Каждый из нас построил за жизнь десяток-другой стереотипных конструкторов, а полки некоторых давно забиты старыми роботами, запчастями от лего и моделями машин. Представьте, что их можно оживить! Оснастить динамиками, моторчиками для самостоятельного движения и светодиодами. А можно соорудить собственный проект: умный дом, автоматический полив цветов или кормушку для домашних животных. Все это осуществимо с электронным набором Arduino.

На нашем ютуб канале есть фильм под названием “Maker”, в котором главные герои создают своими руками удивительные вещи. С набором Arduino вы прочувствуете в живую, что значит быть творцом. 

Arduino — это платформа для создания электронных устройств, гаджетов и любых автоматических систем, список которых ограничивается только нашей фантазией. 

Её создатель, программист Массимо Банци, в 2002 был принят на работу преподавателем в Миланский институт дизайна и проектирования. Для того, чтобы проводить лабораторные работы со своими учениками, ему требовалась электронная плата, которую можно было бы легко программировать и внедрять в интерактивные проекты студентов. В то время такие платформы только набирали популярность, их цена была чрезвычайно высокой — 100$. Поэтому преподаватель купил дешевые комплектующие и соединил их на одной плате, тем самым снизив цену платформы на 70$. Это сделало ее доступной для любого студента. Массимо Банци назвал плату в честь своего бара, которым он ранее владел — Arduino. Продажа платы началась в 2005 году, она сразу заслужила дикую популярность — 250 000 комплектов было продано только за первый месяц производства.

Для простоты понимания, Arduino можно сравнить с материнской платой. Она состоит из процессора и множества подключенных к нему периферических устройств: дисплея, дисководов, жестких дисков и так далее. Arduino имеет схожее строение, только вместо процессора — микроконтроллер — главный элемент платформы. Именно он выполняет все основные задачи Arduino: производит вычисления, выдаёт и измеряет напряжение, запоминает данные. Как следствие, микроконтроллер может подавать сигнал на светодиоды, динамики, двигатели и датчики. На плате он выглядит как маленькая многоногая пластинка с названием модели, но на деле, большая часть процессов приходится именно на неё. 

При установке на платформу дополнительных модулей,таких как Wi-Fi и GSM, возможности Arduino значительно расширяются. С их помощью платформа может автоматически звонить по сотовой связи, писать СМС, размещать информацию и анализировать данные на сервере, а это всего лишь два модуля! Представьте, на что способен этот малыш, если вы оснастите его тысячами других дополнений.

 Разработчики, которые занимаются постройкой проектов на основе Arduino, сравнивают ее с конструктором, который можно приспособить под любые потребности человека. Так ли это в действительности? 

Для того что бы любая платформа работала, ее нужно запрограммировать и подключить к компьютеру. Затем вы должны зайти в программу и написать код. 

Написание кода является важнейшей частью работы с любой вычислительной техникой. Осуществляется это в программной среде (среде разработки), выбранного вами устройства. Плата Arduino основана на языке Java и программируется в среде разработки Arduino IDE. Подключая её через USB порт к компьютеру, вы «пишете» задачу, подобную загоранию лампочки или включению моторчика, после чего микроконтроллер запоминает ее и воспроизводит по мере надобности. 

Поскольку все модули и датчики настроены (запрограммированы) индивидуально под ту, или иную платформу с учетом всех её особенностей, подключить к Arduino можно далеко не все периферические устройства, а только совместимые. При этом торговая марка предоставляет пользователям настолько большой спектр дополнительных компонентов, что вы можете найти абсолютно любой датчик или модуль для своей идеи. Все они продаются в диапазоне от 20 до 500 рублей.

Важной частью любой программируемой платы являются порты (пины) для подключения модулей и датчиков. Порты делятся по типу принимаемого сигнала на цифровые и аналоговые. Чтобы понять, какое устройство куда подключать, для каждой платы Arduino есть схемы распиновки, разобраться в которых несложно даже начинающему пользователю. 

Разделение периферических устройств на два типа зависит от выполняемой ими задачи. Чаще всего модули и датчики на плате считывают цифровой сигнал, он более четкий и при его дублировании оригинал ничем не отличается от копии. При помощи цифрового сигнала устройства успешно передают звук, изображение, любые изменения в атмосфере. Аналоговый сигнал принимают модули обрабатывающие и запоминающие числовые и текстовые значения. При их передаче сигнал не теряется, потому как выражен четкими символами.

Важно помнить, что Arduino — это общее название платформы, которое включает в себя целый модельный ряд. Самые популярные модели: Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano. Отличие плат друг от друга определяется мощностью и функциями микроконтроллера, величиной платы и количеством пинов. Для каждого проекта опытные ардуинщики выбирают отдельную плату в зависимости от ее функций и параметров.

Все платы питаются от заряда 5 V. Вы можете запитать Arduino от зарядки для телефона или внешнего аккумулятора, а если на помощь придёт преобразователь напряжения, то для питания сгодится и одна пальчиковая батарейка.

Для тех, кто хочет попасть в удивительный мир программирования и разработок, нужно сказать, что Arduino — не самая совершенная платформа из всех существующих. Опытные мастера причисляют ей не один недостаток. Однако Arduino — это о простоте и доступности, идеальный вариант для новичка в электротехнике. Задумав проект, вы с легкостью можете осуществить его. Но если вы захотите продавать свой продукт и вам будет важна высокая производительность, то Arduino — не лучшая платформа для разработки. Такие факторы как эффективное написание кода или объем памяти среды разработки могут стать решающими. Опытные производители поступают следующим образом: они моделируют свой проект на Arduino, а после выпускают продукт уже на специально подобранной плате, которая удовлетворяет все их потребности. 

Arduino действительно способна воплотить в реальность любую вашу идею. И речь идет не только о бытовых электроприборах. При желании вы можете соорудить пневматическое оружие, бортовой компьютер, электронную сигарету или металлоискатель. Главное фантазия и желание создать что-то своими руками. Доказывают это и тысячи готовых проектов от счастливых обладателей Arduino.

Ниже представлено видео с ютуб-канала AlexGuver.