Einführung in Arduino: Erstellen von interaktiven Projekten

1. Trailer: Hi. Mein Name ist Mark Frauenfelder und ich bin Gründungsredakteur im Chief of Make Magazine. Meine Klasse ist eine Einführung in Arduino, die erstaunliche elektronische Prototyping-Plattform in Kreditkartengröße , mit der Sie Interaktivität zu Ihren Projekten hinzufügen können. Die „Getting Started in Arduino“ -Klasse ist wirklich wichtig, weil sie den Schülern hilft, die Grundlagen von Arduino zu verstehen, wie man die Hardware und Software benutzt, um ihre eigenen interaktiven Projekte zu erstellen. Die Studierenden lernen, verschiedene Ausgabegeräte wie LEDs, Lautsprecher und Servomotoren mit Eingabegeräten wie Potentiometern und Photowiderständen zu steuern . Zu verstehen, wie ein Arduino funktioniert, ist wirklich großartig weil Sie Ihre Projekte wirklich auf die nächste Ebene bringen können. 2. Was ist der Arduino?: Hi, ich bin Mark Frauenfelder. Ich bin der Gründungsredakteur des MAKE-Magazins, einem Technologie-Projektmagazin. Heute werde ich dir etwas über den Arduino beibringen. Der Arduino ist eine $25 elektronische Prototyping-Plattform, die für Künstler und Designer entwickelt wurde , um ihre Projekte Interaktivität hinzuzufügen. Das coole an der Arduino ist , dass man keinen Abschluss in Elektrotechnik braucht. Sie müssen nicht wissen, wie man elektronische Schaltungen entwirft , um wirklich interessante Dinge damit machen zu können. Ich habe hier einen Arduino. Es gibt mehrere verschiedene Modelle von ihnen. Heute werden wir mit dem Arduino Uno, das ist der Arduino, dass ich empfehlen Neulinge beginnen mit. Es ist ein großartiges, Allzweck-Arduino-Gerät. Sie können also sehen, dass hier einige Komponenten vorhanden sind, und es gibt diese Zeilen von Headern. Es gibt kleine Löcher hier, und sie werden Pins genannt, obwohl es tatsächlich Löcher sind. Also, was ein Arduino tut, ist, dass es Eingänge von verschiedenen Arten von Sensoren akzeptiert , die hier in die Pins gehen. Also, welche Art von Eingaben sind möglich? Sie könnten Lichtsensoren, Schallsensoren, Druck, Feuchtigkeit, Temperatur, Vibration, alle Arten von verschiedenen Arten von Eingängen haben. Es spürt jede Art von kleines Gerät, das eine Veränderung in der Welt um sie herum spüren kann. Also, Sie stecken einfach diese Sensoren in die Eingangspins, und dann wird der Arduino diese Signale verarbeiten. Es wird den Eingang von diesen verschiedenen Signalen messen. Durch die Verwendung von einfachen Computercode, den Sie auf Ihrem Computer eingeben und dann in den Arduino hochladen, wird es diese Signale verarbeiten und dann an Ausgabe-Pins senden , so dass Sie steuern können, was heißt Effektoren, Dinge, die haben einen Einfluss auf die Welt um Sie herum. Ein Beispiel für einen Effektor wäre also ein Summer. So können Sie möglicherweise eine Temperatur messen. Wenn die Temperatur ein bestimmtes Niveau erreicht, erlischt der Summer. Welche anderen Arten von Effektoren gibt es? Eine LED-Glühbirne wäre ein Effektor. Ein Motor könnte ein Effektor sein. Ein Servo könnte ein Effektor sein. Ein Aktuator könnte ein Effektor sein. Alles, was eine Änderung vornimmt oder ein Ausgangssignal sendet, wird als Effektor bezeichnet. So können Sie sich alle möglichen coolen Dinge vorstellen, die mit Sensoren und Arduino und Effektoren passieren können . Ein Freund von mir, namens Steve Hoefer, machte etwas namens „Secret Knock Gumball Machine“, und es ist Arduino basiert. Was es ist, ist, es hat einen kleinen Teller drauf und wenn man auf den Teller klopft, spürt der Arduino das. Wenn Sie mit dem richtigen Muster klopfen, wird es Gumball verzichten. Also, das ist nur ein Beispiel für Tonnen von verschiedenen Dingen, die Sie mit Arduino tun können. Wenn Sie Arduino-Projekte auf Google eingeben, können Sie Tonnen von ihnen finden. Also, heute, was wir tun werden, ist zu verstehen, was mit dem Arduino möglich ist, wie man einige einfache Projekte macht, die Ihnen die Macht von Arduino zeigen, wie einfach es ist, loszulegen. Dann, danach, werde ich Ihnen einige Tipps geben, um Arduino auf die nächste Ebene zu bringen und wirklich ein paar coole Dinge damit zu machen. Werfen wir einen Blick auf einige der Dinge, die Sie brauchen, zusätzlich zu einem Arduino und einem Computer, um diese Projekte zu machen. 3. Was brauchst du?: Ok. Also, ich habe vor mir all die Dinge aufgestellt, die du brauchst, um diese Klasse zu nehmen. Es ist wirklich nicht sehr viele Artikel, und sie sind ziemlich preiswert tatsächlich. Der Arduino selbst, wie ich sagte, ist ungefähr $25. Sie können sie online kaufen. Suchen Sie auf Google und Sie können wahrscheinlich einen guten Preis finden. Auch hier empfehle ich den Arduino Uno, U-N-O als großer Starter Arduino. Die andere Sache, die Sie benötigen, ist ein USB-Kabel, um den Arduino mit Strom zu versorgen und mit Ihrem Laptop zu verbinden. Es macht beide Dinge zur gleichen Zeit. Du willst diese Art von Arduino Jack. Es ist die Art, die typischerweise für Tintenstrahldrucker und solche Dinge verwendet wird. Es steckt eigentlich einfach direkt in den Arduino, um Strom auf diese Weise zu liefern, und senden Daten hin und her an Ihren Computer, den Sie verwenden, um das Arduino zu programmieren. Der Arduino kann auch einen Netzadapter hier akzeptieren, um Strom zu versorgen, so dass, sobald Sie mit der Programmierung fertig sind und Sie es in einem Projekt verwenden, können Sie es einfach auf diese