embedded

Учебник Arduino с нуля для начинающих

20 уроков · 6 разделов · бесплатно, без регистрации

Начать с первого урока

Полный путь в мир физических устройств: от мигающего светодиода до собственной метеостанции. Ты разберёшься, как устроена плата Arduino и базовая электроника, научишься читать кнопки и датчики, управлять моторами и сервоприводами, а в финале соберёшь настоящее устройство, которое чувствует мир и говорит с компьютером. Каждый урок — с ASCII-схемами подключения, кодом на C++ и запускаемыми Python-врезками, где та же логика работает прямо в браузере.

Курс «Arduino с нуля» состоит из 6 разделов и 20 уроков: Что такое Arduino и основы электроники, Первая программа и цифровые выходы, Цифровой и аналоговый ввод, Датчики, Моторы и сервоприводы и Свой проект и связь с компьютером. Уроки идут по порядку — от основ к более сложным темам, в каждом есть объяснение с примерами, а в конце — вопросы для самопроверки. К урокам привязаны задачи с автоматической проверкой: прочитали тему — сразу закрепили её кодом.

Программа курса

  1. 1 Что такое Arduino и основы электроники

    1. Что такое Arduino и зачем оно нужно

      Знакомство с платформой Arduino: что это за плата, из чего состоит и почему с неё начинают тысячи изобретателей.

    2. Напряжение, ток и сопротивление простыми словами

      Базовая электроника для Arduino: что такое напряжение, ток и сопротивление и почему без резистора горит светодиод.

    3. Макетная плата и установка Arduino IDE

      Как устроена макетная плата (breadboard), как соединяются её дорожки и как установить и настроить Arduino IDE 2.x.

  2. 2 Первая программа и цифровые выходы

    1. Первая программа: заставляем светодиод мигать

      Скетч Blink: структура setup() и loop(), pinMode, digitalWrite, delay. Первая залитая программа на Arduino.

    2. Внешний светодиод: схема, резистор и полярность

      Подключение внешнего светодиода к Arduino через резистор: полярность анода и катода, схема на макетной плате.

    3. Яркость и ШИМ: плавное затухание светодиода

      Аналоговый выход через ШИМ (PWM): analogWrite, скважность, плавное изменение яркости светодиода на Arduino.

  3. 3 Цифровой и аналоговый ввод

    1. Кнопка и цифровой ввод: pull-up резистор

      Чтение кнопки на Arduino через digitalRead, проблема «висящего» пина и решение INPUT_PULLUP.

    2. Дребезг контактов и его подавление (debounce)

      Что такое дребезг кнопки и как его подавить программно через millis(): конечный автомат debounce на Arduino.

    3. Аналоговый ввод: потенциометр и analogRead

      Чтение аналогового напряжения на Arduino: потенциометр как делитель напряжения, analogRead и значения 0..1023.

    4. Функция map(): перекладываем диапазоны

      Функция map() в Arduino: преобразование диапазона 0..1023 в 0..255 или градусы, ограничение constrain.

  4. 4 Датчики

    1. Как вообще работают датчики

      Принцип работы датчиков на Arduino: аналоговые и цифровые датчики, как они превращают физическую величину в напряжение.

    2. Датчик света (фоторезистор)

      Подключение фоторезистора к Arduino через делитель напряжения, чтение освещённости и автоматический ночник.

    3. Датчик температуры и влажности (DHT)

      Работа с цифровым датчиком DHT11/DHT22 на Arduino: подключение библиотеки, чтение температуры и влажности.

    4. Ультразвуковой датчик расстояния (HC-SR04)

      Измерение расстояния ультразвуковым датчиком HC-SR04 на Arduino: эхолокация, pulseIn, перевод времени в сантиметры.

  5. 5 Моторы и сервоприводы

    1. Сервопривод: точный поворот на угол

      Управление сервоприводом на Arduino: библиотека Servo, метод write(угол), питание и подключение сервомотора.

    2. Моторы постоянного тока и драйвер

      Управление DC-мотором на Arduino через драйвер (транзистор/L298N): почему нельзя питать мотор напрямую от пина.

    3. Управление направлением и H-мост

      Изменение направления вращения мотора на Arduino через H-мост (L298N): как реверс реализуется четырьмя ключами.

  6. 6 Свой проект и связь с компьютером

    1. Связь с компьютером: Serial и монитор порта

      Обмен данными между Arduino и компьютером через Serial: print, read, монитор порта, отладка и приём команд.

    2. Многозадачность без delay: millis и автоматы

      Как делать несколько дел одновременно на Arduino без delay: неблокирующий код на millis() и конечные автоматы.

    3. Свой проект: метеостанция с порогами

      Сборка проекта на Arduino: метеостанция из датчиков и индикации, объединение всех изученных приёмов в одно устройство.