Бейктал Конструируем роботов наArduino Первые шаги Перевод с английского О. А.Трефиловой Электронное издание Лаборатория знаний Москва 2016 УДК 621.86/. <...> ISBN 978-5-00101-420-1 Это практическое руководство для тех, кто делает первые шаги в робототехнике на платформе Arduino. <...> С этой книгой вы разберетесь в основах электроники, научитесь программировать в среде Arduino IDE, работать с печатными платами Arduino, инструментами, соблюдать правила безопасности и многому другому. <...> В рамках проекта вы сможете украсить кофейный столик светодиодной лентой. <...> • В главе 4 «Настройка беспроводного соединения» вы узнаете о трех различных способах управления проектом с помощью беспроводных сигналов. <...> • В главе 5 «Программирование Arduino» изложены основы управления Arduino с помощью программ, загруженных на плату. <...> • В главе 9 «Ультразвуковая эхолокация» вы узнаете, как с помощью неслышных для человеческого уха импульсов можно обнаруживать препятствия и измерять расстояния. <...> • В главе 10 «Генерация звука» вы узнаете, как с помощью Arduino сочинить электронную музыку (также известную как «нойз»1 и сделаете портативный звуковой генератор. ), • В главе 11 «Отсчет времени» вы познакомитесь с тремя способами, которые использует Arduino, чтобы следить за временем, а также сконструируете колокольчики «Музыка ветра», которые звонят в определенный час. <...> • Китайские колокольчики «Музыка ветра» (я использовал модель «Gregorian Chimes Soprano»). <...> КОД Если для выполнения проекта понадобится код (скетч), то в книге будет представлен соответствующий пример. <...> Просто перейдите по ссылке https://github.com/n1/ Arduino-For-Beginners и загрузите бесплатный код. <...> Перейдя по ссылке https://github.com/n1/Arduino-For-Beginners, вы сможете загрузить этот код и другие полезные файлы. <...> Пример кода: int valve = 13; // присваивает порту 13 значение «valve» (клапан) int off hours = 0; // сколько часов до полива? int off mins = 1; // сколько минут до полива? int spray = 10; // длительность полива в секундах 14 Введение void setup() { pinMode(valve, OUTPUT); Serial.begin(115200); } void loop() { int wait = (off mins * 60000 <...>
Конструируем_роботов_на_Arduino._Первые_шаги.pdf
УДК 621.86/.87
ББК 32.816
Б41
С е р и я о с н о в а н а в 2016 г.
Ведущие редакторы серии Т. Г. Хохлова, Ю. А. Серова
Бейктал Дж.
Б41 Конструируем роботов на Arduino . Первые шаги /
○R
Дж. Бейктал ; пер. с англ. О. А. Трефиловой.— 3-е изд.,
электрон.—М. : Лаборатория знаний, 2020. —323 с. —(РОБОФИШКИ).—Систем.
требования: Adobe Reader XI ;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. —Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-900-8
Это практическое руководство для тех, кто делает первые
шаги в робототехнике на платформе Arduino. С этой книгой вы
разберетесь в основах электроники, научитесь программировать
в среде Arduino IDE, работать с печатными платами Arduino,
инструментами, соблюдать правила безопасности и многому
другому. Вы также сможете выполнить разнообразные проекты
и оценить невероятный потенциал Arduino, который вдохновит
вас на творчество и изобретения, ограниченные только вашим
воображением.
Для молодых изобретателей и программистов, а также всех
тех, кто увлекается робототехникой.
УДК 621.86/.87
ББК 32.816
Деривативное издание на основе печатного аналога: Конструируем
роботов на Arduino R○
. Первые шаги / Дж. Бейктал ; пер. с англ.
О. А. Трефиловой.— 2-е изд. —М. : Лаборатория знаний, 2019. —
320 с. : ил. —(РОБОФИШКИ).—ISBN 978-5-00101-095-1.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель
вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-00101-900-8
Authorized translation from the English language edition, entitled ARDUINO FOR
BEGINNERS: ESSENTIAL SKILLS EVERY MAKER NEEDS; by JOHN BAICHTAL;
published by Pearson Education, Inc, publishing as QUE Publishing. Copyright c○ 2014
by Pearson Education, Inc.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any
information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc.
Авторизованный перевод англоязычного издания, под заглавием ARDUINO
FOR BEGINNERS: ESSENTIAL SKILLS EVERY MAKER NEEDS, ISBN 0789748835;
автор JOHN BAICHTAL; опубликованного Pearson Education, Inc, осуществляющим
издательскую деятельность под торговой маркой QUE Publishing.
Copyright c○ 2014 by Pearson Education, Inc.
Все права защищены. Воспроизведение или распространение какой-либо части/частей
○c Перевод на русский язык, оформление, Лаборатория знаний, 2016
данной книги в какой-либо форме, какими-либо способами, электронными или механическими,
включая фотокопирование, запись и любые поисковые системы хранения
информации, без разрешения Pearson Education, Inc запрещены.
Стр.5
Оглавление
Об авторе ......................................................................................................................................
Посвящение ................................................................................................................................
Благодарности ...........................................................................................................................