Weise oder entweder über AC oder eine Batterie mit Strom versorgen. Die andere Sache, die Sie für dieses Projekt benötigen, ist ein drahtloses Brot, oder es tut mir leid, ein lötloses Steckbrett. Es wird das lötfreie Steckbrett genannt und ermöglicht es Ihnen, Komponenten in sie einzusetzen und sie miteinander zu verbinden, ohne Lötmittel verwenden zu müssen. Ich habe ein Beispiel für einen typischen Stromkreis, der verdrahtet wurde. Da ist ein Kondensator, der rausgefallen ist. Dies ist eine typische elektronische Schaltung , die ich mit einem lötfreien Steckbrett verwende, um die Komponenten zu verbinden. Ich habe tatsächlich die selbstklebende Rückseite auf der Rückseite des Steckbretts entfernt , so dass Sie sehen können, wie diese Löcher verbunden sind. Siehst du diese kleinen Metallschienen hier? Nun, die sind alle miteinander verbunden, so dass alles, was in dieser Reihe von Löchern und dieser Reihe von Löchern ist, elektrisch verbunden ist, als ob Sie nur die Drähte der Komponenten nehmen und sie zusammenstecken, zusammengelötet haben . Dann sehen Sie hier auch diese längeren Streifen, die in die entgegengesetzte Richtung gehen, senkrecht zu den kürzeren Reihen. Nun, das sind die Stromschienen. Wir haben blau für negative und rot für positive Spannung, und auf diese Weise können Sie eine Stromquelle an diese Schienen anschließen. Befestigen Sie einfach Komponenten, die entweder mit negativer oder positiver Leistung versorgt werden müssen. Da das lötfreie Steckbrett also sehr praktisch ist, sind sie einfach zu bedienen und bieten eine temporäre Lösung, anstatt Komponenten zusammen zu löten. Werfen wir einen Blick auf die Komponenten, die wir brauchen. Wir brauchen drei verschiedene Widerstände. Einer von ihnen ist ein 4,7 Kilo Ohm Widerstand, das sind 4.700 Ohm, und ein anderer ist 220 Ohm, und dann der andere ist 100 Ohm. Woher weiß ich, welchen Wert diese Widerstände haben? Es gibt kleine farbige Bänder, die auf diesen Widerständen gemalt sind, alle Widerstände haben farbige Bänder auf ihnen. Verschiedene Farben stellen unterschiedliche Zahlen dar. Zum Beispiel ist Schwarz Null, Braun ist eins und Rot zwei. Also, indem Sie diese Farben auf einer Widerstands-Farbcode-Karte überprüfen, können Sie diese online sehr leicht finden, Sie können den Wert der Widerstände erkennen. Sie können in der Regel ein Sortiment von Widerständen, wie 800 oder tausend verschiedene Widerstände in einer Vielzahl für 10 oder 15$ bei Amazon oder eBay kaufen wie 800 oder tausend verschiedene Widerstände in . Ich empfehle, dass, wenn Sie gehen, um mit Elektronik und Arduino fortzusetzen, gehen Sie voran und investieren Sie in einem dieser Pakete, weil es sehr praktisch sein wird. Dies ist ein Photowiderstand, und es ist eine besondere Art von Widerstand. Die anderen Widerstände, die ich gezeigt habe, hatten einen festen Wert, denn dies hat einen variablen Wert. Der Wert des Widerstands variiert je nachdem, wie viel Licht, die Intensität des Lichts hier auf die Oberfläche dieser Komponente trifft, so dass, wenn Sie es vertuschen , wir haben eine andere Art von Widerstandswert und wenn ein starkes Licht scheint drauf. So können Sie alle möglichen lustigen Dinge damit machen, und wir werden uns das später ansehen, wenn wir ein paar Projekte damit machen. Ein Potentiometer ist auch ein variabler Widerstand. Sie können den Widerstand dieser Komponente ändern, indem Sie den Knopf hier drehen. Diese werden häufig in Lautstärkereglern auf Radios verwendet, und so können Sie das verwenden, um den Widerstand zu ändern und die Menge an Elektrizität, die durch eine Schaltung geht, zu ändern. Ich sollte sagen, dass eine Widerstands-Funktion ist, die Menge an Strom zu reduzieren, die durch eine Schaltung fließt. Es ist, als würde man einen Gartenschlauch knicken. Denken Sie an Elektrizität wie Wasser, das durch einen Gartenschlauch fließt. Sie können das einstellen und den Knick in diesem Schlauch ändern, indem Sie den Knopf auf einem Widerstand drehen oder einen Photowiderstand verwenden, um dasselbe zu tun. Also, hier ist ein Ausgabegerät. Sie haben die wahrscheinlich schon mal gesehen. Es wird eine LED oder eine Leuchtdiode genannt. Wenn Sie einen Strom darauf anwenden, leuchtet er auf. Diese werden als Kontrollleuchten für alle Arten von Elektronik verwendet. Wenn Sie bemerken, dass eines der Beine hier ist, unsere Leinen ein bisschen länger als die anderen. Also, desto länger ist positiv und desto kürzer ist negativ. Sie müssen vorsichtig sein, wie Sie dies in das lötfreie Steckbrett einfügen , denn wenn Sie es in die falsche Weise setzen, wird es nicht funktionieren. Es muss in die richtige Richtung sein. Dies wird als Komponente mit Polarität bezeichnet. Im Gegensatz zu einem Widerstand hat er keine Polarität. Es spielt keine Rolle, ob man es so oder so formuliert, es wird funktionieren. Hier ist ein weiteres Ausgabegerät. Dies ist nur ein einfacher Lautsprecher und es ist ein acht Ohm 0,1 Watt Lautsprecher, und Sie können diese online kaufen. RadioShack verkauft sie. Du solltest vielleicht ein paar Dollar für eines dieser Dinge bezahlen. Ist nur ein kleiner Lautsprecher, nicht sehr laut, aber wir verwenden es, um zu sehen, wie wir verschiedene Arten von Klängen mit einem Arduino machen können. Hier ist ein anderes Ausgabegerät, und dies wird als Servomotor bezeichnet. Es ist eine besondere Art von Motor, Sie können die Rotation des Rotors des Motors steuern indem Sie elektronische Impulse an den Motor senden, um ihm genau zu sagen, wohin er gehen soll. Es ist also nicht die Art von Motor, die sich herumdreht. Sie können es in diese Position, diese Position, diese Position, diese Position, nur indem Sie den Arduino sagen, welchen Winkel Sie wollen, dass der Rotor gehen. Oh, auch, ich sollte sagen, dass die meisten Servos mit einem Jack wie diesem kommen. Also, um es mit dem lötfreien Steckbrett zu verwenden, benötigen Sie einige Header-Pins, wie diese, die einfach einrasten. Auch hier sind Header Pins einfach online verfügbar und passen bequem den Lochabstand auf ein lötfreies Steckbrett. Ok. Ich habe nur noch eine Reihe von Komponenten, über die ich sprechen muss. Dies sind nur Jumper Drähte, und diese werden verwendet, um die Komponenten miteinander zu verbinden, Komponenten an den Arduino zu befestigen, und sie stecken einfach direkt in das Steckbrett. Wenn Sie möchten, können Sie einfach eine Spule Draht verwenden, wenn es sich um einen festen Kerndraht handelt, nicht um Gewinde Art von Draht. Sie können einfach die Enden von der Isolierung abschneiden und diese Spezifikation verwenden. Ich finde, die sind ziemlich praktisch. Auch hier sind sie wirklich preiswert, wiederverwendbar und leicht zu finden. Also, das sind wirklich alles, was Sie brauchen, abgesehen von einem Laptop. Als nächstes werden wir Ihnen zeigen, wie Sie die Arduino-Software installieren , damit Sie mit der Durchführung von Projekten beginnen können. 4. Installieren und Verbinden deines Arduino: Ok. Also, wir wollen die Software herunterladen, damit wir den Arduino kontrollieren und programmieren können. Und so ist der Ort, um zu gehen, Arduino's offizielle Website, und das ist arduino.cc, und gehen Sie zum Download-Link im Menü hier, und klicken Sie einfach darauf und wir werden endlich die Arduino-Software finden , die mit unserem Computer funktioniert. Und so heißt es die Arduino-IDE, und das ist das Entwicklungsumgebungsprogramm. Sie können sehen, dass es ein Installationsprogramm für Windows ein Macintosh und Linux gibt. Also, ich benutze einen Mac. Also, ich werde hier auf Mac klicken. Es wird heruntergeladen. Es ist eine 76-Megabyte-Datei. Wenn Sie kein Uno Arduino verwenden, müssen Sie möglicherweise eine andere Version herunterladen. So zum Beispiel, hier, wenn Sie ein Yun oder Due a Board verwenden, müssen Sie eine andere Version verwenden, aber die Uno und alle anderen Versionen, Sie einfach die reguläre Version von Arduino herunterladen. Das ist ein wenig verwirrend, weil die Software Arduino heißt, und die Hardware wird auch Arduino genannt. Was Sie dann eigentlich tun sollten, ist die Software zu installieren. Es hat eigentlich kein Installationsprogramm, Sie erhalten nur die Anwendung selbst und es öffnet ein leeres Fenster. Das liegt daran, dass es noch kein Programm enthält, Sie kein Programm geladen haben. Also, was Sie jetzt tun möchten, ist konfigurieren Sie Ihr Arduino auf die Software, und das bedeutet, dass Sie Ihr USB-Netzteil an Ihren Computer anschließen , und dann im Tool-Bereich, gehen Sie nach unten zu Board und wählen Sie die Art von Board Sie wollen, und so können Sie sehen, diese sind all die verschiedenen Arten von Arduinos, die verfügbar sind. Wir benutzen einen Uno. Das ist also die beste Option, und es ist bereits überprüft, also sind wir okay. Die andere Sache, die wir tun müssen, ist eine serielle Schnittstelle auszuwählen, und so wird der serielle Port, den wir verwenden müssen /dev/tty.usbmodem genannt, und danach wird es eine Nummer geben. Es könnte anders sein, aber was Sie wollen, ist das tty.usbmodem. Also, klicken Sie auf das und dann sollte Ihr Arduino verbunden sein. Also, das ist es für die Einrichtung des Arduino. Danach werden wir unser erstes Programm mit dem Arduino machen. 5. Blinkraten: Also, eines der coolen Dinge über Arduino ist, dass sie wirklich gut darin sind , Ihre Hand zu halten und Ihnen beizubringen, wie man den Arduino benutzt. Also, nachdem Sie die Arduino-Software installiert haben, haben sie eine Reihe von Programmen, die vorinstalliert sind, so dass Sie mit ihnen spielen können. Ein Arduino-Programm es ist eine Skizze genannt und Sie können sie hier im Datei-Menü, in der Beispiel-Option zu bekommen . Also, was wir tun werden, ist das sehr grundlegende erste Programm namens Blink zu tun. Klicken Sie einfach darauf, Sie werden sehen, dass Sie bereits eine Skizze geladen haben. Ich werde dieses andere Standardfenster schließen, das sich öffnet, wenn Sie Arduino starten. Also, jetzt machen Sie sich keine Sorgen darüber, was diese Informationen sagen. Diese Klasse wird Ihnen nicht beibringen, wie man ein Arduino programmiert, es wird Ihnen zeigen, wie man einen Teil des Codes darin modifiziert, aber das ist etwas , das über den Rahmen dieser Klasse hinausgeht. Wir werden verschiedene Skizzen verwenden, sie leicht modifizieren, aber um sie zu programmieren, werde ich Ihnen danach einige andere Ressourcen erzählen. Also, wie ich sagte, dieses Blink Programm ist bereits im Arduino verfügbar, wir haben es geladen, und jetzt ist es auf dem Computer, aber es ist noch nicht auf dem Arduino. Wir müssen es auf dem Arduino installieren oder es tatsächlich hochladen. Also, diese kleine Pfeiltaste, die nach rechts zeigt, ist der Upload-Button und Sie können sehen, wenn ich darüber hervorheben, es heißt „Upload“. Also, wir werden hier klicken und dann unten, wir sehen, dass es die Skizze kompiliert und dann die Skizze hochlädt, und wenn das passiert, werden Sie sehen, dass die LED hier blinkt und an, es ist an für eine Sekunde, und es ist aus für eine Sekunde, und das bedeutet, es' hat das Programm erfolgreich hochgeladen. Also, das Blink Programm ist eine gute Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Sie die richtige Verbindung zu Ihrem Arduino haben, dass Sie das richtige Board ausgewählt und so funktioniert es. Nun, es gibt eine Sache, die Spaß machen würde. Lassen Sie uns versuchen, dieses Programm ein wenig zu ändern, um zu sehen, ob wir das Blink ändern können. Also, wenn Sie hier in der Software schauen, sehen Sie etwas, das Verzögerung 1.000 und eine weitere Verzögerung 1.000 sagt , und es gibt einige hilfreiche Kommentare, die im Code hier sind. Also, das sagt: „Schalten Sie die LED ein, warten Sie eine Sekunde. Schalten Sie die LED aus, warten Sie eine Sekunde.“ Also, 1.000, was das tut, ist, wenn man 1.000 als Zahl in Arduino hat, das sind 1.000 Millisekunden oder eine Sekunde. Also, die Zahl stellt wie viele Millisekunden? Also, was, wenn wir das so ändern, dass es jede Zehntelsekunde an- und abblinkt? Um dies zu tun, haben wir den Code geändert, so dass wir ihn in jedem Fall um 100 verzögern. Also, das ist eine Zehntelsekunde. Also, wir haben das Programm geändert, jetzt lasst es uns erneut hochladen und sehen, was nach dem Hochladen passiert. Es dauert eine Weile, Sie können sehen, dass die TX und RX LED ein- und ausschalten, um anzuzeigen, dass die Daten übertragen werden und bereits das Programm hochgeladen wurde und Sie sehen, dass die Taste blinkt, viel schneller. Also, es blinkt zehnmal pro Sekunde ab und an. So modifizieren Sie ein Programm, so laden Sie ein Programm hoch und wir haben unser erstes Experiment durchgeführt. Das nächste, was wir tun werden, ist, dass wir das lötfreie Steckbrett und eine LED benutzen , um dasselbe zu tun. Also, das wird das nächste Video sein. 6. Blinkraten mit Komponenten: Ok. Also haben wir aufgehört, dass der Arduino blinkt, die LED 10 Mal pro Sekunde, und das macht es immer noch. Das ist ein guter Ort, da wollen wir sein. Was wir jetzt tun werden, ist tatsächlich einige der Ausgangspins auf dem Arduino zu verwenden, und wir werden das lötfreie Steckbrett verwenden, und wir werden einige der Komponenten verwenden, um Ihnen zu zeigen, wie Sie tatsächlich einen Off-Board-Effektor haben können arbeite mit einem Arduino. Also, ich habe hier die LED. Wir brauchen die LED. Wir brauchen auch den 220 Ohm Widerstand, , rot, braun 2 2 0 gefärbt ist . Das sind also 220 Ohm. Der Grund, warum wir einen Widerstand brauchen, ist, weil die Ausgangsspannung des Arduino genug ist, dass es schließlich die LED ausbrennen würde. Also fügen wir diesen Widerstand hinzu, um den Stromfluss durch die LED einzuschränken , so dass nicht zu viel Strom durch sie fließt. Wir wollen nicht, dass es ausbrennt. Das erste, was wir tun wollen, ist, dass wir ein Erdungskabel zwischen dem Arduino und dem Breadboard verbinden wollen. Sie können sehen, dass einer der Stifte, naja, es gibt tatsächlich ein paar verschiedene Stifte, die Boden sagen und Sie können jeden verwenden, aber Sie werden sehen, dass einer der Stifte ein G und D darauf hat. Die Schrift ist ziemlich klein, also setze ich eine Brille auf, um mir zu helfen, zu identifizieren, welche Pin es ist, was Sie sehen werden, eine ist dies G und D. Sie stecken das in Ihrem Jumper Draht in den Erdungsstift, und dann stecken Sie den anderen in den Jumper Draht in die blaue Schiene. Also, was das bedeutet, ist, dass diese ganze blaue Schiene auf dieser Seite Boden ist, elektrisch geschliffen. Alles, was Sie entlang der Schiene stecken, wird elektrisch geerdet. Also, das ist eine großartige Möglichkeit, jetzt, was Sie getan haben, ist effektiv, dass Sie einen Stift genommen haben und es in 30 Pins verwandelt, die alle gleich sind. Okay, was wir jetzt tun wollen, ist, dass wir den Widerstand dem lötlosen Steckbrett hinzufügen wollen. So ist die blinkende LED dort tatsächlich mit Pin Nummer 13 auf dem Arduino verbunden. Sie können sehen, dass es Stifte mit 0 bis 13 nummeriert sind. Das sind digitale Pins. Dies sind digitale Ein- und Ausgabepins, denen Sie mit dem Arduino und dem Arduino sprechen können, um mit Ihnen zu sprechen. Also, was wir tun werden, ist, dass wir diesen Widerstand zu Pin Nummer 13 hinzufügen, digitale Pin-Nummer 13, und dann das andere Ende werden wir in J18 auf dem lötfreien Steckbrett setzen. Okay, also haben wir das erledigt. Wir müssen die LED noch aufsetzen und was wir damit machen, ist, dass wir die kurze Führung setzen, erinnern Sie sich, dass ich gesagt habe, dass es eine kurze Führung und eine lange Führung auf einer LED gibt? Der Short geht immer negativ und der lange geht immer auf das Positive. So können wir die kurze Leine überall entlang der negativen Schiene setzen. Kommen Sie ein wenig näher an den Widerstand. Dies ist ein guter Zeitpunkt, um darauf hinzuweisen, dass Sie nie versehentlich haben wollen Leads berühren einander auf dem lötfreien Steckbrett, weil dann werden Sie nur kurz aus den Schaltkreisen. Stellen Sie also sicher, dass Sie eine Freigabe haben. Wenn am anderen Ende davon die positive Führung in die gleiche Reihe gehen wird , in die der Widerstand ging, und ich habe es in H18 gesetzt. Jetzt sehen Sie, dass wir dieses Blinken haben, diese LED blinkt mit der gleichen Geschwindigkeit, wie die kleine LED da unten blinkt, weil sie beide Teil der Pin-Nummer 13 sind. Jetzt können wir uns wieder mit der Zeit verwirren und dieses Mal auf der Skizze ändern , die wir haben. Im Moment blinkt es 10 Mal pro Sekunde an und ab. Wir können da reingehen, wir könnten das auf 50 ändern, wir könnten es in eins ändern, wir könnten es auf tausend ändern. Es wäre nicht nötig, wenn es einen besseren Weg gäbe, um die Rate des Blinzens dieser LED ändern zu können , als nur das Programm zu ändern. Nun, es stellt sich heraus, es gibt, und die Antwort liegt darin, dieses Potentiometer zu verwenden, um die Blinkrate zu steuern, und das ist, was wir im nächsten Video tun werden. 7. Knöpfe und Potentiometer: In diesem Experiment werden wir die Blinkrate der LED mit dem Potentiometer steuern . Wie ich schon sagte, das Potentiometer ist ein Widerstand, der variabel ist. Wenn Sie dies als Eingabegerät verwenden und den Arduino messen, wie viel Widerstand durch die Schaltung geht, können Sie dem Arduino sagen, dass die LED mit einer anderen Geschwindigkeit blinkt. Nun, zum Glück hat die Art von Potentiometer, das ich verwende drei Pins, die perfekt angeordnet sind, um in ein lötloses Steckbrett zu passen. Das ist wirklich die Art, die Sie für dieses Experiment finden sollten. Wenn Sie ein Potentiometer haben, das dies nicht hat, dann müssen Sie Drähte an den Ausgang des Potentiometers löten und sie tatsächlich an die Stellen anschließen , an die ich Ihnen sage, sie anzuschließen. Es gibt viele große Löt-Tutorials online. Die, die ich empfehle, ist Mitch Altmans Leitfaden zum Löten. Wenn Sie Mitch Altman Löten eingeben, finden Sie seinen tollen Comic-Leitfaden zum Löten. Aber ich empfehle dringend, dass Sie ein Potentiometer, das drei Stifte hat, die bereits angeordnet sind, um in ein lötloses Steckbrett zu passen. Wir verwenden das Setup aus dem vorherigen Video, wo wir den 220 Ohm Widerstand, den Jumper Draht und die LED bereits in den Arduino gesteckt haben, und das lötfreie Steckbrett, und dann werden wir das Potentiometer hinzufügen. Also, wo wir es setzen werden, ist in Pins eins, drei und fünf in Reihe oder in Spalte J, und es wird einfach so hineinpassen. Dann, was wir tun wollen, ist jetzt ein paar Jumper Drähte zu befestigen. Also, was wir zuerst tun wollen, ist ein Jumperdraht aus Reihe fünf zu befestigen und es kann wirklich überall in Reihe fünf über die Bodenschiene und das ist die blaue Bodenschiene. Das wird eine Masseverbindung zum Potentiometer geben. Also dann wollen wir noch einen von der ersten Reihe bis zum plus fünf Volt Pin, Power Pin auf dem Arduino. Also lege ich einen roten Draht an einen Stift, der als fünf Volt beschriftet ist. Es gibt eine direkt neben den genannten 3,3 Volt, wir wollen es in fünf Volt. Also, was wir jetzt haben, ist, dass wir einen Strom durch das Potentiometer von fünf Volt haben , die mit Masse verbunden sind. Dann haben wir noch einen Jumperdraht zu setzen und diesen wollen wir in Reihe Nummer drei setzen und dann wollen wir das mit dem analogen Pin Null verbinden und das ist eine Null. Also, jetzt haben wir alles verbunden, was wir jetzt tun müssen, ist die Skizze auf dem Arduino zu laden , mit der wir das Potentiometer zur Steuerung der Blinkrate verwenden können. Also, was wir tun, ist, in der Arduino-Anwendung gehen Sie zu Datei, Beispiele, Analog und wählen Sie dann AnalogInput. Okay, ich werde unsere Blinzelskizze schließen, die dahinter steckt. Retten Sie es nicht. Wir haben unsere AnalogInput-Skizze und Sie können sehen, dass es eine etwas längere Skizze ist. Mach dir keine Sorgen darüber, was es sagt, wir sind gerade an der Hardware interessiert. erneut hoch, also drücken Sie den Upload und dann können wir sehen, dass es hochgeladen wird, wir warten darauf, dass es hochgeladen wird, und es ist fertig und bereit zu gehen. Okay, also sehen wir hier keine große Veränderung. Drehen wir diesen Knopf und sehen, ob wir die Dinge dazu bringen können. Es kann eine Weile dauern, bis die Stelle in Abhängigkeit vom Wert Ihres Widerstands gefunden wird, aber Sie können sehen, wie ich ihn drehe, ich steige die Blinkrate, schneller und schneller, und an einem bestimmten Punkt sieht es so aus, als hätte es aufgehört zu blinken komplett, weil es nur an ist. Aber Sie können sehen, Sie können wirklich die Blinkrate ändern. Sie können es sehr langsam zu viel schneller gehen. Also, eine Sache, die ich als nächsten Schritt hier empfehlen würde, ist einen Blick auf diese analoge Eingangsskizze zu werfen und Sie können sehen, dass es eine ziemlich gute Beschreibung darüber gibt, was los ist, und das ist ein guter Weg, um zu üben und lernen, worum es bei einer Skizze geht und zu sehen, haben Sie keine Angst, mit den Zahlen herumzuspielen und Dinge zu ändern und zu sehen, wie es sich auf Ihre Schaltung auswirkt. Das ist, worum es geht, darum geht es bei diesen Übungen, ist es, Dinge zu ändern und zu sehen, wie es sich auf Ihren Kreislauf auswirkt. Die nächste Übung, die wir machen werden, ist zu lernen, wie man einen Servomotor mit einem Potentiometer steuert. Das wird im nächsten Video sein. 8. Servos: Ein Servo ist eine besondere Art von Motor, der in vielen Maschinen verwendet wird. Das Kühle an einem Servomotor ist, dass man ihm sagen kann, dass er sich in einen bestimmten Winkel drehen und dann einfach dort einsperren soll. Es wird von Bastlern verwendet, die ferngesteuerte Flugzeuge fliegen , um Aufzugsklappen auf Flugzeugen zu heben und zu senken, und es wird auch von Robotik-Hobbyisten verwendet, um ihre Roboter zu steuern. Also, wir werden diesen Servomotor mit einem Potentiometer steuern, und das wird die nächste Übung sein. Also, lassen Sie uns dieses mit einem völlig sauberen lötlosen Steckbrett beginnen, nehmen Sie alle Drähte aus allem, also werden wir einfach von vorne anfangen. Zuallererst werden wir das Potentiometer einstecken und es in die Reihe j, eins, zwei und fünf setzen . Wir werden voran gehen und einen blauen Jumper Draht befestigen, spielt keine Rolle, welche Farbe aber ich mag es, sie mit der Funktion zu verbinden. Also, wir werden das in Reihe eins setzen, die Jumper-Draht-Reihe eins und das andere Ende an Boden befestigen. Dann nehmen wir noch einen Jumperdraht, ich benutze dieses Mal Rot und wir setzen das in Reihe Nummer fünf. Wir gehen weiter und befestigen es hier an der roten Schiene, dann was wir tun können, ist, dass wir einfach die ganze Schiene hochfahren, indem wir einen weiteren Jumper entlang der roten Schiene und fünf Volt auf dem Arduino gehen und ein weiteres Jumper-Kabel steckte es in die blaue Schiene auf dem Steckbrett, und dann stecken Sie dieses in einen der Erdungsstifte. Also, jetzt liefert diese ganze Schiene Strom. Also, wenn wir Komponenten einstecken, können wir sie einfach in die Schiene stecken. Das wird ein netter Weg sein, es zu tun. Ok. Also, jetzt haben wir noch einen Stift hier auf dem Potentiometer, der nicht angeschlossen wurde, das ist Pin Nummer drei. Also, lassen Sie uns einen Jumper irgendwo in Reihe drei einfügen und dann gehen wir zu analogen Eingang Pin Null, das ist A0. Also, was das tut, ist, es misst ein analoges Signal vom Potentiometer, das ist sein Eingang. Ok. Also, jetzt haben wir den Servomotor und es hat auch drei Pins. Sie können sehen, dass sie schwarz, rot und gelb gefärbt sind. Der schwarze ist für Boden, der rote ist für die positive Spannung, und dann sendet der gelbe das Impulsbreitensignal, er empfängt tatsächlich ein Impulsbreitensignal, das dazu führt, dass es zu einem bestimmten Winkel rotiert. Je nachdem, wie Sie diese Pulsbreite modulieren oder ändern, können Sie den Winkel des Servos steuern, das heißt Pulsbreitenmodulation. Also, gehen wir weiter und stecken Sie das in unser lötloses Steckbrett, und wir werden es in Zeile H setzen, in 10, 11 und 12, so dass schwarz in 10 ist, rot in 11, und das gelbe ist in 12. Okay, wie Sie sich vorstellen können, was wir tun wollen, ist, das Schwarz mit Masse und das Rot mit positiver Spannung zu verbinden. Also, ich brauche ein paar Jumper Drähte, um das zu tun. Ich habe hier eine große Tüte mit Jumperkabeln. Wir nehmen einen roten und setzen ihn irgendwo in Reihe 10 ein, dann können wir ihn einfach irgendwo entlang der roten Schiene setzen , weil wir die Macht bekommen, auf diese Weise, weil wir diese beiden Reihen elektrifiziert haben. Dann machen wir ein, warte, ich ging in die falsche. tut mir leid, es ist eine Reihe von 11, plus fünf Volt. Deshalb ist es irgendwie gut, die Farben übereinstimmen zu lassen, da Farben zwischen Ihren Komponentendrähten und Ihren Jumperdrähten übereinstimmen, da dies dazu beitragen kann, Fehler bei der Verkabelung zu vermeiden. Also, dann werde ich einen schwarzen Jumperdraht benutzen, und ich werde das in Zeile 10 setzen und dann werde ich es hier in die blaue Schiene stecken. Also, jetzt haben wir das aktiviert, wir haben die Einzige, die nicht so weit verbunden ist, wie das gelbe Kabel, das Signalkabel. Also, lassen Sie mich einen gelben Jumperdraht holen. Der gelbe Jumper Draht stecken Sie es irgendwo in einer langen Reihe Nummer 12, und dann werde ich es in digitale Pin Nummer neun setzen. Wenn Sie sich dieses Board genau ansehen, sehen Sie ein kleines Tilde-Symbol vor den neun, und es gibt einen Code auf dem Code wie gedruckt. Die Tilde bedeutet PWM, das steht für Pulsweitenmodulation. Dieser Stift ist in der Lage, kleine Ausbrüche oder Impulse von Elektrizität zu senden, was genau das ist, was wir wollen, um das Servo zu steuern. Also, jetzt haben wir alles verdrahtet, alles, was wir tun müssen, ist das Beispielprogramm auf den Computer zu laden und es auf die Schaltung hochzuladen, und dann können wir das Servo steuern. Also, lasst uns das jetzt machen. Was ich tun möchte, ist, gehen Sie zu Beispielen und dann gehen Sie nach unten zu Servo, nach unten und wählen Sie den Knopf. Also wähle ich den Regler aus und klicke dann einfach auf die Upload-Schaltfläche, warte darauf, dass die Skizze kompiliert und hochgeladen wird. Ok. Also, was passiert, ist, wenn ich dieses Servo jetzt hier oben drehe, können Sie sehen, dass sich der Arm am Servo ändert, wenn ich den Potentiometerknopf drehe. Also, Sie haben eine Art direkte Kontrolle. Sie können sogar hier sehen, wie Sie das kontrollieren können, und Sie könnten denken, es gibt alle Arten von Spaß Dinge, die Sie mit dieser Art von einem Projekt bereits tun können , Sie könnten eine Hand daran befestigen, so, Sie könnten zu jemandem winken aus der Ferne, wenn Sie einen Draht lang genug hatten. Also, das ist eine Art von Fernbedienung, mit dem Servo. Es macht wirklich Spaß zu tun, und das war's. Also haben wir ein paar verschiedene Output-Dinge erforscht. Es gibt noch einen anderen, den wir noch nicht ausprobiert haben, und das ist Sound. Also, das wird das nächste Experiment sein, tut eine Möglichkeit, Ton zu manipulieren, indem die Intensität des Lichts geändert wird. Das wird im nächsten Video sein. 9. Lautsprechertöne: In Ordnung. In diesem Experiment werden wir die Tonhöhe eines vom Arduino erzeugten Klangs mit einem Fotowiderstand steuern . Fotowiderstand ist eine Art von einem Potentiometer, weil Sie den Widerstand davon variieren können. Im Gegensatz zu einem Potentiometer, wo Sie einen Knopf einen variierenden Widerstand drehen, Sie variieren den Widerstand, indem Sie die Lichtmenge ändern , die die Oberfläche des Fotowiderstands trifft. Ok. Um mit diesem Projekt zu beginnen, werden wir unseren Lautsprecher, den Fotowiderstand und einige verschiedene Jumper Drähte und einige unserer festen Widerstände auch verwenden den Fotowiderstand und . Wir werden das Projekt beginnen, indem wir alle Komponenten vom Lot weniger Steckbrett im Arduino entfernen. Also fangen wir von vorne an. Dann wollen wir den 100-Ohm-Widerstand bekommen, und das ist derjenige, der braun, schwarz und braun gefärbt ist, und wir werden den in digitale Pin-Nummer neun setzen, und wir werden ihn in Zeile 14 stecken. Ich werde es auf J14 stellen, so. Ok. Dann verbinden wir unseren Lautsprecher, und wir setzen das schwarze Kabel in die blaue Linie Erdungsschiene und setzen das rote Kabel in I14. Sie können also sehen, dass wir diesen Widerstand hier haben. Dieser Widerstand begrenzt die Elektrizität, die durch den Lautsprecher geht , weil wir den Lautsprecher nicht ausbrennen wollen. Ok. Also, das nächste, was wir tun wollen, ist den Fotowiderstand zu verbinden. Ein Meter wird in J20 gehen. Also, lasst uns J20 finden, und der andere wird in unsere positive Spannungsschiene gehen , die die rot gefärbte Schiene ist. Es spielt keine Rolle, im Gegensatz zu einer LED, bei der man sich Sorgen über die Richtung machen muss , dass man es in das Lot weniger Steckbrett setzt, denn es gibt Polarität in ihm, ein Fotowiderstand hat keine Polarität, so dass Es spielt keine Rolle, welche Blei in welches Loch geht. Stecken Sie einfach eine Leitung in die rote Schiene und eine in J20. Ok. Jetzt verbinden wir diesen Fotowiderstand mit dem Arduino. Also nehmen wir ein Jumper-Kabel und setzen ein Ende des Jumper-Drahtes in Zeile 20, und das andere werden wir in analogen Pin Null setzen, das ist A0 markiert. Indem Sie es dort einstecken, lassen Sie den Arduino den Strom messen, der durch den Widerstand geht, und der Strom wird sich ändern, je nachdem, wie viel Widerstand in der Schaltung ist, und wie viel Widerstand durch es hängt davon ab, wie viel Licht es trifft. Dann setzen wir den 4,7 Kiloohm Widerstand ein und das ist derjenige, der gelb, lila und rot gefärbt ist. Also, wir werden das zwischen H20 setzen. Wir wollen es nur irgendwo in Reihe 20, und die blau ausgekleidete Bodenschiene. Ok. Dann verbinden wir den Jumperdraht zwischen der blauen Linie Erdungsschiene und dem Boden auf dem Adruino, damit wir die gesamte blaue Linie Schiene dort aktivieren und sie in diese stecken können. Es gibt ein paar verschiedene Bodenstifte, die Adruino. Sie können schon hören, dass es etwas Geräusch macht, aber wir sind noch nicht fertig damit. Was ich tun werde, nur um die Dinge ruhig zu halten, werde ich das Erdungskabel am Lautsprecher abziehen. Darauf kommen wir in einer Minute zurück. Ok. Also, dann wollen wir mit einem anderen Jumper zwischen der rot ausgekleideten Erdungsschiene auf dem Lot weniger Steckbrett und fünf Volt Pin am Arduino verbinden, so dass wir die gesamte 5-Volt-Schiene mit Strom versorgen können. Ok. Nun, da wir die Schaltung verdrahtet haben, laden wir die Skizze des Tonhöllen-Follower aus der Arduino-Entwicklungsumgebung. Also, wieder gehen wir zu Datei, Beispiele, gehen Sie zu Digital, und dann gehen Sie zu Ton Seite Follower, laden Sie es hoch, indem Sie die Upload-Taste drücken. Denken Sie daran, dass ich das Erdungskabel des Lautsprechers aus dem Lot gezogen habe, weniger Steckbrett, ich werde das wieder einstecken. Ok. Also, jetzt haben wir diesen Fotowiderstand. Mal sehen, was passiert, wenn wir das Licht ändern, indem wir meinen Finger darüber legen. Sie können sehen, dass Sie den Ton variieren können. Es ist fast wie ein Musikinstrument. Sie können den Ton fast vollständig abbrechen indem Sie Ihren Finger darüber legen und ihn abdecken. Es ist ein sehr niedriger Ton, und je mehr Licht es trifft, desto höher ist der Ton. Wenn ich ein helles Licht aufleuchten würde, könnte ich es noch höher bekommen. Also, das ist ein großartiges Beispiel für, der Eingang ist der Fotowiderstand. Die Verarbeitung erfolgt durch den Arduino, und dann ist der Ausgang ein Lautsprecher. Also, lassen Sie mich das wieder abstecken. So können Sie sehen, dass ich Ihnen mehrere verschiedene Ausgänge und Eingänge gezeigt habe. Im nächsten Video werde ich darüber sprechen, wie Sie in der Lage sein könnten, all diese Dinge zu mischen und andere Arten der Eingabeverarbeitung durchzuführen, Experimente mit dem Arduino auszugeben. 