Arduino projects for beginners, in the order they build on each other
متوسط
أو تصفّح كل الدروس.
- 503قطعة على المنضدة
- 44لوحة تعمل الآن
- 1.00xزمن حقيقي، على كل لوحة
معظم قوائم مشاريع Arduino للمبتدئين كومة صور. أما هذه فمسار: اثنا عشر مشروعًا بترتيب يضيف فيه كل مشروع فكرة واحدة إلى سابقه، من LED واحد يومض إلى قفل باب بلوحة مفاتيح. كل مشروع فيها يعمل في متصفحك، على الكود الحقيقي، مع شرح فيه جدول التوصيل والكود موضّحًا.
إشارة المرور أعلاه هي رقم ثلاثة. إنها تعمل الآن على Arduino Uno محاكى؛ اضغط الزر على لوحة التجارب لتطلب العبور. لا تحتاج إلى مجموعة لتبدأ، وعندما تشتري واحدة فقائمة القطع أدناه هي القطع الموجودة في مجموعة مبتدئين نموذجية.
الأسبوع الأول: المخارج والمداخل
1. وميض LED. LED واحد ومقاومة 220 ohm واحدة والطرف 13. تتعلم pinMode وdigitalWrite وdelay، ولماذا توجد المقاومة. ابدأ بشرح الوميض.
2. زر يعمل جيدًا. زر ضغط على مدخل بمقاومة الرفع الداخلية، وإزالة الارتداد التي تمنع ضغطة واحدة من أن تُحسب خمسًا. تتعلم digitalRead وINPUT_PULLUP ولماذا يُقرأ الضغط LOW. يشرح ذلك شرح إزالة ارتداد الزر.
3. إشارة مرور مع زر عبور. أربعة LED وزر وتسلسل، والزر على مقاطعة حتى لا تفوت أي ضغطة. تتعلم تنظيم البرنامج في مراحل، وهذا معظم ما تقوم عليه البرمجيات الثابتة الحقيقية. يمر بها شرح إشارة المرور.
4. الوميض دون delay. مصباحا LED بمعدلين مختلفين، وهو ما لا تستطيع delay() فعله. تتعلم التوقيت بـmillis()، وهي الفكرة التي يستخدمها كل مشروع بعد هذا.
الأسبوع الثاني: دخل تناظري وخرج تناظري
5. خافت الإضاءة. مقاومة متغيرة على A0 تضبط سطوع LED على الطرف 9. تتعلم analogRead، التي تحوّل جهدًا إلى 0 حتى 1023، وanalogWrite، وهي PWM. شرح المقاومة المتغيرة يعرضه وهو يعمل.
6. ضوء ليلي. مقاومة حساسة للضوء في مقسّم جهد ترفع سطوع مصباح كلما أظلمت الغرفة. تتعلم أن معظم الحساسات التناظرية مقاومة تتغير، وتُقرأ عبر مقسّم.
7. متحكم سيرفو. مقاومة متغيرة منزلقة تضبط زاوية محرك سيرفو هواة. تتعلم استخدام مكتبة وتحويل مدى إلى آخر بـmap(). يشرح شرح السيرفو النبضة.
8. ميزان حرارة. TMP36 على A0 ودرجة الحرارة على شاشة LCD 16x2، بالمئوية، مع السطر الواحد الذي يضيف الفهرنهايت. تتعلم تحويل جهد إلى وحدة حقيقية، والإزاحة الواحدة التي ينساها الجميع.
الأسبوع الثالث: الحساسات والصوت والشاشات
9. حساس ركن. حساس المسافة HC-SR04 بالموجات فوق الصوتية وصافرة تطلق صفيرًا أسرع كلما اقترب الجدار. تتعلم قياس زمن صدى بالميكرو ثانية وتحويله إلى مسافة.
10. مترونوم. بيزو ينقر إيقاعًا وزران يغيّران السرعة. تتعلم كيف تكون النوتة موجة مربعة، وكيف تقرأ الأزرار أثناء الانتظار.
11. نرد إلكتروني. زر يرمي رقمًا على شاشة من سبعة أجزاء. تتعلم أن الشاشة ليست إلا سبعة LED، وخط أجزاء يحدد أيّها يكوّن كل رقم.
12. قفل بلوحة مفاتيح. لوحة مفاتيح 4x4 ومرحّل وRGB LED: اكتب 1234 ثم # فينقر مصباح الباب ويضيء. تتعلم مسح مصفوفة لوحة المفاتيح وتتبّع ما كُتب حتى الآن، وهنا تنتهي مشاريع المبتدئين وتبدأ الحقيقية.
كيف تستخدم هذه القائمة
افتح كل مشروع، واضغط «تشغيل»، والعب به قبل أن تقرأ أي شيء. ثم اقرأ الشرح، وغيّر شيئًا واحدًا: تأخيرًا أو طرفًا أو عتبة. إفساده عمدًا ثم إصلاحه يعلّمك أكثر من أي قدر من القراءة. ينتهي كل شرح بقسم الأخطاء الشائعة، وهي الأخطاء التي سترتكبها على العتاد الحقيقي أيضًا.
إذا كنت تستعد لمعرض علمي، فالمشاريع 6 و8 و9 تصلح كل منها بداية جيدة لأنها تقيس شيئًا. وفي صفحة المعرض العلمي أفكار مشاريع تذهب أبعد.
بعد المشروع 12، الخطوات الطبيعية التالية عصا تحكم أو شاشة OLED للعبة صغيرة، أو L293D لقيادة محرك في الاتجاهين، أو مراقب رطوبة تربة لنبات، أو سيارة روبوت تتجنب العوائق، أو ESP32 لوضع مشروع على WiFi. لكل منها شرحه الخاص، مبني بالطريقة نفسها، والدائرة تعمل في أعلاه.
كل شيء هنا يعمل في تبويب Chrome، بما في ذلك على Chromebook المدرسة، فيستطيع الصف العمل عليه دون مجموعة لكل طالب. وعندما تنتقل إلى العتاد الحقيقي، فكل كود هو كود Arduino قياسي، وكل شرح يذكر أين يختلف المحاكي عن اللوحة على مكتبك.
ما تحتاج إلى شرائه، إن كنت تحتاج
لا شيء، للبدء. ولبناء الاثني عشر كلها على مكتب، تغطي مجموعة Uno نموذجية للمبتدئين معظمها: Uno ولوحة تجارب وأسلاك توصيل وLED ومقاومات 220 ohm و10 k وأزرار ضغط ومقاومة متغيرة وLDR وبيزو وسيرفو. وTMP36 وHC-SR04 وLCD وشاشة الأجزاء السبعة ولوحة المفاتيح موجودة في كثير من المجموعات وتكلّف قليلًا منفردة من موردي الإلكترونيات الأمريكيين مثل Adafruit وSparkFun وDigi-Key.
الأسئلة
ما أسهل مشروع Arduino للمبتدئ؟
وميض LED: LED واحد ومقاومة واحدة وثلاثة أسطر من الكود. يعلّمك الحلقة التي يستخدمها كل مشروع آخر. وبعده زر، ثم إشارة مرور.
هل أستطيع تنفيذ مشاريع Arduino دون شراء مجموعة؟
نعم. كل مشروع في هذه الصفحة يعمل في محاكٍ داخل المتصفح على الكود الحقيقي، مجانًا ودون حاجة إلى حساب. اشترِ القطع عندما تريد بناء المشروع الذي تفضّله.
كم يستغرق تعلّم Arduino؟
تغطي دراسة هذه المشاريع الاثني عشر، بضعة مشاريع كل أسبوع، جوهر الأمر: المداخل والمخارج الرقمية والتناظرية، والتوقيت، والمكتبات، والشاشات البسيطة. والمشاريع الحقيقية تقوم على هذه الأمور بالضبط.
واصل
ابنِ هذا على أرض الواقع
افتح المحرر وغيّر قيمة وشاهد الرقم يتحرك معها. لا شيء لتثبّته ولا حاجة إلى حساب.