電子および電気工学プロジェクトでArduinoボードを使用する方法

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Arduinoボードは、以下のために設計されたオープンソースのシングルボードマイクロコントローラーです。 日曜大工の電子機器および電気プロジェクト 。基本的には、2004年にイタリアのデザイン学生向けに開発されましたが、すぐに初心者、組み込みプログラマー、製品メーカーのお気に入りになりました。 Arduinoボードには、センサー、モーター、ライト、スレーブコントローラー、拡張可能なシールドに直接接続される入力と出力の組み込みセットなど、いくつかの独自の機能があるためです。 Arduinoは、プログラム可能な回路基板(通常はマイクロコントローラー)とソフトウェア(IDE、統合開発環境)で構成されています。

Arduinoは、プログラム可能な回路基板(通常はマイクロコントローラー)とソフトウェア(IDE、統合開発環境)で構成されています。 Arduinoボードの主な機能は次のとおりです




  • シンプルなプログラミング環境
  • 安価で柔軟なハードウェア
  • オープンソースおよび拡張可能なソフトウェア
  • オープンソースと拡張可能なハードウェア
  • クロスプラットフォーム

電子および電気プロジェクト用のさまざまなArduinoボード

Arduinoボードは、その使用法と仕様に基づいて分類されています。 さまざまなArduinoボード 以下に記載されています。

エントリーレベルのArduinoボード



  • Arduino UNO
  • Arduino Leonardo
  • Arduino EXPLORE
  • Arduino Micro
  • Arduino Nano

拡張機能Arduinoボード

  • Arduino MEGA 2560
  • Arduino MEGA ADK
  • Arduino TWO
  • ArduinoM0
  • ArduinoM0 PRO

モノのインターネット(IoT)ベースのArduinoボード


  • Arduino YUN
  • Arduinoイーサネット
  • Arduino Tian
  • Arduinoインダストリアル101
  • Arduino Leonardo ETH

ウェアラブルArduinoボード

  • LilyPad Arduino
  • LilyPad Arduino USB
  • LilyPadArduinoシンプルスナップ
  • Arduino Gemma

ArduinoおよびArduino互換ボード

Arduino UNO

ArduinoUNOボードは、初心者が最初から学ぶための基本的なボードです。これは、ATmega328Pマイクロコントローラーを備えたマイクロコントローラーベースのボードです。マイクロコントローラーをサポートするために必要なものがすべて含まれています。USBケーブルでコンピューターに接続するか、AC-DCアダプターまたはバッテリーで電源を入れて開始します。

ArduinoUNOボード

ArduinoUNOボード

ArduinoUNOボードの主な仕様は以下のとおりです。

  • デジタルI / Oピン-14(そのうち6つはPWM出力を提供します)
  • PWMデジタル I / Oピン-6
  • アナログ入力ピン-6
  • フラッシュメモリ-32KB(ATmega328P)
  • SRAM-2 KB(ATmega328P)
  • EEPROM-1 KB(ATmega328P)
  • クロック速度-16MHz水晶振動子
  • USB接続
  • 電源ジャック
  • ICSPヘッダーとリセットボタン

Arduino互換ハードウェア

ご存知のとおり、Arduinoはオープンソースのプロトタイピングボードです。市販されているArduino互換製品の数。ここでは、以下のボードがArduinoハードウェアとソフトウェアの両方とほぼ完全に互換性があります。

InVentor(インド)およびRichduino(インド)、 非常に手頃な価格でATmega328P片面ボードデザインを備えたArduinoUNOR3互換ボード

ST Freeduino Robotics Board、 Arduino UNOR3互換。 4サーボ用のサーボポートを内蔵しています。 1500mA電流用のLM1117レギュレータ。柔軟な電源(DCソケットまたはUSB)。

YourDuinoRoboRED、 5.0 /3.3Vと互換性のある高度なArduinoUNO、3ピンへのすべてのI / O

Microduino、 多くの便利な拡張モジュールを含む、1/4サイズの取り付け可能なArduino互換ボード。製品のプロトタイピングと設計で最もよく知られています。

Wotduino、 これは、単層PCBで実現されたDIYArduinoクローンです。

RockBLOCK、 これはArduinoボード互換ボードであり、USBまたはシリアルインターフェースを使用して簡単に統合できる双方向衛星メッセージングユニットで非常に人気があります。地球上のどこからでもショートメッセージを送受信できました。

Digispark、 オンボードUSB、6 I / O、SPI、I2C、PWM、およびADCを備えたオープンソースのマイクロサイズのArduino互換開発ボード。

Arduemetry、 Arduino互換ボードであるArduemtryの主な機能は、ワイヤレステレメトリ用に設計されたGPSデータロギングプラットフォームです(アマチュアロケット、高高度気球、RC車両、APRSなど)。

DT-AVR Inoduino、DT-AVR Inoduinoは、Arduinoと互換性のあるAT90USB1286に基づくマイクロコントローラーモジュールです。コンパクトなサイズの高品質SMDコンポーネントを使用しています。このモジュールは、ArduinoIDEソフトウェアを使用してコードをダウンロードするために内部ブートローダーで設計されています。

Arduino互換ハードウェア

Arduino互換ハードウェア

電子および電気工学プロジェクトにおけるArduinoボード

Arduinoボードのアプリケーションは主に 組み込みリアルタイムシステム 産業用機器の制御、街路灯の強度制御、障害物の回避、電化製品の制御、ホームオートメーション、地下ケーブルの障害検出、ソーラー街路灯などを含むプロジェクトに基づいています。これらのアプリケーションをよりよく理解するため。ここでは、適切な図を使用して簡単に説明します。このアプリケーション開発では、Arduinoプログラミング言語とArduinoIDEでソフトウェアを作成する必要があります。

ここでは、適切な図を使用して簡単に説明します。このアプリケーション開発では、Arduinoプログラミング言語とArduinoIDEでソフトウェアを作成する必要があります。

自動強度制御を備えたArduinoベースのLED街路灯

このプロジェクトの主な目的は、Arduinoボードを使用して街路灯の自動強度を制御することです。 Arduinoボードは、PWM信号を進化させることによって光の強度を制御するために使用されます。 オン/オフを切り替えるMOSFET 発光ダイオードのセット。

ハードウェア要件

  • Arduinoボード(ATmega AVRシリーズマイクロコントローラー)
  • 電源ユニット
  • コンデンサ、抵抗器
  • 白色LED
  • MOSFET
  • 結晶
自動強度制御を備えたArduinoボードベースのLED街路灯のブロック図

自動強度制御を備えたArduinoボードベースのLED街路灯のブロック図

LEDは消費電力が少ないため、HIDランプと比較してLEDの寿命は長くなります。 Arduinoボードは、生成されたPWM信号に基づいて光強度を制御するプログラム可能なコマンドで構成されています。道路の交通量がゆっくりと減少する夜間は光強度が高く保たれ、朝まで光強度もますます減少します。ついに、光の強さは午前6時に完全にシャットダウンし、午後6時に再び再開します。夕方に、このプロセスは頻繁です。

自動強度制御を備えたArduinoベースのLED街路灯

自動強度制御を備えたArduinoベースのLED街路灯

Arduinoが操作する障害物回避ロボット

このプロジェクトの主な目標は、障害物を回避するために使用されるロボット車両を設計することです。このプロジェクトでは、ロボットの動きに超音波センサーを使用し、Arduinoを使用して目的の操作を行います。

ハードウェア要件

Arduinoで動作する障害物回避ロボットのブロック図

Arduinoで動作する障害物回避ロボットのブロック図

ロボットがその前にある障害物を検出すると、すぐに信号をArduinoボードに送信します。受信した入力信号に応じて、マイクロコントローラーはロボットにコマンドを送信し、モータードライバーICを介して接続されたモーターを適切にアクティブ化することにより、異なる方向に移動します。

Arduinoが操作する障害物回避ロボット

Arduinoが操作する障害物回避ロボット

Arduinoベースのホームオートメーション

日々の技術が発展し、家も非常にスマートになっています。私たちの家では、負荷は従来のスイッチを使用して操作されます。しかし、スイッチを操作して近くに移動することは、私たちにとって非常に困難です。したがって、このプロジェクトは、Arduinoとスマートフォンを使用した最良のソリューションを提供します。

ハードウェア要件

  • Arduinoボード(ATmega AVRシリーズマイクロコントローラー)
  • Bluetoothモジュール
  • 9V電源モジュール
  • 光アイソレータ
  • トライアック
  • ダイオード、抵抗器、コンデンサ
  • ランプ(負荷)
Arduinoベースのホームオートメーションのブロック図

Arduinoベースのホームオートメーションのブロック図

受信機側ではBluetoothデバイスがArduinoボードに接続されていますが、送信機側ではAndroidフォンのGUIアプリケーションがON / OFFコマンドを受信機に送信します。 GUIの特定の場所を押すことにより、ロードをリモートでオン/オフにすることができます。これらの負荷は、トライアックを使用してサイリスタとオプトアイソレータを介してArduinoボードで制御できます。

Arduinoボードベースのホームオートメーション

Arduinoボードベースのホームオートメーション

したがって、これはすべての使用法についてです 電子および電気工学プロジェクトにおけるArduinoボード 。これらのプロジェクトについて、より深く理解していただければ幸いです。さらに、このコンセプトに関するご質問は、以下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。