10. Was kommt als Nächstes?: Also, die Experimente, die ich Ihnen hier gezeigt habe, sind nur der Anfang. Es gibt so viele andere Dinge, die Sie mit dem Arduino tun können und in der Tat, es gibt eine Menge, die Sie mit den Komponenten, die Sie bereits haben, tun können. Werfen wir einen Blick. Wir haben ein paar verschiedene Eingabegeräte. Wir haben das Potentiometer, wir haben den Photowiderstand, und dann haben wir verschiedene Ausgabegeräte. Wir haben einen Lautsprecher, wir haben einen Servomotor, wir haben eine LED. Also, wie können wir diese Dinge kombinieren? Eine Sache, die wir nicht getan haben, aber Sie können wahrscheinlich einen Weg finden, ziemlich einfach zu tun, indem einige der Skizzen, die in Arduino sind, zu optimieren, ist die Steuerung des Servo mit einem Photowiderstand. Also, wir haben es mit einem Potentiometer gemacht, vielleicht können Sie den Photowiderstand benutzen, um das zu tun. Oder wie wäre es mit dem Potentiometer, um den Ton des Lautsprechers zu steuern? Wenn Sie wirklich ehrgeizig werden wollen, können Sie den Photowiderstand verwenden, um die Tonhöhe des Lautsprechers zu steuern und das Potentiometer, um die Lautstärke zu steuern. So könnten Sie tatsächlich ein thermonähnliches Gerät haben, bei dem Sie sowohl Lautstärke als auch Tonhöhe mit zwei verschiedenen Arten von Eingabegeräten steuern können. Möglicherweise möchten Sie die LED mit dem Servo kombinieren , so dass die Blinkrate die Position des Rotors des Servos angibt. Also, Sie können diese wirklich mischen und eine Menge Dinge tun. Die einzige Sache, die ich Ihnen nicht gezeigt habe, weil wir einfach keine Zeit hatten, ist eigentlich, wie man die Skizzen oder die Programme in der Arduino-Entwicklungsumgebung schreibt und modifiziert. Ich habe ein Buch, das wirklich eine gute Möglichkeit ist, mit diesem Zeug zu beginnen, und es heißt Getting Started with Arduino. Es wurde von Massimo Banzi geschrieben. Er ist der Co-Schöpfer des Arduino. Er entwickelte den Arduino in Italien. Er ist eigentlich ein Designer, er ist kein Ingenieur. Also, das Buch ist gefüllt mit wirklich schönen Skizzen, die er selbst gezeichnet hat, zeigt Ihnen, wie man den Arduino benutzt, wie man einfache Programme schreibt, wie man sie modifiziert. Also, ich empfehle dieses Buch. Es ist nicht teuer. Sie können es als PDF erhalten und es herunterladen und sofort erhalten, oder Sie können es online bestellen. Die andere Möglichkeit, etwas über die Programmierung zu lernen, ist, wenn Sie zu arduino.cc gehen, haben sie viele Beispiele für Code und wie man anfängt, und das ist wirklich der beste Weg, dies zu tun. Ist, diesen Code tatsächlich dort zu haben, kopieren und in Skizzen einzufügen, damit experimentieren, ihn zu ändern, damit herumzuspielen. In dieser Klasse habe ich dir die Hardware gezeigt und wie man Dinge anschließt, das lötfreie Steckbrett und all diese Dinge benutzt, damit du mit der physischen Hardware vertraut bist . Der beste Weg, um die Programmierung zu lernen, ist wirklich, online zu gehen und den Code anderer Leute zu betrachten. Das coole an Arduino ist, dass es so beliebt ist, dass es Beispiele für fast alles gibt , was Sie sich für das Hochladen von Programmen vorstellen können. Jede Anwendung, die Sie sich vorstellen können, gibt es wahrscheinlich ein Arduino-Programm, das jemand geschrieben hat, dass alles, was Sie tun müssen, ist ein wenig zu modifizieren. Ich habe Arduino-Codes anderer Leute für viele Projekte verwendet, an denen ich gearbeitet habe , und es ist eine gute Möglichkeit, schnell auf den Laufenden zu kommen. Das nächste, was zu tun ist, ist mit komplexeren Projekten zu kommen. Ich habe ein Beispiel für ein Beispiel, das ich in meiner Skillshare Klasse gemacht habe, das ist die Erste Schritte und Do-it-yourself-Making, und lassen Sie mich das jetzt schnappen. Das ist mein Arduino-betriebener Erdnussbutter Mixer. Wie ich erklärte, meine andere Skillshare Klasse, die Einführung in DIY, der Grund, dass ich dies gebaut ist, weil ich gerne Erdnussbutter Sandwiches für meine Kinder machen, bevor sie in die Schule gehen in den Morgen. Eines der Probleme ist, dass wenn ich diese natürliche Erdnussbutter kaufe, gibt es immer eine Menge Öl an der Spitze des Erdnussbutter Glas, und wenn ich es rühre, das Öl fließt über alles und es macht ein großes Chaos. Nun, ich habe eine Website gefunden, sie heißt The Wired How to Wiki, und da war dieser Typ, der darüber sprach, wie er gelernt hat, Erdnussbutter zu mischen, indem einfach ein Glas Erdnussbutter nahm und alle 24 Stunden drehte. Er würde es einfach auf den Kopf stellen und dann alle 24 Stunden rechts oben, und das macht eine ziemlich gute Arbeit, die Erdnussbutter zu mischen , und ich dachte, es wäre Spaß, diesen Prozess zu automatisieren. Also, am Ende machte ich diesen Erdnussbutter Rührer , den ich in meiner anderen Klasse näher eingehen werde, aber ich dachte, vielleicht könnten wir uns hier einen Blick darauf werfen und Ihnen eine Vorstellung davon geben, wie es funktioniert. So können Sie sehen, dass es nur dort sitzt und in 24 Stunden wird es um 180 Grad drehen und die Erdnussbutter umkippen, und so geht das Öl nach unten und hebt sich langsam nach oben. Ich werde es einfach zurücksetzen, damit du sehen kannst, dass es seine Sache wieder macht. Also, es ist ein lustiges kleines Ding. Es gibt buchstäblich Tausende und Tausende von anderen Projekten, die Menschen mit Arduino gemacht haben. Die Vielfalt ist verblüffend. Also, gehen Sie einfach online, geben Sie Arduino-Projekte ein, Sie werden eine Tonne coole Projekte finden. Ich hoffe, du hast Spaß mit Arduino. Bitte gehen Sie in den kommentierenden Abschnitt dieser Skillshare Klasse und sagen Sie mir, was Sie daran interessiert sind, zu bauen, was Sie gebaut haben, ich werde versuchen, so viel wie möglich zu helfen. Ich bin wirklich neugierig und aufgeregt zu sehen, was du gebaut hast, und vielen Dank, dass du diese Zeit mit mir verbracht hast. 11. Weitere kreative Kurse auf Skillshare: