Разработка бейсболки-сонара для слабовидящих с помощью Arduino Uno

Плата Arduino

  Arduino – это инструмент для проектирования электронных устройств (электронный конструктор), более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности. Это платформа, предназначенная для «physical computing», с открытым программным кодом, построенная на простой печатной плате с современной средой для написания программного обеспечения.

  Arduino применяется для создания электронных устройств с возможностью приема сигналов от различных цифровых и аналоговых датчиков, которые могут быть подключены к нему, и управления различными исполнительными устройствами. Проекты устройств, основанные на Arduino, могут работать самостоятельно или взаимодействовать с программным обеспечением на компьютере (напр.: Flash, Processing, MaxMSP). Платы могут быть собраны пользователем самостоятельно или куплены в сборе. Среда разработки программ с открытым исходным текстом доступна для бесплатного скачивания.

  Язык программирования Arduino является реализацией Wiring, схожей платформы для «physical computing», основанной на мультимедийной среде программирования Processing.

Плата Arduino UNO

  Arduino - это семейство электронных платформ, предназначенных для изучения проектирования электроники.

  Arduino UNO является самым популярным продуктом компании Arduino Software. Сразу после выхода, платформа стала продаваться сотнями тысяч штук, завоевав любовь миллионов юных радиолюбителей и породив тысячи интересных проектов.

  Основой начинки платформы является микроконтроллер ATmega 328, представляющий собой логическую микросхему обработки данных с тактовой частотой 16 МГц. От нее на плату выведены 14 цифровых и 6 аналоговых портов общего назначения, а также все самые популярные интерфейсы: I2C, UART и SPI.

Основными достоинствами являются:

• Простота использования

• Быстрое изучение

• Удобная среда разработки

• Открытый исходный код

• Сообщество поклонников

• Тысячи готовых проектов

• Возможности расширения

• Широкая периферия

  Arduino UNO — это небольшая плата с собственным процессором и памятью. На плате также есть пара десятков контактов, к которым можно подключать разные компоненты: лампочки, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще всё, что работает от электричества.

  В процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму.

  Программы для Arduino пишутся на обычном C++, дополненным простыми и понятными функциями для управления вводом/выводом на контактах.

  Таким образом, можно создать бесконечное количество уникальных классных гаджетов, сделанных своими руками и по собственной задумке.

Принцип бутерброда:

  Ещё одной отличительной особенностью Arduino является наличие плат расширения, так называемых shields или просто «шилдов». Это дополнительные платы, которые ставятся подобно слоям бутерброда поверх Arduino, чтобы дать ей новые возможности. Так, например, существуют платы расширения для подключения к локальной сети и интернету (Ethernet Shield), для управления мощными моторами (Motor Shield), для получения координат и времени со спутников GPS (модуль GPS) и многие другие.

Ультразвуковой датчик:

  Ультразвуковой датчик расстояния - модуль HC-SR04 использует акустическое излучение для определения расстояния до объекта. Этот бесконтактный датчик обеспечивает высокую точность и стабильность измерений. Диапазон измерений составляет от 2 см до 400 см. На показания датчика практически не влияют солнечное излучение и электромагнитные шумы. Модуль продается в комплекте с трансмиттером и ресивером.

Технические характеристики HC-SR04

• Напряжение питания: +5В – постоянный ток

• Сила тока покоя: < 2 мА

• Рабочая сила тока: 15 мА

• Эффективный рабочий угол: < 15°

• Расстояние измерений: 2 см - 400 см (1 – 13 дюймов)

• Разрешающая способность: 0.3 см

• Угол измерений: 30 градусов

• Ширина импульса триггера: 10 микросекунд

• Размеры: 45 мм x 20 мм x 15 мм

Общий вид датчика HC-SR04:

Пины:

• VCC: +5 вольт (постоянный ток)

• Триггер (INPUT)

• Echo: Эхо (OUTPUT)

• GND: Земля

Схема подключения HC–SR04 к Arduino:

Практическая часть:

Состав: