Kutilka s přezdívkou „Annaane“ sestrojila velice zajímavý rébus do únikové hry. Ten obsahuje čtyři RFID čtečky, ke kterým když přiložíte správné RFID karty, otevře se zámek, který umožní další postup ve hře. Pokud přiložíte karty ve špatném pořadí, nic se nestane (ale pokud byste chtěli hráče potrápit, můžete jim třeba poskytnout falešnou stopu).

Jak je vidět ve videu níže, je projekt zatím ve fázi prototypu. Nápad je to ale určitě výborný a účastníky hry může pěkně potrápit.

Projekt řídí deska Arduino UNO, na kterém jsou využity všechny piny, kromě pinů RX a TX sériové linky. V případě, že by bylo potřeba více pinů, je možné použít třeba Arduino Mega, nebo I2C expandér pinů.

Více informací o projektu naleznete na serveru Hackaday. Kód je dostupný na GitHub.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/05/16/an-arduino-based-rfid-tag-system-perfect-for-escape-rooms/ a upraveno.

Konečně je tady dlouho očekávané vyhlášení velké Arduino soutěže o ceny. Do soutěže jste poslali celkem 24 zajímavých projektů. V porovnání s předešlou sbírkou Arduino projektů to není tak mnoho, ale kvalita projektů šla očividně nahoru. Vyhodnocení nebylo vůbec jednoduché. I když jsme měli tentokrát k dispozici celkem 11 cen, pěkně jsme se u vybírání zapotili a nakonec rozdělili cen 13! Vy, co jste si to taky vyzkoušeli při volbě nejoblíbenějšího Arduino projektu na Facebooku, tak možná víte, co myslím .

Pro Arduino.cz jsou vítězové VŠICHNI, co se do soutěže zapojili, protože to chtělo odvahu jít s kůží na trh a ukázat ostatním svůj projekt. Moc si vážíme účasti všech bastlířů. Ono pár obrázků něčeho hotového dá mnohem více než stránky teorie a je to ta nejlepší motivace pro další bastlíře.

Snažili jsme se vyhodnocení provést co nejzodpovědněji. Pokud jste k obrázku přidali i zajímavý popisek nebo link na zdroj dalších informací, pak to pro nás bylo samozřejmě celkově zajímavější. Přehled všech projektů je v další části článku. Škoda, že u některých projektů chyběl úplně popis nebo autentizace logem HW Kitchen, jak bylo požadováno.

Tak nebudu dlouho napínat, jdeme na vyhodnocení!

Na první příčce se umístil projekt Arduino sudoku, o kterém jsme tu již psali v článku Robotické sudoku s Arduinem. Tento projekt považujeme za TOP, co jsme tady s Arduinem zatím měli možnost vidět. V projektu je obsaženo řešení spousty věcí z oblasti hardware, programování, ale i mechaniky. Kapesní osciloskop DSO Nano V3 poputuje do kapsy pana Miroslava.

Ovládání posuvné brány a řízení kotle jsou projekty, které jistě napadnou hodně lidí, ale nepodaří se je jen tak někomu realizovat. To, že se to podařilo Karlovi a Petrovi je supr! U kotle nás zaujala jednoduchá a funkční regulace ovládáním dusivky a u brány zase dobrý nápad ovládat ji prozvoněním telefonem. Tyto dva projekty obsadily 2. a 3. místo. Pan Karel získává Arduino kit Tinylab (Maker) a pan Petr Originální Arduino MEGA 2560.

Na 3. místě se umístil ještě jeden projekt! Je to projekt Automatického zavlažovače s absolutně praktickým využitím a možností rozšíření o další periferie. Téma Arduino na zahradě je nekonečné a pan Zdeněk předvedl zajímavé řešení, proto mu patří také bronzové místo a samozřejmě Originál Arduino MEGA 2560. Dvě třetí místa nebyly v plánu, ale tohle jsme museli ohodnotit!

Na čtvrtém místě se umístil projekt Automatický bezpečnostní systém. Arduino projekt nás zaujal svou relativně dobrou přehledností i přes jeho velký rozsah. Bezpečnostní systém je také velmi praktická věc, kterou využije asi každý domácí kutil nebo stavitel domu. Výhodou je, že pokud si to člověk takto vytvoří sám, není pak problém nastavit různé chování systému a nebo to vše propojit s domácí automatizací. Pan Teodor získává kupon na slevu 700Kč na e-shopu HW Kitchen.

Páté místo získal projekt Humanoidního robota. Tady si s tím autor opravdu pohrál a přál bych si to jednou vidět, jak se to celé bude hýbat. Pan Andrej v projektu jistě využije Originální Arduino UNO, které získává.

6. a 7. místo obsadily projekty Kódový zámek a Automatizace bazénu. Kódový zámek má jednoduše, ale přitom robustně řešené zamykání a automatizaci bazénu skvěle doplňují věci z 3D tisku.

8. a 9. místo je dobrá inspirace pro tvůrce robotů. Vyhledávač ohně je dobrý projekt, jak spojit zábavu a učení dohromady. Časomíra je pak ryze praktická věc, kterou bych upřímně taky potřeboval udělat pro vlastní použití :).

A konečně 10. místo obsadil projekt Ruční radiostanice. Takto nějak si představuji pravé bastlení. Tento projekt by si nejspíše zasloužil lepší hodnocení, ale v konkurenci s ostatními projekty to už nevyšlo.

Bastlíři projektů 6. až 10. místa získávají naši knihu Průvodce světem Arduina.

A máme tu ještě speciální cenu publika. Tady se vám líbily nejvíce dva projekty a to Výrobní linka a takzvaný HajzlGuard™. Chvíli na Facebooku vyhrával jeden a chvíli zas druhý. V minutě uzavírání soutěže to bylo téměř nerozhodně a tak jsem se rozhodl udělit speciální cenu oběma projektům. Výrobní linka je parádní ukázka možností Arduina, stačí si jen představit, co to může zvládnout ve větším měřítku. HajzlGuard™ je neopakovatelný nápad a tohle by chtělo dopracovat do finálního řešení. Co říkáte pane Dave? A schválně jsem si dával pozor, abych u názvu projektu nezapomněl to „TM“. Je dobré, že už máte tu značku registrovanou .

Bastlíři obou projektů získávají Arduino kit Evive. Tvůrci výrobní linky se budou muset nějak podělit .

A to je skoro vše přátelé. Na další projekty už ceny nezbývají, i když jsou taky zajímavé a nějakou cenu by si zasloužili.

A pozor!!! Pokud se kdokoliv ze zúčastněných rozhodne přidat k projektu ještě pár dalších informací a zaslat nám Arduino projekt do naší redakce, pak máte samozřejmě nárok na zajímavou slevu v e-shopu HW Kitchen (až 1500,- Kč). Podmínky účasti popisuje článek: Pochlubte se svým Arduino projektem.

Výherci, zaregistrujte se prosím na e-shopu HW Kitchen, zašleme vám vaši výhru. Poštovné je samozřejmě ZDARMA. Pokud máte cokoliv k soutěži, tak pište do komentářů, kontaktujte nás na Facebooku nebo pište na info@hwkitchen.cz.

Gratulujeme výhercům a děkujeme všem za účast v soutěži!

Bastlení ZDAR!

Výsledky Arduino soutěže podle pořadí

1. místo: Arduino projekt č. 7 – Robotické sudoku (bastlíř: Miroslav Tesař)
2. místo: Arduino projekt č. 17 – Ovládání posuvné brány a branky (bastlíř: Karel Řezníček)
3. místo: Arduino projekt č. 15 – Automatický kotel (bastlíř: Petr Němec), Arduino projekt č. 18 – Automatický zavlažovač (bastlíř: Zdeněk Vafek)
4. místo: Arduino projekt č. 1 – Automatický bezpečnostní systém (bastlíř: Teodor Machart)
5. místo: Arduino projekt č. 6 – Humanoidní robot (bastlíř: Andrej Kolár)
6. místo: Arduino projekt č. 10 – Kódový zámek s Bluetooth (bastlíř: Michal Dlabka)
7. místo: Arduino projekt č. 16 – Automatizace bazénu a ohřevu (bastlíř: Milo Milousek)
8. místo: Arduino projekt č. 4 – Robot Firefighter (bastlíř: Tomáš Klofát)
9. místo: Arduino projekt č. 9 – Digitální časomíra (bastlíř: Pavel Gross)
10. místo: Arduino projekt č. 24 – Ruční radiostanice na pásmo 2m (bastlíř: Fabien Guillebot)

Speciální cenu publika získávají

Arduino projekt č. 3 – Výrobní linka (bastlíři: Jakub Szlaur, Benjamin Przeczek, Tomáš Veselský)

Arduino projekt č. 14 – HajzlGuard™ s Arduinem (bastlíř Dave Látal)

Ceny, které výherci obdrží, jsou souhrnně uvedeny v tomto článku.

Přehled všech Arduino projektů naší velké soutěže

Arduino projekt č. 1 – Automatický bezpečnostní systém (bastlíř: Teodor Machart)

Před několika lety byl můj dům ve stadiu elektroinstalace. V tu dobu jsem se zamyslel nad domácí automatizací a bezpečnostním systémem, což bych opravdu chtěl mít. První důvod, proč jsem to potřeboval, byl, že můj dům se nachází mimo město, proto byl bezpečnostní systém nutností. Druhým důvodem bylo, že volně dostupná zařízení mají vždy nějaká omezení a malou sadu funkcí. A třetí důvod byl, že elektronika je můj koníček a bylo to pro mě jako nová výzva navrhnout takový systém sám.

KOMPONENTY :
2 x Arduino Mega 2560 R3 Arduino Compatible
Ethernet Shield W5100 Network Expansion Board For Arduino UNO R3 Mega 2560
IComSat GSM / GPRS SIM900 Module Expansion Board Shield With Antenna For Arduino Mega
12V 16 Channel Relay Module Interface Board For Arduino
GAINTA D9MG Plastic enclosure on DIN-rail 6$ GAINTA D4MG Plastic enclosure on DIN-rail
GAINTA D4MG-PCB-A PCB for D4MG
NINIGI TBW-5-9P/GN Pluggable terminal block x
NINIGI TBG-5-KB-9P/GN Pluggable terminal block x
2.54mm Arduino MEGA Stackable Copper-Plating Header Kit

základní úloha : Správa celého zařízení ( 32 světel, 6 pohybových senzorů a 2 poplašné sirény ) přes smartphone a internet.
Vše jsem programoval v Arduino IDE

Automatický bezpečnostní systém s Arduinem – střeva

Základní deska pro Arduino

Komponenty celého systému

Arduino projekt č. 2 – Dálkové ovládání kurníku (bastlíř: Petr Hrnčiřík)

Jednoduché a praktické využití platformy Arduino :). A slepice jsou spokojené.

Dálkové ovládání kurníku s Arduinem

Arduino projekt č. 3 – Výrobní linka (bastlíři: Jakub Szlaur, Benjamin Przeczek, Tomáš Veselský)

Projekt zahrnoval řízení soustavy tří dopravních pásů, plně funkční komunikační protokol přes sériový standart RS485, třídění materiálu pomocí pneumatických pístů a ovládání robotického ramene algoritmem založeným na základech inverzní kinematiky.

Arduino projekt č. 4 – Robot Firefighter (bastlíř: Tomáš Klofát)

Tento projekt je moje dlouhodobá maturitní práce . Robot Firefighter pro vyhledávání ohně s orientací ve volném prostoru.
Součásti: Aduino NANO + rozšiřující Shield, H můstek, 2 x HCSR04, ultrazvuk, 5osé IR čidlo a turbínkový ventilátor instalovaný ve věži vytištěné na DeeGreen 3D tiskárně .

Robot Firefighter s Arduinem

Arduino projekt č. 5 – Hodiny s maticovým displejem (bastlíř: Petr Doleček)

Decentní hodiny s maticovým displejem. Kryt je vyroben z kovu, uvnitř žije Arduino NANO a modul reálného času. Více o projektu ZDE.

Arduino hodiny s maticovým displejem

Arduino projekt č. 6 – Humanoidní robot (bastlíř: Andrej Kolár)

Zatiaľ rozpracovaný humanoidný robot, 2x Arduino MEGA, 2x Arduino UNO + RACK PC. V každej ruke je 10 servomotorov, každý kĺb je ovládaný nezávisle, samostatne ovládateľný každý prst. Hlava: 2x krokový motor – krk, každé oko 2x servo + kamera, 2x ultrazvukový radar na servo,… Zatiaľ je na provizórnom stojane.

Arduino humanoidní robot

Arduino projekt č. 7 – Robotické sudoku (bastlíř: Miroslav Tesař)

Robotické sudoku – originálne a pôvodné. Vyrieši akúkoľvek náročnosť. Postavené na Arduino Mega2560. Poznámka: Více informací o projektu naleznete v článku.

Robotické sudoku s Arduinem

Arduino projekt č. 8 – Ovládání žaluzií (bastlíř: Lukáš Halata)

Ovládání žaluzií přes MQTT a wifi. Postaveno na wemos D1 mini se solárním dobíjením baterie.

Ovládání žaluzií s Arduinem

Arduino projekt č. 9 – Digitální časomíra (bastlíř: Pavel Gross)

Digitální časomíra pro odpočet času při závodech. Odpočet času začne projetím startovní optickou bránou a ukončí se průjezdem cílovou optickou bránou. Časomíru lze použít také v režimu manuál-ovládání pomocí tlačítek. Startovní brána je propojena s řídící jednotkou kabelem. Cílová laserová brána komunikuje s řídící jednotkou bezdrátově. Bezdrátový přenos je zajištěn pomocí modulu NRF24L01+PA. K celé časomíře jsem navrhl i lineární zdroj. Pro lepší čitelnost jsem k časomíře ještě vyrobil velký segmentový displej. 

Digitální časomíra s Arduinem

Arduino projekt č. 10 – Kódový zámek s Bluetooth (bastlíř: Michal Dlabka)

Zámek komunikuje s nadřízeným systémem se sériovým terminálem pomocí Bluetooth. Řízení obstarává Arduino NANO a napájení je přes DC měnič. Vlastní zámek ovládá jednoduché servo. Kód k odemčení se zadává na klávesnici, přičemž se rozsvěcí indikační LEDky nahoře…

Více informací o projektu najdete ZDE.

Arduino kódový zámek s Bluetooth

Arduino projekt č. 11 – RC vozítko (bastlíř: Pepa Mochr Vladik)

RC vozítko, inspirace Curiosity, Arduino MEGA + 6k vysílač

Arduino RC vozítko

Arduino projekt č. 12 – Mini Arduino DVD – CNC (bastlíř: Milan Mrkývka)

Arduino projekt č. 13 – Domácí solární Meteostanice s Arduinem (bastlíř: Milan Mrkývka)

Arduino projekt č. 14 – HajzlGuard™ s Arduinem (bastlíř: Dave Látal)

Provedení sice nic moc ale funguje to krásně. Milí zlatí bastlíři toto je náš HajzlGuard™, používáme jej v práci na detekci obsazenosti WC. Použil jsem k tomu: Photocell rezistor, 200k rezistor, SD kartu a deska je Wemos D1, funguje to následovně, osoba okupující WC rožne světlo -> Photocell rezistor zareaguje a pomocí jednoduché podmínky vyšle přes HTTP Request zprávu „Obsazeno“ do aplikace Slack (komunikační nástroj) -> po ukončení potřeby na WC osoba zhasne -> Další jednoduchá podmínka pošle zprávu do slacku „Volno“. Do budoucna plánujeme extensi bzučák, který bude bzučet / pípat / hrát melodie přes tlačítko ve Slacku. Tak co vy na to? 

Autor projektu ještě doplňuje: Původně k tomu všemu jsme chtěli i senzor hořlavých plynů ale kalibrace byla nemožná, když to tak řeknu prdy to prostě nezaznamenalo , ale byla sranda sledovat, co z toho leze díky logování 

HajzlGuard™ s Arduinem

HajzlGuard™ s Arduinem detail

Arduino projekt č. 15 – Automatický kotel (bastlíř: Petr Němec)

Náš automatický kotel, stejně jako asi většina automatických kotlů s možností ručního topení dřevem, nemá táhlo na ovládání „dusivky“, tedy spodního přívodu vzduchu. Na starých ručních kotlích to funguje tak, že v kotli je termopatrona a ta dle teploty zvedá páku, páka tahá za řetízek, dole připevněný k dusivce. Když klesne teplota kotle, dusivka se otevře, aby se kotel zase rozhořel. U automatů toto pochopitelně není, protože se topí uhlím a počítá se s tím, že pokud se topí na roštu dřevem, prostě se dusivka ručně otevře. Na našem kotli je na to takový šroub. Kdyby to fungovalo přes termopatronu, musel by se řetízek odepínat, když dohoří dřevo a topí se opět uhlím. Jenže regulace „nějak to otevřu tím šroubem“ je naprd-buď je vzduchu málo, nebo hodně a kotel se přetápí, zvláště v natopeném domě.

A to je přesně úloha pro Arduino Nano v3, teplotní čidlo Dallas a servo. Na řídící jednotce Bindford 6100  si potenciometrem nastavíme, jakou teplotu kotle chceme udržovat, např. 67’C. Druhým potenciometrem si nastavíme čas v krocích po 10 minutách, jak dlouho se má teplota udržovat. Pak stačí stisknout Start a Arduino už pohybuje se servem a otevírá a zavírá dusivku dle aktuální a nastavené teploty. Kotel jsme naložili spíše méně, proto jsme nastavili řízení na 80 minut. Po uplynutí této doby servo zabouchne dusivku a dál se topí uhlím, protože řídící jednotka kotle -originál- věděla,že kotel je natopený, a tak nepřikládala uhlí. Nyní teplota kotle klesla,proto se začlo podávat uhlí.

V mé řídící jednotce nechybí kalibrace čidla dallas a nastavení minimálního/maximálního úhlu natočení serva-otevření dusivky. Z tohoto rozpětí se pak nastavuje procentuální otevření dusivky při jednotlivých teplotách (t kotle=t nastavená = 100% otevření, t kotle vyšší o 2 stupně než je nastaveno=40% otevření atd.). Uživatel si může nastavit otevření v procentech pro teploty -2’C až +5’C oproti nastavené teplotě. Displej zobrazuje teplotu na celá čísla, ale arduino počítá s desetinami a procenta mezi zadaným otevřením mezi různými teplotami si dopočítává.

Řídící jednotku jsem smontoval a vyzkoušel letos na jaře a šlape parádně.

Arduino automatický kotel

Detail ovládacího panelu

Dusivka a servo

Arduino projekt č. 16 – Automatizace bazénu a ohřevu (bastlíř: Milo Milousek)

Automatizace bazénu a ohřevu.Vše řídí Arduino Nano,krabičky tisknu na reprap tiskárně řízené Arduinem Mega. Jedna zásuvka spíná čerpadlo fitrace bazénu v určené časy a druhá čerpadlo ohřevu vody. To se spíná pouze, pokud je voda v solárním panelu teplejší než voda v bazénu. Teplotní čidla ds15b20. Tlačítky se volí manuální nebo automatický provoz, zobrazení teplot bazénu,okolního vzduchu a solaru, datum a hodiny.

Ovládací panel s displejem

Ovládací panel s displejem – střeva

Rozsvícený displej

Panel zezadu s konektory

Arduino NANO s elektronikou

Umístění displeje ve dveřích

Arduino projekt č. 17 – Ovládání posuvné brány a branky (bastlíř: Karel Řezníček)

Ahoj, můj projekt – ovládání posuvné brány a branky. Základ je 2x Arduino nano, ke každému Arduinu je připojený modul se SIM, prozvonění SIM-karty = otevření brány/branky (samozřejmě je zde i filtr tel. čísel, aby nemohl ovládat každý). Dále je zde dálkové ovládání 4CH 433MHz + klávesnice pro ovládání pomocí 4místného kódu. Jako bonus je napojené i podsvícení zvonků, aby svítilo pouze v požadovanou dobu 

Ovládání posuvné brány a branky s Arduinem

Detail elektroniky s Arduinem

Hotový Arduino projekt s logem

Arduino projekt č. 18 – Automatický zavlažovač (bastlíř: Zdeněk Vafek)

Zařízení sleduje 3 vlhkostní čidla a přes relé jsou ovládány 3 solenoidové ventily. O dodávku vody se stará ponorné čerpadlo na 230V, spínané pomocí SSR relé. Uvnitř je Arduino Mega (bylo bez využití), 4 kanálový relé modul, LCD displej s I2C řadičem a teploměr DS18B20. Časem plánuji přidat wifi modul a modul pro ovládání krokových motorů pro otvírání oken skleníku.

Automatický zavlažovač s Arduinem

Pohled na uzavřený rozvaděč

Arduino projekt č. 19 – Pavouk Arný (bastlíř: Josef Vonášek)

Pavouk Arný se 6 nohami. Každá noha má na sobě 3x Servo SG90, takže dohromady pro nohy 18 servomotorů (jedno na pohyb držáku ultrazvukového senzoru). Pavouk používá ultrazvukový senzor vzdálenosti a gyroskopický senzor. Hlavní řídící deska je Arduino MEGA 2560 a na ní je osazen Shield pro lepší zapojení vodičů pro serva. Nyní pro něj tvořím knihovny do Arduino IDE pro lepší programování. Když to tak počítám, tak na tomto Arduino projektu dělám s přestávkami celkem 3 měsíce. 

Pavouk Arný s Arduinem

Arduino projekt č. 20 – Letecký simulátor (bastlíř: Jenda Benda)

Ahoj, představuji svůj projekt leteckého simulátoru (zatím testovací platforma) založená na Arduinu. Více informací na stránkách ZDE.

Letecký simulátor s Arduinem

Pohled na ovládací panel

Arduino projekt č. 21 – Ovladač RGB led pásků (bastlíř: Honza Mezulianik)

Ovladač RGB led pásků. Mozkem je Arduino nano spolu s Hc-06 Bluetooth modulem. Trvalo zhruba rok tento projekt převést z myšlenky v realitu. V průběhu vývoje jsem zničil asi dvě Arduino desky a nakonec se rozhodl nechat si vyrobit DPS na zakázku. Na videu vidíte výsledek v praxi. Pro ovládání přes Bluetooth jsem využil aplikaci třetí strany, a pro ukládání nastavení vnitřní EEPROM paměť. Omlouvám se za špatnou kvalitu videa, ovšem neměl jsem příliš mnoho času si s ním vyhrát.
Logo HWkitchen.cz se nachází na videu.

Ovladač RGB led pásků

Plošný spoj ovladače

Arduino projekt č. 22 – Jednotka domacej automatizacie v systeme MySensors (bastlíř: Peter Hampl)

Jednotka domacej automatizacie v systeme MySensors s Arduinem

Plošný spoj Arduino projektu

Arduino projekt č. 23 – Riadenie CNC frézky (bastlíř: Erik Virva)

Riadenie CNC frézky

Zapojení elektroniky projektu

Arduino projekt č. 24 – Ruční radiostanice na pásmo 2m (bastlíř: Fabien Guillebot)

Ruční radiostanice na pásmo 2m (VHF), stanice má i GPS, měření teploty s ds18b20, laserové ukazovátko, bohužel mi tam nedávno odešel bme280, takže čekám na novej (na to jsou ty čtyři volný káble). Celý je to napájený dvouma 18650kama. Řídí to arduino meduino (mega2560). V budoucnu to bude mít i TNC modem na aprs. A modul toho rádia je sa818v.

Arduino ruční radiostanice na pásmo 2m

Detail konstrukce Arduino projektu

Jestli máte malé děti, tak možná uznáte, že se jim nechce spát moc dlouho a budí vás už brzy ráno. Je ale těžké jim říct, že do sedmi ještě mají zůstat v posteli, když neumějí hodiny. Tento problém řešil i maker JonathonT. Výsledkem jeho snahy je zařízení, které pomocí barev ukazuje, jestli je ještě čas na spánek, nebo už se má vstávat.

Autor vzal Arduino, připojil k němu RTC modul a trojici LED –  červená ukazuje, že je ještě čas se válet, žlutá značí, že už je skoro čas vstávat a zelená znamená, že už se má vstávat. Autor píše, že se takto daří jeho syna udržet v posteli až do sedmi, což je oproti předchozímu času vstávání 5:30 docela dobrý pokrok. Zařízení je přikryté pod plastovou hračkou, která funguje jako difuzér, aby nebyl jas LED moc velký.

Více informací a návod na stavbu naleznete na serveru Instructables.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/05/23/arduino-timekeeper-displays-red-for-stay-in-bed/ a mírně upraveno.

Kdo by si nechtěl vytvořit vlastní appku pro ovládání Arduino projektu? Vytvořit takovou aplikaci pro Smartphone snadno a rychle umožňuje online grafické prostředí MIT App Inventor a my se dnes na tento mocný nástroj podíváme blíže. Po přečtení článku budete schopni vytvořit vlastní aplikaci podle potřeb Arduino projektu co máte na stole. Již v článku o Arduino lampionu jsem se okrajově zmínil o online grafickém prostředí a tam jste také mohli posoudit první příklad konkrétní aplikace.

Programovací prostředí MIT App Inventor pro Android je dostupné na domovské stránce http://appinventor.mit.edu/explore/. K zahájení práce stačí pouze Google účet nebo registrování. Ve vašem účtu se pak ukládají rozpracované projekty. Vývojové prostředí (IDE) je intuitivní a uživatelsky přívětivé. IDE připomíná například prostředí mBlock, které znáte z programování robotů mBot.

Potřebné Arduino věcičky

• ARDUINO UNO REV3
• BLUETOOTH MODUL HC-05
• PROPOJOVACÍ VODIČE M/F

Začínáme tvořit

Online vývojové prostředí je ideální pro začátečníky, kteří nemají zkušenost s textovými editory a vše se teprve učí. Veškeré ovládací prvky jsou přehledně rozděleny na levé straně okna, zvolený prvek pak stačí jednoduše přetáhnout na obrazovku telefonu uprostřed okna. Poté můžete přiřadit  příslušné parametry, jako je výška, šířka, barva textu, pozadí a jméno prvku. Následovně se přepnete do block editoru a napíšete nějaký kód, který určí co se odehraje, pokud dojde k interakci se zvoleným prvkem.

Na obrázku níže je designer mode pro grafickou úpravu appky.

Začínáme tvořit vlastní appku v MIT App Inventor

Block Editor

Kód je podobný tomu, na co jsme zvyklí ze známého Arduino IDE. Rozdíl je v tom, že je v grafických blocích, které přidáváme přetažením z levého sloupce. V tomto sloupci najdeme oddíly Control, logic, math, text, lists, colors, variables a procedures. Dále je výhoda, pokud máte alespoň malou zkušenost z textového IDE. Na obrázku níže je ukázka Block Editoru s bloky kódu.

Block Editor

Návrh aplikace

Jako příklad si vytvoříme jednoduchý Arduino chat, pomocí TextBoxu vloženého do aplikace. Arduino nám zopakuje přijatý text do Serial monitoru. Celý postup je zachycen ve videu. Sestavte si design a blocky kódu podle návodu nebo otevřete již hotový projekt zde. Vložíte pomocí záložky Project>Import project (.aia) from my computer …> vlož stažený soubor .(aia). Aplikace posílá uživatelem vložený text jako String a na konci každého řetězce je znaménko závorky jako ukončující prvek, aby Arduino vědělo, kde je konec přijatého textu a mohlo si vynulovat proměnou pro přijatý text. V kódu Arduina je podmínka :

if(text==„povel1“)
{
Serial.println(„povel1 byl akceptován“);
}

tímto způsobem lze vytvořit jednoduchý protokol komunikace mezi appkou a Arduinem pro více ovládacích prvků použitých v aplikaci, pokud zadám do TextBoxu povel1 a odešlu, podmínka se splní a provede se kód v podmínce. Tímto způsobem bych pokračoval, dám povel2, povel3 … pro více tlačítek.

V Blocks Editoru se nachází v pravém horním rohu ikona batohu, kde si můžu ukládat již hotové často používané celky bloků pro pozdější použití. Také je zde možnost vývoje v reálném čase, připojím svůj mobilní telefon přes USB nebo WIFI k počítači a v okně nahoře najdu odrážku Connect>USB, objeví se chybové hlášení, kliknete na Need Help?,  kde se nachází návod na stažení a instalaci driveru. Po nainstalování driveru a jeho spuštění je ještě potřeba nainstalovat do telefonu aplikaci MITapp, stáhnete zde. Poté znovu najdu odrážku Connect>USB a na telefonu nám vyskočí aktuálně tvořená appka, při jakékoliv změně v editoru se aplikace v telefonu aktualizuje a zobrazí dle aktuálního nastavení. Ekvivalentem je možnost Connect>Emulator, kdy je Android telefon emulován přímo v prohlížeči. 

Arduino kód

// importování knihovny
#include <SoftwareSerial.h>  
// virtuální seriový port (RX,TX);  
SoftwareSerial bt(2,3);

// inicializace proměnné pro příchozí text    
String text;
char data; 

void setup()
{
  // inicializace bluetooth a sériové komunikace
  bt.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() 
{
  // pokud bluetooth přijalo nějaká data
  if(bt.available())           
  {
    // uloží jednotlivé znaky do data
    data=bt.read();  

    // pokud byl přijat koncový znak ")"
    if(data==')')           
    { 
      // vypiš celý text do serial monitoru                   
      Serial.println(text);  
        // pokud je zadán povel1 proveď příkaz v podmínce
        if(text=="povel1")       
        {
          Serial.println("povel1 byl prijat");
        }
      // až se data zpracují, vynulujeme proměnnou
      text="";        
    }
 
    // jinak pokračuj v přičítání znaku do String text
    else
    {
      // načítání dalších znaků do text, dokud nebude přijatý znak ")"
      text+=data;     
    }
  }
}

Schéma zapojení Arduina a Bluetooth modulu

Schéma zapojení Arduina a Bluetooth modulu HC-05

Na stránkách MITapp invertor najdete spoustu dalších užitečných tutoriálů s video návody. Odkaz na stažení instalace hotové aplikace zde. Telefon musí mít povolenou instalaci z cizích zdrojů, více info zde.

V různých sdílených dílnách se hodí omezit přístup k některým nástrojům, například když na ně uživatelé ještě nejsou zaškoleni a podobně. Zařízení od Caseyho Hortona k tomuto využívá magnetické karty. Na jejich základě umí určit, které osoby mají oprávnění zařízení používat a které ne.

Když máte kartu s potřebným oprávněním, po jejím přečtení dojde k sepnutí relé a připojení zařízení k napájení. Relé je společně s deskou Arduino UNO a dalšími komponentami umístěno v elektrické krabičce.

K Arduinu je připojen USB Host shield, díky kterému může komunikovat se čtečkou magnetických karet. Dále je k němu připojen datalogger shield, který slouží k ukládání záznamů o přístupu k zařízením. Zařízení má také tzv. admin mód, do kterého lze vstoupit stisknutím tlačítka a načtením správné karty. V tomto módu je možné přidávat další uživatele oprávněné zařízení užívat.

Návod a další informace o zařízení jsou dostupné na serveru Instructables.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/05/16/restrict-access-to-tools-with-this-card-reader-power-switch/ a mírně upraveno.

S ukulele se dá zažít spousta zábavy. Je malé, takže velice skladné a dá se vzít takřka kamkoliv. Slušné kousky se navíc dají sehnat už od cca 1000 Kč. Nízká cena dělá z tohoto hudebního nástroje vhodného adepta na různé pokusy a hackování. Elaine Chow přidala na své ukulele LED diody, které vám navedou prsty tak, abyste stiskli správný akord. V první verzi umí ukulele zobrazit čtyři základní akordy – G, C, F a Am.

O řízení LED se stará Arduino UNO. V této verzi umí měnit akordy ve zvoleném rytmu, ale autorka pracuje na detekci stisku akordu, aby se tempo přizpůsobovalo hráči.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/05/29/ukulele-leds-light-the-way/ a upraveno.

Když zrovna venku nejsou tropy, hodí se mít možnost za sebe poslat do vody nějakého pomocníka. Třeba protože je bazén příliš studený, nebo je voda znečištěná. V tomto případě se určitě bude hodit tato Arduino ponorka.

DIY ponorka má rám z PVC trubek a šest turbín, které umožňují ponorce pohybovat se vodou tak, jak se pohybuje dron vzduchem (i včetně držení hloubky a směru). I způsobem řízení se ponorka inspirovala u svého létajícího příbuzného.

Na palubě najdeme desku Arduino Mega a FPV kameru, ze které je přenášen signál do řídicí stanice přes Ethernet kabel. Tento kabel je navlečen do polypropylenového lana, kterým je ponorka spojena se břehem. Pilot může vidět obraz z ponorky na malém displeji, společně s daty z ponorky, o jejichž zpracování se stará Arduino UNO.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/05/31/diy-submersible-rov-flies-through-the-water/ a mírně upraveno.

I Arduino desky mohou být osamělé a občas si potřebují s někým popovídat. Jde to i bez použití vodičů, nebo rádiových vln. Eduardo Zola naučil své desky komunikovat pomocí zvuku – konkrétně ultrazvuku.

Autor využil vysílač a přijímač ultrazvuku z modulu HC-SR04, který jistě znáte z různých projektů s měřením vzdálenosti. Ty připojil ke dvěma deskám Arduino UNO, ve kterých běží software umožňující komunikaci přes ultrazvuk na krátké vzdálenosti. Kromě toho projekt využívá také zesilovač LM386 a komparátor LM393.

Vysílání sice může být jednoduše přerušeno například vložením ruky, i přes to by se ale jistě dalo najít vhodné využití. Jak program funguje vysvětluje server Hackaday následovně:

Když se podíváme do zdrojového kódu zjistíme, že je psaný tak jednoduše, jak jen to je možné. Odesílající deska rozloží přenášený řetězec do jednotlivých znaků, a podle ASCII tabulky je dále interpretuje jako osmice bitů. Tyto bity jsou vysílané jako různé tóny (jeden tón pro log. 0, jiný pro log. 1). Když Arduino na straně přijímače přijme osmici bitů, převede ji opět pomocí ASCII reprezentace na znak, který odešle po sériové lince. Tento přístup je sice pomalý, ale velice jednoduchý.

Pokud byste chtěli projekt sami vyzkoušet, je dostupný na stránkách autora společně s kódem a dalšími informacemi.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/01/ultrasonic-arduino-to-arduino-communication/ a mírně upraveno.

Julio David Barriga se nechal inspirovat starou reklamou na Old Spice, ve které herec Terry Crews tvoří hudbu za použití EMG senzoru, který má připojený ke svalům. Autor se rozhodl podobný projekt uskutečnit s pomocí Arduina.

V reklamě je herec schopný pomocí senzoru zastoupit celou kapelu, ale tento projekt je trochu zjednodušený. Senzor je připojený k bicepsu hráče a odesílá data o aktivitě svalu do desky Arduino Uno. To signál překládá na frekvenci, která se mění buďto plynule (jak je vidět v prvním videu), nebo nabývá hodnot tónů ze stupnice C-dur (druhé video).

Projekt jistě nabízí i další rozšíření, ale jako vstupní bod do světa EMG určitě dobře poslouží. Více informací o projektu se můžete dočíst na serveru Instructables.com.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/04/making-music-with-your-muscles/ a upraveno.

Pokud byste rádi změřili svoje chování při řízení (jak moc zrychlujete, brzdíte, jak prudce zatáčíte, …), nebo chcete mít tyto údaje změřené pro případ nehody, mohla by se hodit tato „černá skříňka“.

Tento projekt je založený na desce Arduino Mega, která sbírá data z OBD-II sběrnice vozidla a také polohu z GPS modulu. Údaje, jako jsou například rychlost nebo otáčky motoru, jsou uložené na SD kartu, odkud je možné je dále zpracovávat. Po připojení SD k počítači si tak můžete například zobrazit graf rychlosti vozidla v čase.

Krabička

Jen pozor na to, že takovéto, vlastnoručně vyrobené zařízení, v případě nehody jako důkaz stačit nemusí. Navíc je v některých zemích zakázáno vozidla bez patřičného povolení takto rozšiřovat. Každopádně se jedná o pěkný příklad získávání dat, jejichž zpracováním by mohlo být například možné vylepšit řidičské schopnosti, nebo zvýšit bezpečnost jízdy.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/08/a-diy-automobile-black-box-with-arduino-mega/ a upraveno.

O akci Technical Compuing Camp jsme v minulosti již informovali v článku. Nyní přinášíme info o dalším ročníku zajímavé akce pro všechny bastlíře, kutily a lidi, kteří se zajímají nejen o systém MATLAB, ale také o elektroniku, nové technologie, programování a prostě tvoří věci!

Ve dnech 6. až 7.9.2018 se v hotelu Fontána na Brněnské přehradě uskuteční pátý ročník akce s názvem Technical Computing Camp. Toto neformální setkání příznivců technických výpočtů a počítačových simulací pořádá společnost Humusoft s.r.o.. Na akci naleznete přednášky o technických tématech, interaktivní ukázky aplikací, soutěž, tvořivou dílnu i prostor pro neformální diskuze. Mezi hlavní témata letošního ročníku patří datová analytika, počítačové vidění, Deep Learning, Model-Based Design, Low-Cost Hardware, robotika, simulace fyzikálních dějů a autonomní řízení.

Úvodní přednáškou o umělé inteligenci zahájí akci letošní hlavní řečník, Gareth Thomas, ze společnosti MathWorks. Čtvrteční dopoledne se nadále ponese v duchu aktuálních trendů a informací o novinkách v systémech MATLAB a COMSOL Multiphysics. Po obědě představí použití systému MATLAB ve svých projektech jeho uživatelé z komerčního i akademického sektoru. Po skončení přednáškového programu se na terase hotelu bude grilovat. Po celou dobu akce budou k dispozici sud s pivem, sud s kofolou i aplikační inženýři systémů MATLAB, COMSOL Multiphysics a dSPACE, se kterými můžete konzultovat své dotazy.

Čtvrtečním dnem akce nekončí a kdo vydrží až do pátku, dočká se prezentace živých ukázek. Mimo jiné bude předvedena nová stavebnice Arduino Engineering Kit a profesionální stanice dSPACE určená pro provádění pokročilých simulací v automobilovém průmyslu. Dále se účastníci mohou těšit na prezentaci projektů vytvořených v rámci vyhlášené soutěže o nejlepší uživatelský projekt. Jako poslední bod programu je zařazena tvořivá dílna. Organizátoři mají pro účastníky přichystány speciální úlohy i potřebný hardware a software. Při řešení úloh si účastníci vyzkouší nejnovější nástroje systémů MATLAB a COMSOL Multiphysics i práci s Arduinem.

V předchozích letech si na této akci mohli účastníci vyzkoušet propojení systému MATLAB s low-cost HW (Arduino, Raspberry Pi, micro:bit), prezentovány byly různé robotické projekty a další speciální zařízení, například automatizovaný skleník nebo interaktivní pískoviště s rozšířenou realitou. Jsme zvědavi, jaké projekty přihlásí účastníci do soutěže letos!

Pokud Vás tato akce zaujala (divil bych se pokud ne) můžete se na ni přihlásit zde. 

Ukázky projektů z minulého ročníku Technical Compuing Camp 2017

Inteligentní budova řízená pomocí Arduino UNO s využitím fotorezistorů. Arduino je propojené s MATLABem, který je využit pro průběžnou vizualizaci snímaných veličin v grafech. Projekt byl vytvořen z dostupných materiálů během večera lidmi, kteří se s Arduinem setkali úplně poprvé. Přesto se jim povedlo sestrojit funkční prototyp.

Inteligentní budova řízená Arduinem (noční projekt)

Ukázka propojení Arduino s prostředím Stateflow. Stateflow slouží pro tvorbu stavových automatů v prostředí Simulink. S využitím externího režimu můžeme sledovat aktuální stavy, což umožňuje komfortní ladění řídicího algoritmu. V tomto případě se jedná o ovládání kráčejícího robota, u kterého má každá noha tři stupně volnosti.

Propojení Stateflow a Arduino ve službách řízení robotů

Ovládání pásového vozítka pomocí mobilního zařízení navržené v prostředí Simulink. Řízení, komunikace v síti, přenos obrazu z webkamery i aplikace pro tablet byly vytvořené automatickým generováním kódu z blokových schémat Simulinku. Ručně tedy nebyl napsán ani řádek kódu pro Arduino nebo aplikace pro tablet.

Vozítko naprogramované bez jediného řádku kódu (Raspberry Pi & Android & MATLAB)

Modulární systém Scalexio je určen pro náročné HIL simulace v reálném čase, funkční testy prototypů řídicích jednotek a mechatronických systémů, automatické testy, simulace poruch a podobně. V tomto případě je prezentován Scalexio LabBox propojený s procesorovou jednotkou pro dosažení co nejvyššího výkonu. Na simulátoru běží model dynamiky vozidla, který lze ovládat pomocí virtuálních přístrojů. 3D vizualizace pomocí nástroje MotionDesk.

dSPACE – Modulární systém Scalexio

Večerní tvorba modelu inteligentní budovy a diskuse u piva. Model je důkazem, že s Arduinem lze začít kdykoliv a nikdy není pozdě. Projekt a noční úsilí účastníků bylo následující den oceněno ostatními účastníky akce. I letos bude možné se do soutěže o nejlepší projekt přihlásit na poslední chvíli, je však lepší si svůj projekt připravit a přihlásit předem a během akce se soustředit na diskuse s ostatními účastníky.

Takto vznikala inteligentní budova (noční projekt)

Automatizovaný skleník využívající Arduino pro řízení zavlažování a měření veličin jako je teplota, vlhkost a další veličiny v skleníku. Získané údaje se odesílají na agregační IoT platformu ThingSpeak, která umožňuje sběr, vizualizaci a analýzu dat z embedded zařízení.

Automatizovaný skleník s propojením na ThingSpeak (IoT)

Testování mobilního robota v interaktivním pískovišti. Pískoviště na základě snímání výšky terénu pomocí Kinectu a zpracování dat v MATLABu dynamicky mění barvy projektované na písek, v tomto případě zobrazuje i vrstevnice.

Interaktivní pískoviště – rozšířená realita

Na závěr nemůže chybět společná fotografie účastníků Technical Computing Campu 2017.

Společná fotografie Computing Camp 2017

V přírodě se dá nalézt spousta inspirace. Může jí být i například způsob, kterým se pohybují hadi. Will Donaldson sestrojil robota, který se, právě jako hadi, pohybuje.

O pohyb robota se stará deset servo motorů, které umožňují vlnění těla robota. Aby pohybu bránilo menší tření, je robot na spodní straně vybaven malými kolečky, které nahrazují hadí šupiny s malým třením. O řízení se stará deska Arduino Nano, napájení zajišťuje zdroj z PC.

Z videa níže vyplývá, že autor experimentoval s různými konstrukcemi hada a způsoby pohybu. Byl to například způsob, kterým se pohybuje píďalka, kdy je část robota vyzdvižena nad podložku. Autor také testoval hybridní způsob pohybu, při kterém se může robot pohybovat jak dopředu a dozadu, tak do boků.

Návod na stavbu a řídicí kód najdete na serveru Instructables. Další informace naleznete ve videu níže.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/11/this-arduino-controlled-robot-slithers-like-a-snake/ a upraveno.

Je vícero způsobů, jak dostat letadlo na vzletovou dráhu. Můžete ho tam například dotlačit, nebo dotáhnout vozem. Anthony DiPilato se rozhodl jít vlastní cestou a vytvořil pásové vozítko na dálkové ovládání, které to udělá za něj.

Zařízení vypadá jako malý tank. Je schopné zajet pod přední kolo letadla a uchytit ho na místě. Takto je schopné přepravovat letadla s hmotností až 2400kg. To je možné díky bytelné konstrukci, ale také dvěma motorům z invalidního vozíku. O jejich řízení se stará deska Arduino Mega, ke které jsou motory připojené přes h-můstek. Robota je možné ovládat přes bluetooth z iOS aplikace.

S malými letadly lze pohybovat ručně, ale na velké už potřebujete pomoc. Komerčně dostupná řešení jsou pěkně drahá, a tak si lidé většinou pomáhají golfovými vozítky, nebo malými traktory. V tomto projektu jsem se rozhodl ověřit, jestli je možné podobné zařízení sestrojit za rozumnou cenu.

Cílem bylo zařízení, které bude schopné převážet letadlo Cessna 310, které váží asi 2400kg. Zároveň jsem chtěl cenu udržet pod 1000 dolary.

Detaily ze stavby naleznete na blogu autora. Zdrojové kódy naleznete na serveru Github (arduino kód, iOS aplikace). Ve videích níže můžete vidět zařízení v akci.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/12/pull-small-planes-around-with-this-arduino-mega-based-tug/ a mírně upraveno.

Pokud zrovna nejste zastánce placaté Země, tak asi víte, že se Země otáčí kolem své osy, což způsobuje střídání dne a noci. Tato osa je navíc nakloněna vůči spojnici středu Země se Sluncem, což má za následek různou délku dne a noci. Jak je ale planeta nasvícená právě teď? Když zrovna nejste zkušený astronom, tak to asi nevíte. Hodiny z dnešního článku na tuto otázku odpovídají.

Pás LED diod simuluje náš přirozený zdroj světla – Slunce. To osvětluje krásně vyvedený model planety, který se otáčí kolem nakloněné osy. Naklonění osy vůči Slunci se v průběhu roku mění. Z toho důvodu je osa připevněna k otočnému disku. O řízení pohybu osy i disku se starají krokové motory s drivery ULN2003. Mozkem zařízení je deska Arduino UNO.

Více informací naleznete na serveru Instructables.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/25/earth-clock-brilliantly-tracks-the-suns-light/ a upraveno.

Pokud potřebujete teplé místo pro pěstovaní svých tropických rostlin, můžete se nechat inspirovat projektem TerraDome od kutila s přezdívkou MagicManu.

Zařízení je vybavené deskou Arduino Mega, které se stará o řízení teploty uvnitř osmiúhelníkového terária za pomoci topného tělesa, které se používá pro topení plazům. K Arduinu je také připojený senzor DHT11. Ten měří vlhkost a teplotu, které jsou poté zobrazeny na LCD displeji.

Protože je terárium inspirované Jurským parkem, obsahuje i dinosaura. Také na něm naleznete dveře, které vypadají přesně, jako v tomto filmu. Jsou ovládané servo motory a umožňují větrání (nebo vypuštění dinosaurů).

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/06/25/terradome-is-a-jurassic-world-themed-terrarium/ a upraveno.

V dnešním dílu seriálu článků o desce TinyLab se podíváme, jak konfigurovat a používat bezdrátové moduly XBee. I když je seriál věnovaný desce TinyLab, je popsaný postup použitelný i bez této desky.

Co je to XBee?

XBee je rodina různých bezdrátových zařízení, které poznáme podle typického tvaru desky. Jednotlivé modely se od sebe liší komunikační frekvencí, dosahem i podporovanými protokoly. Spojuje je ale snaha o jednoduchou bezdrátovou komunikaci zařízení s malým výkonem. TinyLab ve verzi Exclusive obsahuje dva XBee moduly S2C, takže je s jejich pomocí možné zprovoznit si například most mezi dvěma zařízeními. V našem případě si propojíme počítač a TinyLab.

Modul XBee v setu TinyLab

Moduly XBee S2C používají komunikační protokol ZigBee (to pro nás není podstatné, ale hodí se vědět pro případný další průzkum). Díky tomu jsou moduly schopné vytvářet i poměrně rozsáhlé sítě propojených zařízení při zachování snadné konfigurace. Díky tomu je možná i komunikace mezi zařízeními, které na sebe přímo nevidí, ale leží mezi nimi prostředník, který může komunikaci zprostředkovat.

Poznámka: Dále si představíme konfiguraci, která se sice jeví jako dvoubodová, ale ve skutečnosti není problém připojit další zařízení. Postup přidání dalších zařízení bude použitelný téměř beze změn.

Mody zařízení

Zařízení XBee mohou vystupovat ve třech různých modech, které se liší v tom, jakou činnost zařízení při komunikaci v rámci sítě vykonává.

Možné topologie sítě ZigBee
(zdroj: https://courses.p2pu.org/en/courses/831/content/1739/)

Koordinátor (Coordinator)

Zařízení v modu Koordinátor (na obrázku bíle) může být v síti pouze jedno. Koordinátor zajišťuje inicializaci sítě, vybírá zvolený komunikační kanál a ID sítě. Také se stará o adresování v síti a umožňuje ostatním zařízením připojit se do sítě. Obsahuje také buffer, ve kterém jsou uloženy zprávy pro spící zařízení v síti. Toto zařízení musí být spuštěné neustále a není možné jej uspat.

Router

Zařízení typu Router (zeleně) už může být v síti neomezeně (ale také žádné). Může se připojit do existujících sítí a také vystupovat jako prostředník při komunikaci ostatních zařízení s Koordinátorem (podporuje příjem a zasílání směrovacích zpráv). I router umí uchovávat zprávy pro případná spící koncová zařízení a musí být neustále spuštěný (nemůže přejít do režimu spánku).

Koncové zařízení (End-device)

Koncová zařízení slouží k příjmu a odesílání zpráv v síti. Nemohou vystupovat jako prostředník a mohou vstupovat do režimu spánku. Musí být vždy připojeny k routeru, nebo koordinátoru.

Konfigurace zařízení

Aby spolu moduly XBee mohly komunikovat, musíme nejdříve vše správně nastavit. Toto nastavení je sice možné provést přes sériovou linku pomocí AT příkazů, ale snadnější bude využít program XCTU od výrobce modulů. Po instalaci program spustíme. V kitu TinyLab najdeme sériový převodník pro XBee a modul do něj zasuneme (zkontrolujte orientaci modulu podle obrázku níže). Poté převodník přes USB připojíme k PC.

Sériový převodník pro XBee

Vyhledání zařízení

XCTU

Po spuštění programu XCTU klikneme na ikonu s lupou v levém horním rohu. Zobrazí se nabídka, ve které vyberte sériový port s připojeným převodníkem. Je to ten port, který v nabídce mizí a objevuje se společně s odpojováním a připojováním převodníku k USB (je nutné znovu kliknout na ikonu s lupou, aby se nabídka aktualizovala).

Výběr sériové linky

Nyní musíme nastavit, jakým způsobem se má na zvolené sériové lince prohledávat – jakou rychlostí s modulem komunikujeme apod. Nastavení zvolte podle obrázku níže.

Výběr parametrů sériové komunikace

Po stisknutí tlačítka „Finish“ je zahájeno prohledávání, které by mělo skončit nalezením připojeného modulu.

Vyhledávání modulu

Nalezený modul XBee

Vybrané zařízení by se nyní mělo objevit v levém sloupci hlavní obrazovky XCTU.

Přidaný modul XBee bez firmware

Moduly od výrobce nemají nahraný firmware. Proto se v poli Function zobrazuje „Not found in XCTU“. Nyní musíme do modulu nahrát firmware.

Nahrání firmware do XBee

Začneme tím, že klikneme na modul v levém sloupci programu. Zobrazí se hláška, jestli chceme stáhnout firmware z internetu.

V dalším kroku vybereme možnost „Install legacy firmware package“.

Po odsouhlasení se spustí stahování, které může trvat i několik minut.

Stahování firmware

Po stažení se zobrazí seznam staženého firmware. Okno zavřeme kliknutím na „OK“.

Firmware pro různé moduly

Když nyní v levém sloupci vybereme připojený modul, po krátkém načítacím dialogu se zobrazí jeho aktuální nastavení. Zmáčkneme tlačítko pro upgrade firmware.

Upgrade firmware

V nabídce vybereme firmware dle obrázku níže (popřípadě novější, pokud je dostupný).

Výběr firmware pro upgrade

Po odsouhlasení by se měla objevit hláška o úspěšném nahrání software.

Úspěšně nahraný firmware

Nastavení modulů

Postup popsaný výše musíme provést pro oba moduly. Dále musíme jeden modul nakonfigurovat jako Konfigurátor a druhý jako Router. Po výběru modulu se v pravém sloupci zobrazí formulář, ve kterém musíme vyplnit správné hodnoty. Ty vyplňte podle následujících obrázků a poté pomocí ikony tužky s nápisem „write“ zapište změny do modulu.

Nastavení Koordinátoru

Nastavení Routeru

Význam důležitých položek

• PAN ID = adresa sítě
  • může být v rozsahu HEX: 0-FFFF
  • všechna zařízení v síti zde mají stejnou hodnotu
• coordinator enable
  • uvádí zařízení do modu Coordinator
• destination address low = cílová adresa
  • pokud je modul v modu koordinátor, nastavíme její hodnotu na FFFF = režim broadcast
  • pro router ji nastavíme na 0, což je výchozí adresa koordinátoru

Poznámka: V síťových technologiích je často nejvyšší adresa z rozsahu adres vyhrazena pro tzv. broadcast. Pokud odešleme data na broadcastovou adresu, jsou tato data odeslána do všech zařízení, která jsou připojena v síti. Přesně to v případě koordinátoru potřebujeme.

Po uložení nastavení už jsou oba moduly připravené pro vzájemnou komunikaci. Jeden z modulů zasuneme do slotu na desce TinyLab (vpravo uprostřed – viz úvodní fotka) a druhý necháme připojený k PC pomocí USB převodníku.

Ovládání Arduina na dálku

Nyní si napíšeme jednoduchý program, který bude vypínat a zapínat LED podle toho, co mu pošleme po sériové lince – když dostane znak ‚h‘, tak ji rozsvítí, pro ‚l‘ ji zhasne. Začneme tím, že přepneme přepínače na TinyLab do správné polohy. Přepínače u pinů 0 a 1 propojí sériovou linku Arduina s modulem XBee. Přepínač u pinu 13 zase připojí nejlevější LED k pinu 13. Pokud si chcete připomenout jak pracovat s LED, pojednává o tom tento článek.

Nastavení přepínačů pro používání LED a XBee

Do Arduina nahrajeme následující program:

byte led = 13;

void setup() {
  Serial1.begin(9600);
  Serial.begin(9600);

  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  if(Serial1.available()){
    char c = Serial1.read();

    if(c == 'H' || c == 'h') digitalWrite(led, HIGH);
    else if(c == 'L' || c == 'l') digitalWrite(led, LOW);

    Serial.println(c);
  }
}

Arduino Leonardo, které tvoří jádro desky TinyLab, má dvě sériové linky. Ta označená Serial slouží ke komunikaci s PC, Serial1 je fyzicky vyvedená na piny 0 a 1 a je k ní připojen modul TinyLab.

Program dělá to, že pokud je dostupný nějaký znak po sériové lince, tak ho načte a podle jeho hodnoty rozsvěcuje či zhasíná LED na pinu 13. Navíc přijatý znak pošle do PC, takže si v sériovém monitoru můžeme zkontrolovat, jestli nám z XBee chodí nějaké znaky.

Nyní v programu XCTU klikneme na připojený modul a v pravém horním rohu na ikonu Konzole. Do levého bílého pole pak můžeme psát zprávy, které jsou okamžitě přenášeny do druhého modulu.

XCTU sériová konzole

Na straně počítače nemusí být jen „hloupá“ textová konzole, ale třeba nějaká aplikace s grafickým rozhraním a tlačítkem pro ovládání LED. Taková se dá napsat třeba v prostředí Processing.

A to je pro dnešek vše. Napadne vás ještě nějaký projekt, který by se dal s moduly XBee postavit? Třeba bezdrátový teploměr, ovládání brány, …

Zdroj: https://alselectro.wordpress.com/2017/01/23/zigbee-xbee-s2c-how-to-configure-as-coordinator-router-end-device/

Arduino IDE je super prostředí, pokud s Arduinem začínáte. Jeho rozhraní je velice jednoduché a vše většinou funguje na první pokus. Toto prostředí ale postupem času přestane většině bastlířů stačit a hledají tak možnosti, jak Arduino programovat přes nějaký „dospělejší“ editor.

Pro zkušenější programátory je většinou příkazová řádka (terminál) denním chlebem. Existuje několik možností, jak Arduino projekty kompilovat a nahrávat přes terminál. Cesta pro pokročilé je využívat přímo nástroje, které „pod pokličkou“ využívá i Arduino IDE pro kompilaci, správu a nahrávání projektů. Ideální ale je, když všechny potřebné úkony při tvorbě Arduino projektů zvládne jeden program. Jedním takovým je například PlatformIO. Nedávno byla představena i oficiální cesta, která toto umožňuje. Je jí program arduino-cli (arduino command-line interface, arduino rozhraní pro příkazovou řádku). Díky tomu je možné jednoduše zakomponovat potřebné příkazy do oblíbeného vývojového prostředí, popřípadě nad tímto programem přímo vystavět prostředí nové. Samozřejmostí je také užití programu v Makefilech. Program podporuje také výstup ve formátu JSON, který je možné dále zpracovávat v případných obslužných programech.

arduino-cli

Dále si projdeme základní úkony, které arduino-cli umí. Ty jsou také popsané na GitHubu projektu. Arduino-cli je zatím v alfa verzi a tvůrci prosí o případnou zpětnou vazbu.

Prostředí je dostupné pro nejčastější operační systémy – Linux, Windows i MacOS – a je tak možné ho rozběhnout třeba i na Raspberry PI. Začneme tím, že si z GitHub stáhneme verzi pro náš operační systém. Stažený archiv obsahuje přímo spustitelný program. Ten si po rozbalení přejmenujeme na arduino-cli. Spustíme si terminál a přepneme se do složky se staženým programem. Když nyní příkazem ./arduino-cli (MacOS, Linux), start arduino-cli.exe (Windows) program spustíme, zobrazí se nám výpis s nápovědou (dále jsou uvedené příkazy, které jsem vyzkoušel na MacOS, pro Linux a Windows jsou ale obdobné).

Výpis programu arduino-cli

Příprava Arduino projektu

Nejdříve si příkazem ./arduino-cli sketch new novyProjekt vytvoříme nový projekt s názvem novyProjekt. Program vypíše, kam vytvořený projekt uložil. V mém případě to je složka /Users/zbysek/Documents/Arduino/novyProjekt.

Vytvoření nového projektu

Když si nyní vytvořený program otevřeme, obsahuje nám známé funkce setup a loop. Otevřít ho můžeme buďto v nějakém oblíbeném textovém editoru, nebo i přímo přes příkazovou řádku (editory vim, nano, emacs, …). Program si přepíšeme tak, aby blikal LEDkou na pinu 13.

Program pro blikání LED

Připojení Arduino desky

V ukázkách použiji desku Arduino Leonardo, kterou obsahuje TinyLab. Ten mám aktuálně připojený k počítači.

Začneme tím, že si aktualizujeme seznam desek v arduino-cli pomocí příkazu ./arduino-cli core update-index. Program by měl vypsat „package_index.json downloaded“. Příkazem ./arduino-cli board list vypíšeme desky, které program vidí.

Vyhledání desek

Program nyní desku vidí, ale ještě nemá stažené jádro, aby ji mohl obsluhovat. Příkazem ./arduino-cli core search arduino vyhledáme dostupná jádra.

Vyhledání dostupných jader

Pokud nevíte, které jádro pro vaši desku vybrat, můžete hledání upřesnit přímo pro konkrétní desku.

Vyhledání jádra pro konkrétní desku

Nyní vybrané jádro nainstalujeme.

Instalace jádra

Opětovným spuštěním příkazu ./arduino-cli board list bychom měli vidět, že už program desku rozpozná.

Připojená deska Arduino Leonardo

Kompilace a nahrání programu

Nyní už můžeme program zkompilovat příkazem ./arduino-cli compile –fqbn arduino:avr:leonardo /Users/zbysek/Documents/Arduino/novyProjekt, ve kterém arduino:avr:leonardo nahradíme hodnotou FQBN sloupce z předchozího příkazu a /Users/zbysek/Documents/Arduino/novyProjekt cestou k projektu.

Kompilace projektu

Nahrajeme program do desky příkazem ./arduino-cli upload -p /dev/tty.usbmodem1431 –fqbn arduino:avr:leonardo /Users/zbysek/Documents/Arduino/novyProjekt, kde nahradíme stejné řetězce, jako předtím a ještě navíc /dev/tty.usbmodem1431 správnou cestou k portu ze sloupce Port ve výpisu desek.

Nyní by po chvíli nahrávání měla LED na pinu 13 začít blikat.

Přidání knihoven

Ukázali jsme si velice jednoduchý příklad, který nepoužíval žádnou knihovnu. Pokud bychom nějakou chtěli použít, obsahuje arduino-cli nástroj pro správu knihoven, přes který musíme požadované knihovny stáhnout. K vyhledávání slouží příkaz ./arduino-cli lib search wifi101, který vypíše všechny knihovny odpovídající hledanému řetězci. Pomocí příkazu ./arduino-cli lib install „WiFi101“ potom vybranou knihovnu nainstalujeme.

To by bylo k představení arduino-cli vše. Vývoj můžete sledovat na serveru GitHub, kde je dostupný repozitář s projektem.

Zdroje:

• https://blog.arduino.cc/2018/08/24/announcing-the-arduino-command-line-interface-cli/
• https://github.com/arduino/arduino-cli

Pokud máte doma 3D tiskárnu, je to pravdě tiskárna typu FDM. Tyto tiskárny taví plastovou strunu a postupným nanášením vrstev tvoří výsledný výtisk. Méně častým typem tiskáren jsou SLA (stereolitografické) tiskárny, které používají světelný paprsek pro vytvrzení kapalného fotocitlivého materiálu. Tímto způsobem opět po vrstvách vytváří model, který vzhůru nohama postupně vytahují z nádoby s materiálem.

Druhý popsaný způsob je jistě zajímavý, ale má malou nevýhodu. Výsledek není po dokončení tisku dostatečně pevný a je nutné nechat jej nechat odstát na světle, aby byl proces tuhnutí správně dokončen.

Projekt „Post-Curing Box“ se právě s tímto vypořádává. Jedná se o skříňku s UV LED diodami (materiál je citlivý na UV záření), otočným stolkem a teploměrem. Díky tomu jsou zajištěné vhodné podmínky pro vytvrzení materiálu. Jas, rotaci a čas tvrdnutí je možné nastavit pomocí jednoduchého rozhraní na LCD displeji pomocí tlačítek a potenciometrů. O řízení se stará deska Arduino UNO.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/07/03/an-auto-curing-chamber-for-sla-prints/ a mírně upraveno.

Solární panely jsou zajímavým způsobem, jak „vyrobit energii ze vzduchu“. Jejich účinnost je stále poměrně nízká, a proto se výrobci snaží nalézt způsoby, jak ji zvýšit. Mimo úpravy technologie výroby je možné měnit i další parametry. Jedním z hlavních parametrů, které účinnost ovlivňují, je úhel, pod kterým na panely dopadají sluneční paprsky. Youtuber GreatScott si chtěl ověřit, jak moc by jeho solárním panelům prospělo, kdyby se natáčely proti slunci a vyrobil si proto malý model, který to umí.

Jeho zařízení využívá čtyři fotorezistory, které jsou důmyslně kryté stínítkem tak, že z hodnot, které měří, dokáže určit, odkud přichází nejvíce záření a podle toho panely natočit. O řízení projektu se stará Arduino NANO.

Sestavený panel autor umístil na střechu, společně se stejným, ale nepohyblivým panelem. Výsledek testu ukázal, že pohyblivý panel je schopen vyrobit asi o 15% více energie. To je zajímavé zlepšení oproti stacionárnímu panelu. Toto číslo sice nezahrnuje energii spotřebovanou pohybováním panelu, ale dokazuje původní myšlenku o efektivitě panelů. Více informací o projektu naleznete ve videu níže.

Solar tracker je zajímavý projekt, který má praktické uplatnění, ale člověk se na něm také naučí bastlit nové věci s Arduinem. Pokud vás projekt zaujal, podívejte se na podrobný návod ke stavbě tohoto „sledovače slunce“. Na stránce naleznete schéma zapojení elektroniky, program pro Arduino a nechybí ani 3D model pro specifické stínítko fotorezistorů.

Použité součástky:

• 1 x Arduino NANO
• 2 x Servo SG90
• 4 x Fotorezistor
• 4 x Rezistor 10 kΩ

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/07/11/track-the-sun-with-this-arduino-based-solar-panel/ a upraveno.

Ultrazvukové moduly jsou skvělý způsob, jak měřit vzdálenost objektů. Občas ale pouhá vzdálenost nestačí a je potřeba měřit i přímo polohu objektu. To s jedním senzorem nesvedeme (respektive jenom velmi přibližně). Jeden senzor nám umí říct pouze vzdálenost od senzoru, a poté ze znalosti nasměrování senzoru můžeme usuzovat, kde přibližně modul leží. Pokud chceme určovat polohu přesněji, musíme použít dva senzory. Když známe jejich pozici a vzdálenosti, které měří, můžeme jednoduše dopočítat polohu pozorovaného objektu (v rovině XY). Toto experimentálně ověřil kutil Lingib ve svém projektu levného echolokátoru.

V projektu připojil dva ultrazvukové senzory HC-SR04 k levnějšímu klonu Arduino UNO. Každý z těchto senzorů se skládá z ultrazvukového vysílače a přijímače. Vysílač vyšle pulz a je měřen čas, za který se pulz odrazí a vrátí zpět od sledovaného objektu. Ze znalosti rychlosti šíření zvuku ve vzduchu jsme pak schopni vypočíst vzdálenost objektu. Použití více senzorů je problematické, protože se může stát, že jeden senzor pulz vyšle, druhý jej zachytí, a tak dochází k měření nesmyslných vzdáleností. Proto je vysílač jednoho z modulů přelepen páskou a k vysílání pulzu je použit pouze jeden vysílač. Po vyslání pulzu měříme dva časy (pro každý senzor jeden) a z nich jsme pak schopni vypočítat vzdálenosti objektu od přijímačů. Získáme tak dvě strany trojúhelníka, ve kterém dva vrcholy tvoří ultrazvukové moduly a třetí tvoří pozorovaný objekt. Protože vzdálenost modulů známe, máme všechny tři strany trojúhelníka a jsme tak schopni vypočíst i polohu objektu.

Testovací plocha

Vizualizaci výsledků a proces měření si můžete prohlédnout ve videu níže.

Přeloženo z https://blog.arduino.cc/2018/07/13/dual-ultrasonic-sensors-combine-for-2d-echolocation/ a upraveno.