Ардуино pro mini подключение. Описание платы arduino pro mini. Arduino Pro Mini — распиновка и характеристики. Схема и исходный проект. Что такое Arduino Pro Mini

  • 04.11.2019

Контроллер Arduino Pro Mini – самое миниатюрное и дешевое устройство в линейке. Плата соизмерима по размерам с флешкой. Базой контроллера является ATmega 168 с частотой 8 МГц или 16 МГц. Используется ардуино для установки в небольшие по габаритам проекты. Платформа совместима с большинством датчиков и модулей для Ардуино.

Свойства arduino pro mini аналогичны, как и у платы Ардуино Уно и Нано. Их отличие заключается в невозможности прошить Pro Mini по USB-UART. Вместо этого для создания связи с компьютером используется проводник FTDI с преобразователем интерфейса или дополнительная плата Sparkfun. Также есть отличия по скорости, с которой работает чип. У arduino про мини скорость ниже, чем у Ардуино уно, но это практически не сказывается на проектах.

Работать с Ардуино про мини нужно аккуратно. Если пользователь сожжет чип, подав на него чрезмерное напряжение, его будет невозможно вытащить и заменить.

Разъемы не припаяны к платформе. Произвести подключение можно как через разъемы, так и навесным монтажом. Ножки можно припаять.

Существует 2 модели микроконтроллера arduino pro mini – на 3,3 В и 5 В. В первой используется тактовая частота 8 МГц, вторая работает на 16 МГц. Какая именно это модель, должно быть указано на корпусе.

Скетч в микроконтроллер традиционно записывается через среду разработки Arduino IDE. Для загрузки кода потребуются специальные переходники. Изначально продается с уже установленной прошивкой.

Технические характеристики микроконтроллера arduino pro mini:

  • Рабочее напряжение 3,3 В и 5 В (в зависимости от модели);
  • 14 пинов, 6 из которых используются как выводы ШИМ;
  • Постоянный ток для входа и выхода 40 мА;
  • Суммарный ток выводов – не более 200 мА;
  • 16 Кб флэш памяти, 2 Кб используются для загрузчика;
  • 1 Кб оперативной памяти;
  • 512 байт eeprom;
  • Тактовая частота – 8 МГц или 16 МГц в зависимости от модели;
  • I2c интерфейс;
  • Размеры платы 18х33 мм.

Питание можно подавать тремя способами:

  • Через переходник FTDI;
  • При подаче стабилизированного напряжения на контакт Vcc;
  • При подаче напряжения на контакт RAW.

Какие проекты можно реализовать на базе Ардуино Про Мини:

  • Управляемые конструкции для квадрокоптера;
  • Таймер;
  • Устройство для анализа влажности почвы;
  • Автоматический полив растений;
  • Устройство для измерения осадков и скорости ветра;
  • Автоматизация аквариума.

И многие другие проекты для дома и дачи.

Принципиальная схема платы Ардуино изображена ниже.

Пинов у микроконтроллера 14, каждый из которых может настраиваться как вход или выход. Выводы помечены цифровым номером, аналоговые имеют маркировку А. Рабочее напряжение – 3,3 В или 5 В.

Назначение пинов:

  • Последовательная шина – 0 и 1 (RX, TX). Предназначены для приема и передачи данных.
  • Внешнее прерывание – 2 и 3. Могут использоваться для вызова прерывания.
  • ШИМ выводы – 3, 5, 6, 9, 10, 11.
  • SPI – 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK).
  • Светодиодный индикатор – 13.

6 аналоговых контактов имеют разрешение 10 бит. Некоторые выводы имеют дополнительный функционал:

  • I2C – A4 (SDA), A5 (SCL).

Также плата оснащена дополнительным выводом Reset. При низком уровне перезагружает микроконтроллер.


Миниатюрные размеры платы не позволяют прошить ее без внешней помощи. Есть несколько способов заливки скетча в микроконтроллер:

  • Через адаптер USB в TTL;
  • Через Ардуино Уно;
  • Через SPI интерфейс с помощью любой платы ардуино с разъемом для подключения к компьютеру.

Самым простым методом является первый.

Прошивка через адаптер USB в TTL

В продаже можно найти специальный адаптер – UART переходник. Видов таких переходников много, стоимость каждого изделия невысокая. Советуется приобретать переходники с контактами RST или DTR, они упрощают процесс прошивки.

Для прошивки нужно подключить адаптер в Ардуино: нужно соединить земли с одного и другого устройства, Vcc – на +5В или +3,3 В (в зависимости от модели), RX – TX, TX – RX. Затем конструкцию нужно подключить к компьютеру, установить драйвер и начать прошивку. Компьютер определит, к какому порту подключена плата. Драйвер можно скачать с официального сайта. Скачанный архив нужно распаковать и установить.

Затем нужно запустить среду разработки Adruino IDE, выбрать нужную плату и номер порта и загрузить микропрограмму. Это делается следующим образом:

  • Нажать «Загрузить»;
  • Затем начнется компиляция – появится надпись «Компиляция скетча»;
  • После появление надписи «Загружаем» нужно нажать на плате кнопку Reset (в переходниках с RST или DTR нажимать кнопку не нужно).

Важно! Нажатие на Reset должно быть кратковременным.

Скетч будет загружен в микроконтроллер. Об успешном окончании процедуры можно понять по мигающему светодиоду.

Прошивка через Ардуино Уно

Для прошивки потребуется классическая плата Ардуино Уно в DIP корпусе. На ней должен быть специальный разъем, из которого нужно вытащить аккуратно микроконтроллер. Важно делать все действия внимательно, чтобы не погнуть ножки процессора.

Проводами нужно подключить arduino pro mini к разъему. Как подключить контакты – RX-RX, TX-TX, GND-GND, 5V-VCC, RST-RST.

После подключения можно начать стандартную загрузку скетча через Arduino IDE.

