Arduino UNO , вернее - его китайский клон. Самое то для начинающих - средняя цена $13.