Здравствуйте! ............................................................................................................................
8
8
8
9
Введение ....................................................................................................................................... 10
О чем эта книга ......................................................................................................................... 11
Для кого эта книга .................................................................................................................. 12
Как пользоваться книгой ................................................................................................... 12
Глава 1. Знакомство с Arduino ...................................................................................... 15
Arduino UNO: микроконтроллер для начинающих ......................................... 15
Другие продукты Arduino .................................................................................................. 18
Электроника ............................................................................................................................... 19
Правила техники безопасности ..................................................................................... 29
В следующей главе ................................................................................................................. 30
Глава 2. Макетирование .................................................................................................... 31
Cборка электрических схем с использованием макетных плат с гнездами,
не требующих пайки ......................................................................................... 31
Проект: мигающий светодиод на макетной плате ........................................ 34
Проект: лазерная сигнализация ............................................................................... 37
Проект: инфракрасный детектор ............................................................................. 49
В следующей главе ................................................................................................................. 52
Глава 3. Работа с паяльником ....................................................................................... 53
Паяльные принадлежности .............................................................................................. 55
Паяние ............................................................................................................................................ 62
Распайка ........................................................................................................................................ 65
Уборка ............................................................................................................................................. 67
Проект: кофейный столик со светодиодной лентой ................................... 68
В следующей главе ................................................................................................................. 84
Стр.6
6
Оглавление
Глава 4. Настройка беспроводного соединения .............................................. 85
Радиомодули XBee ................................................................................................................. 86
Переходные платы для радиомодуля XBee .......................................................... 88
Компоненты радиомодуля XBee ................................................................................... 88
Альтернативные беспроводные модули ................................................................... 90
Проект: беспроводное включение светодиода ................................................ 91
Проект: беспроводной дверной звонок ............................................................... 95
В следующей главе ................................................................................................................. 108
Глава 5. Программирование Arduino ....................................................................... 109
Среда разработки Arduino ................................................................................................. 110
Скетч «Blink» ............................................................................................................................. 118
Учимся на примере кода ..................................................................................................... 121
Функции и синтаксис .......................................................................................................... 126
Отладка с помощью монитора последовательного интерфейса .............. 131
Все о библиотеках ................................................................................................................... 133
Ресурсы для изучения программирования ............................................................ 135
В следующей главе ................................................................................................................. 136
Глава 6. Восприятие мира ................................................................................................ 137
Урок: датчики (сенсоры) .................................................................................................... 138
Знакомство с датчиками ..................................................................................................... 140
Проект: «Лампа настроения» ..................................................................................... 146
Проект: керфбэндинг ....................................................................................................... 154
В следующей главе ................................................................................................................. 154
Глава 7. Управление жидкостью ................................................................................. 155
Урок: управление потоком жидкости ........................................................................ 156
Проект: емкость под давлением ............................................................................... 159
Проект: робот для полива растений ...................................................................... 162
В следующей главе ................................................................................................................. 174
Глава 8. Ящик для инструментов ................................................................................ 175
Набор инструментов для начинающего мастера ................................................ 176
Работа с деревом ...................................................................................................................... 183
Работа с пластиком ................................................................................................................ 192
Работа с металлом ................................................................................................................... 198
Программное обеспечение ................................................................................................ 208
Электронная техника и инструменты ....................................................................... 213
В следующей главе ................................................................................................................. 222
Стр.7
Оглавление
7
Глава 9. Ультразвуковая эхолокация ....................................................................... 223
Урок: ультразвуковая диагностика .............................................................................. 224
Проект: ультразвуковой ночник .............................................................................. 226
Проект: игрушка для кошки ....................................................................................... 228
Токарный станок 101 ............................................................................................................. 242
Техника безопасности при работе с токарным станком ................................. 244
В следующей главе ................................................................................................................. 244
Глава 10. Генерация звука ................................................................................................ 245
Звуки электроники ................................................................................................................ 246
Проект: мелодичная кнопка ........................................................................................ 250
Проект: звуковой генератор ........................................................................................ 253
В следующей главе ................................................................................................................. 262
Глава 11. Отсчет времени ................................................................................................. 263
Сервер точного времени ..................................................................................................... 264
Таймер Arduino ......................................................................................................................... 265
Модуль часов реального времени (RTC) ................................................................ 266
Проект: цифровые часы ................................................................................................. 266
Проект: китайские колокольчики «Музыка ветра» .................................... 270
Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) .............................. 280
В следующей главе ................................................................................................................. 281
Глава 12. Безопасная работа с высоким напряжением .............................. 283
Урок: управление высоким напряжением .............................................................. 284
Проект: контроллер для вентилятора .................................................................. 288
Проект: лавовая лампа «Бадди» ............................................................................... 291
В следующей главе ................................................................................................................. 298
Глава 13. Управление электродвигателями ......................................................... 299
Как управлять двигателями ............................................................................................. 300
Включаем двигатель с помощью TIP-120 ............................................................... 303
Проект: шаговый поворотник .................................................................................... 305
Проект: «Баблбот» ............................................................................................................ 308
Глоссарий ..................................................................................................................................... 317
Стр.8