Прошивка через SPI интерфейс

Этот способ является самым неудобным и трудоемким. Прошивание платы производится в 2 этапа:

  • Прошивка микроконтроллера Ардуино Уно как ISP программатора;

Алгоритм проведения первого этапа:

  • Запуск среды разработки Arduino IDE;
  • Открытие «Файл» – «Примеры» – «11. ArduinoISP» – «ArduinoISP»;
  • Далее «Инструменты» – «Плата» – «Ардуино уно»;
  • «Инструменты» – «Порт», и выбирается нужный номер COM порта;
  • Далее нужно произвести компиляцию и загрузить код в Ардуино Уно.

Затем обе платы нужно соединить проводниками по приведенной схеме: 5V – VCC, GND – GND, MOSI (11) – MOSI (11), MISO (12) – MISO (12), SCK (13) – SCK (13).

Теперь нужно настроить Arduino IDE для Arduino Pro Mini. Это делается следующим образом:

  • «Инструменты» – «Плата» – выбор нужной платы Arduino Pro Mini;
  • В том же меню выбирается «Процессор» – выбор соответствующего процессора с нужной тактовой частотой;
  • Затем нужно установить порт, к которому подключена плата;
  • «Инструменты» – «Программатор» – Arduino as ISP;
  • Затем нужно загрузить скетч через программатор.

Важно отметить, что загрузка кода должна происходить через специальное меню «загрузить через программатор». Здесь можно запутаться, потому такой способ и неудобен. Загрузка обычным способом приведет тому, что код зальется в Ардуино Уно.

После проведенной загрузки перепрошить микроконтроллер через переходник больше не получится. Придется заливать новый bootloader через «записать загрузчик».

Если при каком-либо виде загрузки прошивки возникают проблемы, нужно проверить подключение платы.

Программирование на Ардуино про мини


Используется стандартная среда разработки Arduino IDE. После того как устройство подключено к компьютеру, нужно правильно выбрать плату в списке. Главное не перепутать Ардуино на 3,3 В и на 5 В. Какая именно используется, должно быть написано на корпусе.

В пункте Serial Port выбирается нужный порт, к которому подключена плата. Затем можно загружать на плату программу, путем нажатия на кнопку Upload.

Загрузка может длиться долго и в итоге выдать ошибку. Чтобы ее избежать, во время заливки скетча нужно нажать кнопку reset, когда появится надпись Binary sketch size: xxx bytes. Во время загрузки на плате будут загораться светодиодные индикаторы. После заливки скетча нужно отсоединить микроконтроллер и подать на него напряжение.

Сравнение характеристик разных плат Ардуино

Основная характеристика, по которой Ардуино про мини отличается от остальных плат – это размеры. Габариты Arduino Pro Mini составляют всего 1,8 см х 3,3 см. Немного большую длину имеет плата Ардуино Нано – 1,9 см х 4,3 см. Плата Ардуино Уно больше примерно в 2 раза, ее габариты составляют 6,9 см х 5,3 см. Arduino Mega имеет самые крупные габариты – 10,2 см на 5,4 см.

Количество пинов также различно. Ардуино про мини, как Ардуино Нано и Ардуино Уно, имеет 14 цифровых пинов. Ардуино Мега оснащена 54 цифровыми входами/выходами, из которых 15 поддерживают ШИМ.

Важное отличие Arduino Pro Mini от остальных плат – отсутствие прошивки по USB-UART. Остальные микроконтроллеры можно прошить таким способом, кроме Ардуино Нано. Она прошивается с помощью преобразователя rt232.

Общие сведения

Arduino Mini - это маленькое микропроцессорное устройство, ориентированное на использование с макетными платами или в приложениях, предъявляющих высокие требования к габаритным размерам. Первоначально устройство было спроектировано на базе микроконтроллера ATmega168, который в настоящее время заменен на микроконтроллер ATmega328 (). В состав устройства входит: 14 цифровых входов/выходов (из которых 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 8 аналоговых входов и кварцевый резонатор на 16 МГц. Arduino Mini можно прошить с помощью специального USB-Serial адаптера или любого другого преобразователя интерфейсов USB-Serial либо RS232-Serial с TTL-уровнями напряжения.

В новой версии Arduino Mini (R5) обновлена печатная плата под микроконтроллер ATmega328, благодаря чему все компоненты теперь расположены на лицевой стороне платы. Помимо этого, добавлена кнопка сброса. При этом в новой версии Ардуино Mini расположение выводов полностью аналогично предыдущей версии R4.

Внимание: напряжение питания Arduino Mini не должно превышать 9В или не должно быть отрицательным. При несоблюдении этого условия плата может выйти из строя.

Характеристики

Микроконтроллер ATmega328
Рабочее напряжение
Напряжение питания 7-9В
Цифровые входы/выходы 14 (из которых 6могут использоваться в качестве ШИМ-выходов)
Аналоговые входы 8 (4 из которых на внешних выводах)
Максимальный ток одного вывода 40 мА
Flash-память 32 КБ (из которых 2 КБ используются загрузчиком)
SRAM 2 КБ
EEPROM 1 КБ
Тактовая частота 16 МГц

Программирование

Для прошивки Arduino Mini можно использовать специальный USB-Serial адаптер или любой другой преобразователь интерфейсов USB-Serial либо RS232-Serial с TTL-уровнями напряжения. Инструкции по прошивке см. на странице "Начало работы с Arduino Mini" .

ATmega328 в Arduino Mini выпускается с прошитым загрузчиком , позволяющим загружать в микроконтроллер новые программы без необходимости использования внешнего программатора. Взаимодействие с ним осуществляется по оригинальному протоколу STK500 ( , ).

Тем не менее, микроконтроллер ATmega328 можно прошить и через разъем для внутрисхемного программирования ICSP (In-Circuit Serial Programming), не обращая внимания на загрузчик; информацию о распиновке разъема ICSP для прошивки Mini через загрузчик см. на соответствующей странице . Инструкции по использованию внешнего программатора для прошивки контроллера см. .

Входы и выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Arduino Mini может работать в качестве входа или выхода. Уровень напряжения на выводах ограничен 5В. Максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, составляет 40 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами (по умолчанию отключенными) номиналом 20-50 кОм. Выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11 могут выводить аналоговые величины в виде ШИМ-сигнала; для получения дополнительной информации об этом см. описание функции analogWrite() . Выводы 0 и 1 используются при подключении устройства к компьютеру через адаптер Mini USB (или похожий). Подключение к этим выводам каких-либо внешних цепей может приводить к нарушению USB-соединения с компьютером или препятствовать процессу загрузки в микроконтроллер новых программ.

В Arduino Mini есть 8 аналоговых входов, каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 различных значения). Входы 0 - 3 выведены на внешний разъем платы; для подключения к входам 4 - 7 на плате предусмотрены отверстия и распаечные площадки. По умолчанию, измерение напряжения осуществляется относительно диапазона от 0 до 5 В. Однако, верхнюю границу этого диапазона можно изменить, используя вывод AREF и несколько низкоуровневых команд.

Расположение выводов

Примечание: распиновка выводов в Arduino Mini версий 03 и 04 отличается. Убедитесь, что вы используете схему, соответствующую вашей версии Ардуино.

Arduino + два сервопривода + плата зарядки + плата повышающего преобразователя + старый аккумулятор + кучка радиодеталей + кусок фанеры + тумблер = сбылась мечта идиота!
Много текста, для тех, кто любит читать. Много спойлеров, для тех, кто любит читать «по диагонали». Видео, для тех, кто любит видео. Скетч, для тех, кто любит сразу скопировать и запустить «на коленке». Фото, фото, фото. Кот, для любителей котов.

Не совсем дисклеймер

Это мой первый проект, не считая мигания светодиодом, Hello world и т.п. По традиции надо предварительно посыпать голову пеплом, на предмет того, что код далек от совершенства и обязательно ввязаться в спор по этому поводу. А также по поводу частичной скопированности кода у другого проекта, попросить не бить сильно и т.д. Но этого не будет. Код идеален! Потому что работает, нравится мне и сделан для себя.
Интересующимся дам совет: не бойтесь, вступайте в бой, лопатьте горы кода, стройте свои мегапирамиды из разных операторов. Со временем придет и стиль, и утонченность, и идеал.
Пока в памяти контроллера есть место - вам ни чего не страшно. Упретесь в стену - будете оптимизировать. И это тоже развитие. Оно важно.
Большая книга по программированию на С - да, полезно. Но, на первых порах, гораздо полезнее иметь под рукой краткий справочник по командам и держать в закладках несколько ссылок на работу с простыми примерами, библиотеками и т.п., вроде , или той же Амперки.
И еще, мне очень помогают блок-схемы. Прямоугольник, ромбик, овал. Кто сталкивался - понимает. Делаю сейчас один проект - без блок-схемы никак. Для меня, лучше несколько дней рисовать - перерисовывать на бумаге, чтобы яснее представить себе весь ход работы программы, чем набросать кучу кода и зашиться в нем, т.к. я не обладаю умением охватить весь код силой своей программистской мысли, в виду малого опыта.
Желающим повторить или сделать по-своему – отвечу на все вопросы.
В пустые споры по моей письменной грамотности, стилю, дизайну, коду и нужности изделия и т.п., вступать не буду. Если допустил где-то в обзоре суровый косяк – исправлю или допишу.

Что такое «Самое бесполезное устройство» можете загуглить сами. Я натолкнулся на него случайно . Этот код и был взят за основу, т.к. сам по себе он не запустился, да и сценарии хотелось сделать свои.

Лирическое отступление

Говорят, после сорока, особенно, когда уже очень после сорока, нужно стараться «разминать» мозги. И что изучение языков - лучшая разминка. И не только в таком возрасте. К языкам я не очень, а журнал «Здоровье» как бы советует… В общем, решил я изучить что-то новое для себя. Электроника для меня не в новинку, хоть и забыл я ее уже по большей части, но вот программирование ни когда не было родным. Я его побаивался. Но тут совпало много знаков свыше: журнал «Здоровье», который рекомендует изучить что-то новое, давняя мечта разобраться (хоть немного) в программировании (хоть чего) и youtube, в котором только ленивый не рассказывает про то, как мигать светодиодом с помощью умной платы за доллар с копейками.
До этого я неплохо управлял миганием светодиода с помощью двух транзисторов, конденсатора и пары сопротивлений, но теперь, говорят, это не комильфо. Значит надо быть в тренде.


Очень мне понравилось это бесполезное, в прямом смысле слова, устройство. Увидел – влюбился. Хочу, и всё! Как детская мечта! Но возраст внес свои коррективы. Хочу именно сам сделать, а не купить. Тем более, что в продаже простые устройства. Я же натолкнулся на «интеллектуальное», а таких в продаже я не нашел. Тем более – надо делать!
И опять, Arduino. А я в нем ни бум-бум. Значит надо разбираться. Алиэкспресс в помощь. Начал с Ардуин. Понимал, что путь к изучению будет тернист и жертвы неизбежны. Поэтому заказал пять разных. Пусть себе горят, если что. Отладка схемы происходила на Uno от другого продавца. Но, так как в конечном устройстве оказалась именно эта плата - ее и вынес в заглавие.
Кроме ардуинок, заказал огромное количество всякого разного барахла, как ардуиносовместимого, так и околоардуинового. Здесь расскажу только о том, что пригодилось в данном изделии.

Arduino Pro Mini


Доставка быстрая, упаковка в виде стандартного антистатического пакета и конверта с внутренней пупырчатой поверхностью. Продавец общительный, русскоязычный.
На 328 чипе. 3,3 вольта, 8МГц. Почему именно так? Да по ошибке. Хотел на 5 вольт, 16МГц, а купил эту. Сам виноват. Впрочем, для данного проекта не критично - поставил лишний преобразователь напряжения. Собственно и всё. Огромных отличий от других Mini я не нашел. Фирменное отличие - черный текстолит(?) Из косяков: на плате не работает пин RAW. Но и это не остановило. Хотя, с ним мог бы сэкономить преобразователь на 3,3 В. гребенки не распаяны. Плата сделана добротно.
Почему так кратко? Потому что про этого продавца и его платы уже есть пристрастный (п.18). Желающие найдут легко. Пересказывать его не имеет смысла. Я в комментах к нему тоже вставил свои пять копеек. И с продавцом напереписывался вдоволь.


Сервопривод SG90


$3.2 за партию две штуки.
Описывать особенно нечего. Слабый сервопривод со средней точностью позиционирования, которая сильно зависит от скорости перемещения. Зато копеечный. Для привода крышки - с лихвой, для «руки» - на грани возможностей. Для работы нужно 5 вольт, но для управления достаточно и 3,3. Пробовал управлять через преобразователь и напрямую от ардуино - разницы нет. Поэтому преобразователь уровней сэкономил.


Контроллер зарядки и преобразователь питания


$2.28 за пять штук. С защитой. Пока заряжается - горит красный светодиод, окончание зарядки - синий светодиод. Обзор здесь был.


$0.50 за штуку. Доставка, правда, платная, но я брал в этом магазе еще целый ворох всякой всячины, поэтому доставка не напрягла. USB гнездо выпаял для облегчения веса))) На выходе выдает 5,12 вольт.





Брал в оффлайне. Немного туговат. Для облегчения работы сервы, можно было его разобрать, укоротить пружину или заменить на более слабую. Но лень победила. Поставил так. Правда пришлось в коде прописывать добавки к углу поворота сервы на больших скоростях.


TTL преобразователь


$1.5 за штуку. Вообще-то я заказал сначала . Он в два раза дешевле. Но, по каким-то странным причинам, он пал смертью храбрых. Я так и не понял, чем я его убил. По этой причине проект застопорился на месяц, пока не пришел новый, более продвинутый - не надо давить reset. Это ли не прогресс?


Остальное из запасников

Регулятор напряжения1117Т-3,3V в корпусе TO220, конденсаторы 1500,0х6,3 и 470,0х16, два конденсатора по 0,1 мкФ, белый светодиод и микропереключатель от детской машинки, резистор 220 Ом. Аккумулятор валялся несколько лет без дела. Когда-то я разобрал сгоревший (в прямом смысле) портативный DVD-проигрыватель. Из хорошего там только аккумуляторы и уцелели. Вот один из них и пригодился. Вольтаж 3,7 V, емкости я в маркировке не нашел.
Клеевой пистолет, резинка для денег, два крючка от… лифчика (спасибо супруге. Дорогая, я тебя люблю!), два мебельных шканта, четыре шурупа, четыре клейких отбойника для мебельных дверей, кусок макетной платы, провода, разъемы.


Сложнее обстояло дело с корпусом. Было перепробовано множество коробок. Коробка из пластика от часов Tissot оказалась хрупкой, частично картонной. Но металлические завесы от нее подошли. Одна даже в запасе осталась. Пробовал готовые корпуса от парфюма, коробку от вина, от конфет. В итоге, решил сделать сам.
Качественная фанера, скорее всего березовая, нашлась в детском наборе для выжигания. Ребенок вырос - набор остался. С одной стороны был нанесен рисунок, зато другая сторона выглядела прямо-таки сказать, отлично

Прямо-таки сказать, отлично

В школе у нас был трудовик. В возрасте. В общем и целом - замечательный человек. Его уважали. Когда мы проходили электричество, на примере батарейки, лампочки и ключа, он прочитал нам лекцию.
«В батарейке живет ток. Вот выходит он из плюса и пошел по проводам. Идет, идет, вдруг бац - ключ на пути. И ключ разомкнут. Ток понимает, что дальше идти некуда. Он развернулся и ушел в батарейку. И лампочка не горит. Замыкаем ключ. Ток опять пошел, дошел до ключа, прошел через него, прошел через лампочку и вернулся в батарейку. И лампочка горит, прямо-таки сказать, отлично.» С тех пор и есть такая фраза в лексиконе, как синоним чего-то неожиданно удачного.




Пробовал резать фанеру ножовкой, лобзиком - всё не то. Сколы, которые потом трудно убрать, не ровная кромка. Нашел выход - острый канцелярский нож. Замечательно прорезает половину фанеры с одной стороны, и половину с другой. Потом чуть-чуть наждачкой и всё в ажуре. Зато, при хорошей металлической линейке и постоянно остром лезвии, получается идеальный срез и ровная линия.
Конечно, не без косяков - под наклейкой Hand made скрывается банальная дырка. Просверлил по центру, для тумблера. А серва не влезла. Пришлось смещать тумблер в бок и закрывать дырку. Меня такие трудности не пугают.
Описывать каждый свой чих по изготовлению устройства не вижу смысла. Я опишу некоторые моменты. А уж имеющий руки - да сделает.
Коробку собрал на термоклей. Самого клея не жалел. Держится отменно. Не скрипит, не люфтит. Быстро, дешево и сердито. Да и вообще, как вы заметили, практически всё держится на этом клее. Рекомендую. Очень ускоряет процесс сборки. Микрик выключения приклеил изнутри на левую стенку - виднеется на фото немного.
Крышку прикрепил на завесу.

С завесой намучился. Много экспериментировал. Хотел, чтобы крышка располагалась именно сверху коробки, а не внутри. Даже согнул несколько вариантов скоб-завес из скрепок. По потом вспомнил, что в процессе экспериментов на глаза попались завесы из коробки часов Tissot. Такие добротные, швейцарские (китайские?).
Завеса вещь важная. Ее качество очень важно для общей внешней красоты устройства.
Основной тумблер нужен помягШе, тогда и работать будет полегШе.
Крышку возвращает в закрытое положение резинка. Ее не нужно выбирать очень жесткой - серва справится, но, при центральном расположении завесы, крышку будет перекашивать.
В случае с фанерой, покрытие лаком обязательно - пачкается сильно. Я применил бесцветный цапон-лак. Просто потому, что другого под рукой не оказалось.
Серву, которая управляет «рукой» лучше расположить по-другому. Не сбоку, а спереди от тумблера. Тогда «рука» может быть попроще в изготовлении - г-образная, вместо п-образной. Ширину коробки можно уменьшить и тумблер расположить по центру.
Серву крышки лучше развернуть на 180 градусов, тогда в коде проще будет ассоциировать градусы этой сервы с работой крышки. У меня наоборот, поэтому открывание - это уменьшение градусов. А у «руки» наоборот. И правильнее толкать крышку с той же стороны, с которой ее тянет назад резинка.
Коробку не стоит делать слишком маленькой. Будет не удобно пользоваться. А вот более плоской - допустимо. Коробка легкая и если она будет площе, будет устойчивее. Удобнее будет толкать тумблер пальцем не придерживая коробку.
Из двух кусков макетной платы сделал что-то типа шилда. Ардуину впаял без разъемов. Намертво. Мне не жалко.


А вот всю периферию сделал на разъемах. Так удобнее.
Конденсатор большой емкости по питанию ардуины (3,3 вольт) обязателен. Без него ардуина «виснет».
У меня нет сборочных чертежей устройства. Оно на столько простое, что можно применить много других простых решений, на которых строится вся механика. На видео, как моем, так и других подобных устройств, можно видеть применяемые варианты приводов.

#include #include Servo doorServo; //сервопривод крышки Servo handServo; //сервопривод руки Bounce bouncer = Bounce(12, 40); //создаем экземпляр класса Bounce для 12 вывода тумблера int pos = 0; //переменная начальной позиции int pos1door = 70; //начальное положение сервопривода крышки int pos2door = 30; //конечное положение сервопривода крышки int pos1hand = 10; //начальное положение сервопривода руки int pos2hand = 160; //конечное положение сервопривода руки int r; //случайное число, от которого зависит вариант выключения тумблера #define LED_PIN 11 // номер выхода,подключенного к светодиоду int ledState = LOW; // этой переменной устанавливаем состояние светодиода long previousMillis = 0; // храним время последнего переключения светодиода #define INTERVAL 30UL // интервал между включение/выключением светодиода void setup() { pinMode(LED_PIN, OUTPUT); pinMode(12, INPUT); //переключаем 12 вывод в режим входа digitalWrite(12, 1); //включаем на нем подтягивающий резистор Serial.begin(9600); //установка порта на скорость 9600 бит/сек. Для отладки. Потом можно убрать. doorServo.attach(9); //назначаем сервопривод крышки на пин 9 handServo.attach(10); //назначаем сервопривод руки на пин 10 doorServo.write(pos1door); //устанавливаем в начальную позицию сервопривод крышки handServo.write(pos1hand); //устанавливаем в начальную позицию сервопривод руки } void loop() { if (bouncer.update()) { if (bouncer.read()==0) { //если кнопка нажата { r = random(0,11); //генерируем случайное число jn 0 до 10 Serial.println®; if (r == 0) { move_0(); } //вызов функции по случайному числу else if (r == 1) { move_1(); } else if (r == 2) { move_2(); } else if (r == 3) { move_3(); } else if (r == 4) { move_4(); } else if (r == 5) { move_5(); } else if (r == 6) { move_0(); } else if (r == 7) { move_1(); } else if (r == 8) { move_4(); } else if (r == 9) { move_3(); } else if (r == 10) { move_0(); } } } } } // Библиотека функций. Общий принцип: открыть крышку - высунуть руку и выключить тумблер - убрать руку - закрыть крышку //а уж вариантов как это красиво обставить................ void move_0(){ //простой вариант: открыли-выключили-закрыли //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door; pos -=3) { doorServo.write(pos); delay(15); } //высовываем руку for(pos = pos1hand; pos <= pos2hand; pos +=3) { handServo.write(pos); delay(15); } //убираем руку for(pos = pos2hand; pos >= pos1hand; pos -=3) { handServo.write(pos); delay(15); } //закрываем крышку for(pos = pos2door; pos <= pos1door; pos +=3) { doorServo.write(pos); delay(15); } } void move_1(){ //простой вариант 2: открыли-выключили-закрыли //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door; pos -=1) { doorServo.write(pos); delay(15); } delay(1000); //высовываем руку for(pos = pos1hand; pos <= pos2hand; pos +=1) { handServo.write(pos); delay(15); } //убираем руку for(pos = pos2hand; pos > <= pos1door; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } } void move_2(){ //задумчивый вариант 2: приоткрыли-закрыли-открыли-выключили-закрыли //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door+15; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } delay(1000); //закрываем крышку for(pos = pos2door+15; pos <= pos1door; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } delay(1000); //открываем крышку for(pos = pos1door; pos > <= pos2hand+2; pos +=5) { handServo.write(pos); delay(15); } //убираем руку for(pos = pos2hand+2; pos >= pos1hand; pos -=5) { handServo.write(pos); delay(15); } //закрываем крышку for(pos = pos2door; pos <= pos1door; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } } void move_3(){ //дерганый вариант: приоткрыли-подергали - закрыли-открыли-выключили-закрыли //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door+15; pos -=1) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(500); //дергаем крышку for(int i=1; i <=8; i ++) { doorServo.write(pos2door+18); delay(80); doorServo.write(pos2door+15); delay(80); static unsigned long previousMillis = 0; if(millis() - previousMillis > INTERVAL) { previousMillis = millis(); digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); } } delay(500); //закрываем крышку for(pos = pos2door+15; pos <= pos1door; pos +=1) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(1000); //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } //высовываем руку for(pos = pos1hand; pos <= pos2hand+2; pos +=5) { handServo.write(pos); delay(15); } //убираем руку for(pos = pos2hand+2; pos >= pos1hand; pos -=5) { handServo.write(pos); delay(15); } //закрываем крышку for(pos = pos2door; pos <= pos1door; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(15); } } void move_4(){ //открываем крышку delay(2000); for(pos = pos1door; pos >= pos2door+15; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(500); digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); delay(2000); digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); delay(500); //закрываем крышку for(pos = pos2door+15; pos <= pos1door; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(1000); //открываем крышку не полностью for(pos = pos1door; pos >= pos2door+15; pos -=1) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(2000); //открываем крышку полностью for(pos = pos2door+15; pos >= pos2door; pos -=1) { doorServo.write(pos); delay(15); } //высовываем руку for(pos = pos1hand; pos <= pos2hand-35; pos +=1) { handServo.write(pos); delay(35); } delay(1000); //высовываем руку for(pos = pos2hand-35; pos <= pos2hand+3; pos +=4) { handServo.write(pos); delay(15); } //убираем руку for(pos = pos2hand+3; pos >= pos1hand; pos -=7) { handServo.write(pos); delay(15); } //закрываем крышку for(pos = pos2door; pos <= pos1door; pos +=7) { doorServo.write(pos); delay(15); } delay(500); //открываем крышку for(pos = pos1door; pos >= pos2door+20; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(300); digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); delay(500); digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); delay(100); //закрываем крышку for(pos = pos2door+20; pos <= pos1door; pos +=1) { doorServo.write(pos); delay(50); } } void move_5(){ //возня for(int i=1; i <=2; i ++) { for(pos = pos1door; pos <= pos1door+45; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } for(pos = pos1door+45; pos >= pos1door; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(100); } //дергаем крышку for(int i=1; i <=3; i ++) { doorServo.write(pos1door-6); delay(80); doorServo.write(pos1door-3); delay(80); } delay(300); //открываем крышку digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); for(pos = pos1door; pos >= pos2door+25; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } delay(500); //открываем крышку digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); for(pos = pos2door+25; pos >= pos2door+10; pos -=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } //открываем крышку digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); for(pos = pos2door+10; pos >= pos2door-5; pos -=2) { doorServo.write(pos); delay(50); } //высовываем руку for(pos = pos1hand; pos <= pos2hand-35; pos +=9) { handServo.write(pos); delay(35); } delay(1000); //убираем руку for(pos = pos2hand-35; pos >= pos2hand-70; pos -=1) { handServo.write(pos); delay(15); } delay(1000); //высовываем руку for(pos = pos2hand-70; pos <= pos2hand+3; pos +=9) { handServo.write(pos); delay(15); } delay(50); //убираем руку for(pos = pos2hand+3; pos >= pos1hand; pos -=7) { handServo.write(pos); delay(15); } //закрываем крышку digitalWrite(LED_PIN,!digitalRead(LED_PIN)); for(pos = pos2door-5; pos <= pos1door+3; pos +=5) { doorServo.write(pos); delay(50); } }

Скетч, предлагаемый автором из ссылки в начале обзора, у меня не запустился. А я еще был не тот профи, каковым являюсь сейчас)))))))
В общем, начал разбираться. В итоге, на основе чужого, сделал свой скетч. Добавил защиту от дребезга. Проще, конечно, было поставить резистор с конденсатором, но уж очень хотелось попрограммировать.


В принципе, схема понятна из скетча. Но я ее все-таки приведу. Уж простите за качество - как смог. Плату преобразователя взял немного другую - в «анфас» не нашел нужной.


Особых пояснений по скетчу нет. Разве что момент добавления угла поворота на несколько градусов, когда скорость сервы большая. Заметил, что если «рука» выскакивает резко, то она не выключает тумблер. Явно это от низкого качества сервоприводов. Поэтому нужно добавить немного к углу вылета «руки». Подозреваю, что при повторении эти добавочные градусы могут быть у вас другими. Зависит от плеча «руки».
И про программы. Пока шесть программ. Вызываются через генерацию случайного числа. Причем простые программы (0, 1 и 2) вызываются чаще обычных. Всем моим тестировщикам показалось, что более навороченные программы должны быть редким приятным бонусом, тогда появляется некая интрига. Так и сделал.
Для любителей цифр - размер коробки: длина - 150мм, высота - 70мм, ширина - 65мм.

Youtube сильно ухудшил качество. Если нужно глянуть в оригинале - качайте. 21 МБ.
Здесь в скетч внесено изменение, позволяющее увидеть все шесть программ по очереди, чтобы вы имели представление обо всех. В жизни, как я писал, у них псевдо-случайный порядок.



Зарядка производится через микро-USB обычным зарядником от мобильного. Автономность сильно зависит от частоты использования. Иногда несколько суток, а иногда за день «убиваю».


Напоследок.
Проект, тем не менее, вполне можно дорабатывать и дорабатывать. Можно придумывать новые сценарии. Можно добавить пищалку и озвучить устройство. Например пусть «рычит», типа злится, если время между выключением и включением тумблера очень короткое. Можно, как в исходном проекте, добавить перемещение коробочки в разные стороны.
Можно встроить проверку случая, когда «рука», по какой-то причине, не выключила тумблер (например на холоде, серва не дотягивает до нужного угла совсем немного) и скорректировать угол на один раз, написав специально для такого случая какую-нибудь «нервную» программу выключения. Можно поставить Nano и программировать через USB, не разбирая каждый раз устройство.

Да и вообще – можно сделать аккуратнее. Много всяких можно. Собственно именно этим я и предлагаю заняться тем, кого это заинтересовало.
Может я упустил что-то. Крупноват обзор получился для такого простого устройства. Вот за это могу извиниться.
Теперь кот и спасибо за то, что дочитали до конца.
Общие сведения

Arduino Pro Mini построена на микроконтроллере ATmega168 (техническое описание). Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов. Блок из шести выводов может подключаться к кабелю FTDI или плате-конвертеру Sparkfun для обеспечения питания и связи через USB.

Arduino Pro Mini предназначена для непостоянной установки в объекты или экспонаты. Платформа поставляется без установленных выводов, что позволяет пользователям применять собственные выводы и разъемы. Расположение выводов совместимо с платформой Arduino Mini.

Существует две версии платформы Pro Mini. Одна версия работает при напряжении 3.3 В и частоте 8 МГц, другая при напряжения 5 В и частоте 16 МГц.

Arduino Pro Mini разработана и производится SparkFun Electronics.

Схема и исходные данные

Характеристики
Питание

Arduino Pro Mini может получать питание: через кабель FTDI, или от платы-конвертора, или от регулируемого источника питания 3.3 В или 5 В (зависит от модели платформы) через вывод Vcc, или от нерегулируемого источника через вывод RAW.

Выводы питания:

  • RAW . Для подключения нерегулируемого напряжения.
  • VCC . Для подключения регулируемых 3.3 В или 5 В.
  • GND. Выводы заземления.
Память

Микроконтроллер ATmega168 имеет: 16 кБ флеш-памяти для хранения кода программы (2 кБ используется для хранения загрузчика), 1 кБ ОЗУ и 512 байт EEPROM (которая читается и записывается с помощью библиотеки EEPROM).

Входы и Выходы

Каждый из 14 цифровых выводов Pro, используя функции pinMode() , digitalWrite() , и digitalRead() , может настраиваться как вход или выход. Выводы работают при напряжении 3,3 В. Каждый вывод имеет нагрузочный резистор (стандартно отключен) 20-50 кОм и может пропускать до 40 мА. Некоторые выводы имеют особые функции:

  • Последовательная шина: 0 (RX) и 1 (TX) . Выводы используются для получения (RX) и передачи (TX) данных TTL. Данные выводы имеют соединение с выводами TX-0 и RX-1 блока из шести выводов.
  • Внешнее прерывание: 2 и 3 . Данные выводы могут быть сконфигурированы на вызов прерывания либо на младшем значении, либо на переднем или заднем фронте, или при изменении значения. Подробная информация находится в описании функции attachInterrupt().
  • ШИМ: 3, 5, 6, 9, 10, и 11 . Любой из выводов обеспечивает ШИМ с разрешением 8 бит при помощи функции analogWrite() .
  • SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) . Посредством данных выводов осуществляется связь SPI, которая, хотя и поддерживается аппаратной частью, не включена в язык Arduino.
  • LED: 13 . Встроенный светодиод, подключенный к цифровому выводу 13. Если значение на выводе имеет высокий потенциал, то светодиод горит.

На платформе Pro Mini установлены 6 аналоговых входов, каждый разрешением 10 бит (т.е. может принимать 1024 различных значения). Четыре из них расположены на краю платформы, а другие два (входы 4 и 5) ближе к центру. Измерение происходит относительно земли до значения VCC. Некоторые выводы имеют дополнительные функции:

  • I2C: A4 (SDA) и A5 (SCL) . Посредством выводов осуществляется связь I2C (TWI), для создания которой используется библиотека Wire.

Существует дополнительный вывод на платформе:

  • Reset . Низкий уровень сигнала на выводе перезагружает микроконтроллер. Обычно применяется для подключения кнопки перезагрузки на плате расширения, закрывающей доступ к кнопке на самой плате Arduino.
Связь

На платформе Arduino Pro Mini установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером, другими устройствами Arduino или микроконтроллерами.ATmega168 поддерживает последовательный интерфейс UART TTL, осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (TX). Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor) программы Arduino позволяет посылать и получать текстовые данные через подключение USB.

Библиотекой SoftwareSerial возможно создать последовательную передачу данных через любой из цифровых выводов Pro Mini.

ATmega168 поддерживает интерфейсы I2C (TWI) и SPI. В Arduino включена библиотека Wire для удобства использования шины I2C. Более подробная информация находится в документации. Для использования интерфейса SPI обратитесь к техническим данным микроконтроллера ATmega168.

Программирование

Микроконтроллер ATmega168 поставляется с записанным загрузчиком, облегчающим запись новых программ без использования внешних программаторов. Связь осуществляется оригинальным протоколом STK500.

Имеется возможность не использовать загрузчик и запрограммировать ATmega168 с помощью внешнего программатора. Подробная информация находится в данной инструкции.

Автоматическая (программная) перезагрузка

Arduino Pro Mini разработана таким образом, чтобы перед записью нового кода перезагрузка осуществлялась самой программой, а не нажатием кнопки на платформе. Один из выводов на блоке из шести выводов подключен к линии перезагрузки микроконтроллеров ATmega168 через конденсатор 100 нФ. Данный вывод соединен с одной из линий управления потоком конвертора USB-to-serial, подключенного к блоку: к линий RTS при использовании кабеля FTDI или к линии DTR при использовании платы-конвертора Sparkfun. Активация данной линии, т.е. подача сигнала низкого уровня, перезагружает микроконтроллер. Программа Arduino, используя данную функцию, загружает код одним нажатием кнопки Upload в самой среде программирования. Подача сигнала низкого уровня по линии перезагрузки скоординирована с началом записи кода, что сокращает таймаут загрузчика.

Функция имеет еще одно применение. Перезагрузка Pro Mini происходит каждый раз при подключении к программе Arduino на компьютере с ОС Mac X или Linux (через USB). Следующие полсекунды после перезагрузки работает загрузчик. Во время программирования происходит задержка нескольких первых байтов кода во избежание получения платформой некорректных данных (всех, кроме кода новой программы). Если производится разовая отладка скетча, записанного в платформу, или ввод каких-либо других данных при первом запуске, необходимо убедиться, что программа на компьютере ожидает в течение секунды перед передачей данных.

Физические характеристики

Габаритные размеры печатной платы Pro Mini составляют 1,8х3,3 см.

Arduino - это эффективное средство разработки программируемых электронных устройств, которые, в отличие от персональных компьютеров, ориентированы на тесное взаимодействие с окружающим миром. Ардуино - это открытая программируемая аппаратная платформа для работы с различными физическими объектами и представляет собой простую плату с микроконтроллером, а также специальную среду разработки для написания программного обеспечения микроконтроллера.

Ардуино может использоваться для разработки интерактивных систем, управляемых различными датчиками и переключателями. Такие системы, в свою очередь, могут управлять работой различных индикаторов, двигателей и других устройств. Проекты Ардуино могут быть как самостоятельными, так и взаимодействовать с программным обеспечением, работающем на персональном компьютере (например, приложениями Flash, Processing, MaxMSP). Любую плату Ардуино можно собрать вручную или же купить готовое устройство; среда разработки для программирования такой платы имеет открытый исходный код и полностью бесплатна.

Язык программирования Ардуино является реализацией похожей аппаратной платформы "Wiring", основанной на среде программирования мультимедиа "Processing".

Почему именно Arduino?

Существует множество других микроконтроллеров и микропроцессорных устройств, предназначенных для программирования различных аппаратных средств: Parallax Basic Stamp, Netmedia"s BX-24, Phidgets, MIT"s Handyboard и многие другие. Все эти устройства предлагают похожую функциональность и призваны освободить пользователя от необходимости углубляться в мелкие детали внутреннего устройства микроконтроллеров, предоставив ему простой и удобный интерфейс для их программирования. Ардуино также упрощает процесс работы с микроконтроллерами, но в отличие от других систем предоставляет ряд преимуществ для преподавателей, студентов и радиолюбителей:

Компактные платы ардуино:

Ардуино Нано

Платформа Nano, построенная на микроконтроллере ATmega328 (Arduino Nano 3.0) или ATmega168 (Arduino Nano 2.x), имеет небольшие размеры и может использоваться в лабораторных работах. Она имеет схожую с Arduino Duemilanove функциональность, однако отличается сборкой. Отличие заключается в отсутствии силового разъема постоянного тока и работе через кабель Mini-B USB. Nano разработана и продается компанией Gravitech.
Наверное одна из лучших и компактных плат для различных проектов и самоделок, обычно выбираю её :

Ардуино про мини

Arduino Pro Mini построена на микроконтроллере ATmega168 (техническое описание ). Платформа содержит 14 цифровых входов и выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, резонатор, кнопку перезагрузки и отверстия для монтажа выводов.

Плата имеет еще более компактные размеры, но без конвертора сн340. Цена ниже чем у нано.




Arduino pro micro

Плата Arduino Pro Micro построена на микроконтроллере ATmega32U4 , что позволило не применяя конвертер USB-UART подключать плату в USB-порту компьютера. Это исключает необходимость применения программатора для записи скетча в плату.

Возможности:

  • частота: 16МГц
  • 4 канала АЦП (10 бит)
  • 10 портов ввода-вывода общего назначения (из них 5 с ШИМ)
  • выводы Rx/Tx
  • светодиоды: питание, Rx, Tx

Плата имеет регулятор напряжения, что позволяет использовать питание до 12В (вывод RAW, не VCC!)



Полноразмерные платы ардуино

Ардуино Уно

Arduino Uno контроллер построен на ATmega328 (техническое описание , pdf). Платформа имеет 14 цифровых вход/выходов (6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, силовой разъем, разъем ICSP и кнопку перезагрузки.

КУпить на алиэкспресс http://ali.pub/1tgxw9


Ардуино DUE

Общие сведения

Arduino Due - плата микроконтроллера на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 (описание). Это первая плата Arduino на основе 32-битного микроконтроллера с ARM ядром. На ней имеется 54 цифровых вход/выхода (из них 12 можно задействовать под выходы ШИМ), 12 аналоговых входов, 4 UARTа (аппаратных последовательных порта), a генератор тактовой частоты 84 МГц, связь по USB с поддержкой OTG, 2 ЦАП (цифро-аналоговых преобразователя), 2 TWI, разъем питания, разъем SPI, разъем JTAG, кнопка сброса и кнопка стирания.

Внимание! В отличие от других плат Arduino, Arduino Due работает от 3,3 В. Максимальное напряжение, которое выдерживают вход/выходы составляет 3,3 В. Подав более высокое напряжение, например, 5 В, на выводы Arduino Due, можно повредить плату.

Плата содержит все, что необходимо для поддержки микроконтроллера. Чтобы начать работу с ней, достаточно просто подключить её к компьютеру кабелем микро-USB, либо подать питание с AC/DC преобразователя или батарейки. Due совместим со всеми платами расширения Arduino, работающими от 3,3 В, и с цоколевкой Arduino 1.0.


Arduino ESPLORA

Общие сведения

Arduino Esplora - это микропроцессорное устройство, спроектированное на основе Arduino Leonardo . Esplora отличается от всех предыдущих плат Arduino наличием множества встроенных, готовых к использованию датчиков для взаимодействия. Он спроектирован для тех, кто предпочитает сразу начать работу с Ардуино, не изучая перед этим электронику. Пошаговую инструкцию к Esplora вы сможете найти в руководстве Начало работы с Esplora .

Esplora имеет встроенные звуковые и световые индикаторы (для вывода информации), а также несколько датчиков (для ввода информации), таких, как джойстик, слайдер, датчик температуры, акселерометр, микрофон и световой датчик. Помимо этого, на плате есть два входных и выходных разъема Tinkerkit, а также гнездо для подключения жидкокристаллического TFT-экрана, позволяющие значительно расширить возможности устройства.

Как и на плате Leonardo, в Esplora используется AVR-микроконтроллер ATmega32U4 с кварцевым резонатором 16 МГц, а также разъем микро-USB, позволяющий устройству быть USB-гаджетом, подобно мыши или клавиатуре.


Arduino YUN

Arduino Yun – отладочная плата на базе микроконтроллера ATmega32u4 и Atheros AR9331. Процессор Atheros поддерживает дистрибутив Linux, основанный на базе OpenWrt и называемый OpenWrt-Yun. Плата имеет встроенную поддержку Ethernet и WiFi, порт USB-A, слот для карты micro-SD, 20 цифровых входных/выходных выводов (из которых 7 могут использоваться в качестве ШИМ выходов, а 12 – в качестве аналоговых входов), кварцевый резонатор 16 МГц, соединение microUSB, разъем ICSP и 3 кнопки перезагрузки.

Купить на Алиэкспресс http://ali.pub/1tgz6c





Заказываешь на Aliexpress ?Узнай как экономить покупая на али кэшбек

https://cashback.epn.bz/?i=ff2b6

https://cashback.epn.bz/joinusnow?i=ff2b6