Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах

Создаем корпус для светофора

БЕЗОПАСНАЯ РАБОТА С МАКЕТНЫМ НОЖОМ

Вам придется часто использовать макетный нож (рис. 2.19) при работе над проектами этой
книги, поэтому важно знать, как с ним безопасно работать. Как и любой другой инструмент,
при неправильном использовании макетный нож может нанести телесные повреждения.

Рис. 2.19. Макетный нож ● Используйте прямую металлическую на-
правляющую для лезвия — например,
Далее приводятся несколько советов по без- металлическую линейку. Использование
опасной работе с макетным ножом. деревянной или пластмассовой направ-
ляющей чревато возможностью врезания
● При резке листовых материалов всегда лезвия в направляющую с последующим
тяните лезвие на себя. При толкании отскакиванием от нее, возможно, в на-
лезвия от себя или в любом другом правлении вашей руки и в саму руку.
направлении оно может соскользнуть
или сломаться. ● Не держите пальцы на пути лезвия. При
всей очевидности этого совета, люди
● Не спешите! Не пытайтесь прорезать умудряются порезаться именно таким
материал через всю его толщину за один образом.
проход. Сделайте несколько проходов,
прилагая среднее давление на лезвие. ● Не пытайтесь поймать нож, который
Это будет более щадящим для лезвия, начал скатываться со стола, — позвольте
а также позволит получить более акку- ему упасть, а затем просто поднимите с
ратные резы. пола. При попытке поймать его прежде,
чем он упадет, вы подвергаете себя риску
уколоть лезвием руку. Это может быть
очень больно.

● Наконец, используйте новые, острые и
неповрежденные лезвия. Немедленно
заменяйте сломавшиеся, а также
затупившиеся лезвия. Резка бумаги и
картона затупляет лезвия очень быстро.
Всегда имейте под рукой запасные
лезвия, и когда резать становится трудно,
замените лезвие новым.

отверстия с тыльной стороны заготовки корпу- вниз. Запомните, как эти светодиоды были под-
са модели светофора, как показано на рис. 2.18. ключены к макетной плате, поскольку чуть позже
Помните, что в настоящем светофоре цвета идут их нужно будет снова к ней подключить.
в порядке: красный, желтый, зеленый — сверху

Домашний светофор 49

Создаем корпус для светофора

Теперь согните заготовку корпуса модели свето- обычный канцелярский клей. Клеевой пистолет
фора вдоль надрезанных линий, как показано на будет предпочтительней, поскольку это более
рис. 2.20: сначала согните внутрь вертикальные удобно — клей затвердевает быстрее и держится
стороны , а затем верхнюю и нижнюю стороны довольно крепко.

и язычки (нумерация частей заготовки кор- Когда вы приклеите все язычки, у вас должна по-
пуса светофора приведена на рис. 2.15). лучиться неглубокая прямоугольная коробка, от-
крытая с тыльной стороны.
Разместите язычки на внутренней стороне
вертикальных сторон , а затем приклейте их, Делаем линзы для светофора
как показано на рис. 2.21. Для этого можно ис-
пользовать клеевой пистолет, скотч-ленту или Линзы для светодиодов светофора делаются из
половинок мячиков для настольного тенниса, но
можно взять и любой другой более или менее
прозрачный материал.

Рис. 2.20. Сгибание сторон корпуса светофора по надрезан- Если используются мячики для настольного тен-
ным линиям ниса, аккуратно разрежьте их пополам. Для этого
разместите мячик на коврике для резки или на
толстом куске картона и крепко держите его паль-
цами с обеих сторон. Осторожно проколите мячик
лезвием ножа сверху вниз (при этом будьте вни-
мательны, чтобы лезвие не было направлено на
удерживающую мячик руку) и начните его разре-
зать. Для этого понемногу вращайте мячик, разре-
зая его в процессе поворота, повторяя вращение,
пока полностью не разрежете мячик. Непременно
держите пальцы вдали от лезвия и всегда режьте
на коврике для резки или на куске картона.

Рис. 2.21. Гибка и cклейка картонного корпуса модели Рис. 2.22. Безопасный способ разрезки мячика для настоль-

светофора ного тенниса

50 Проект 2

Создаем корпус для светофора

Рис. 2.23. Приклеивание половинок теннисных мячиков Рис. 2.24. Надрезание затенителей
к корпусу светофора

Когда у вас образуются три половинки теннисного
мячика (вообще-то, их будет четыре, но четвертую
можно будет использовать для будущих проектов
или сделать из нее шляпку для вашей любимой
мягкой игрушки), приклейте их к корпусу свето-
фора каплей клея, как показано на рис. 2.23.

Делаем затенители Рис. 2.25. Сгибание затенителя в дугу

Наконец, делаем и вставляем в светофор затени-
тели. Чтобы получить хороший, правильный из-
гиб, надрежьте заготовки затенителей нескольки-
ми параллельными резами с интервалом между
ними около 3 мм (рис. 2.24). На шаблоне затени-
телей (см. рис. 2.15) имеются соответствующие ли-
нии, по которым можно делать такие надрезы.

Согните надрезанные затенители в правильную
дугу, как показано на рис. 2.25.

Вставьте согнутые затенители в корпус светофо- Рис. 2.26. Вставка затенителя в корпус
ра — в отверстия над каждой линзой светодиода
(рис. 2.26), а затем проклейте место соединения.
Чтобы получить еще более реалистичную модель
светофора, корпус можно окрасить пульверизато-
ром в черный цвет. При этом обязательно удалите
линзы или закройте их защитной липкой лентой,
чтобы на них не попала краска.

Домашний светофор 51

Создаем корпус для светофора

Вставляем светодиоды

и подключаем Arduino

Все, что нам осталось сделать, — это подключить
ранее вставленные в корпус светофора светодио-
ды к Arduino. Чтобы подключать их было удобнее,
необходимо удлинить выводы светодиодов. Для
этого мы воспользуемся проволочными пере-
мычками с гнездовым разъемом на одном конце
и штыревым на другом (SparkFun PRT-09385 или
самодельные). Всего нам нужно будет шесть таких
перемычек. Выводы светодиодов мы удлиняем,
просто надевая гнездовые разъемы перемычек
на выводы светодиодов. Чтобы не было путани-
цы с проводами, используйте перемычки одного
цвета (например, черного) для отрицательных
(коротких) выводов светодиодов и какого-либо
отличного от него цвета — для положительных
(длинных) выводов (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Удлинение выводов светодиодов с помощью про-
волочных перемычек

Рис. 2.28. Подключение удлинителей светодиодов к макетной плате Проект 2

52

Идем дальше...

Затем подключаем другие концы проволочных
перемычек к плате Arduino, вставляя штыревые
разъемы от каждого светодиода в гнездо на пла-
те, в которое этот светодиод был ранее вставлен
(рис. 2.28). Опять же, будьте внимательны, чтобы
не перепутать, какой светодиод подключать в ка-
кое гнездо. Если не помните, то сверьтесь с мон-
тажной схемой на рис. 2.10.

Проверьте надежность соединений, подключив
Arduino к компьютеру или к блоку батареек. Если
какой-либо из светодиодов не включается, по-
пробуйте пошевелить разъемы перемычек в ме-
стах подключения, а также еще раз убедитесь, что
они вставлены в правильные гнезда на макетной
плате. Модель светофора в ее завершенном виде
показана на рис. 2.29.

Плату Arduino вместе с макетной платой можно Рис. 2.29. Завершенный проект светофора
или оставить вне корпуса светофора, или же при-
крепить их внутри с помощью клея или двусто-
ронней липкой ленты. В любом случае включите
питание своего светофора и установите его на
каком-либо перекрестке с интенсивным движе-
нием, чтобы сделать его безопасным.

Идем дальше…

Возможностям, с которыми мы познакомились В таком случае красный светодиод остается вклю-
в процессе реализации проекта «Светофор» ченным, пока яйцо еще сырое, желтый зажига-
(Stoplight), — таким как синхронизация (тактиро- ется, когда оно почти готово, а зеленый — когда
вание) выходного сигнала для управления свето- полностью сварено.
диодами, можно найти разнообразное примене-
ние как в доме в частности, так и в жизни в целом. Точныезначенияэтихвременны хинтерваловвам
Далее приводится несколько рекомендаций по нужно будет установить самим, в зависимости от
другим применениям возможностей проекта своих предпочтений касательно степени готов-
«Светофор». ности вареных яиц. На длительность интервалов
также будут оказывать влияние несколько пере-
Экспериментируем с кодом менных — таких как сила пламени, размер емко-
сти для варки, количество воды в ней, а также раз-
Основной возможностью, использованной нашим мер яйца. Вам самому придется разобраться, как
светофором, является отсчет времени с помощью принять их все во внимание.
таймера. Где еще можно применить таймер? Как
насчет модифицирования кода, чтобы помочь с Для указания задержек в коде надо будет ис-
правильной выдержкой времени для варки яиц? пользовать большие числа, поскольку задаются
они в миллисекундах. Вспомним, что 1 секунду

Домашний светофор 53

Идем дальше...

составляют 1000 мс, а в минуте таких секунд 60. раньше не работали с паяльником, то прежде чем
Умножаем 1000 на 60 и получаем, что 1 минуту браться за эту задачу, прочитайте разд. «Работа с
(60 секунд) составляют 60 000 мс. Чтобы задать паяльником» приложения.
задержку в 3 минуты, просто умножаем 60 000
на 3 непосредственно в функции delay() следую- Возьмите проволочную перемычку со штыревы-
щим образом: ми разъемами на обоих концах и откусите один из
разъемов. Затем снимите около 12 мм изоляции
delay(60,000 * 3); с откушенного конца, залудите оголенную часть
провода и вывод светодиода, после чего припа-
Вас может интересовать, какое максимальное яйте провод к выводу светодиода (рис. 2.30). То
время задержки можно указать в функции delay(). же проделайте и с другим его выводом. Обратите
Как нам известно, в функции delay() используется внимание, что на иллюстрации рабочий конец
тип данных длинное целое (unsigned long). Этот провода обмотан вокруг вывода светодиода, что-
тип данных охватывает целые числа в диапазоне бы надежно удерживать его при пайке. Паяное
от 0 до 4 294 967 295, так что максимальная за- соединение будет более надежным, чем соеди-
держка будет около 1193 часов. Вполне доста- нение разъемом, а светодиод с припаянным уд-
точно для любых практических целей, не так ли? линителем можно будет использовать в других
Вооруженные этими знаниями, можете ли вы при- проектах, поскольку другой конец провода имеет
думать, каким еще образом можно применить штыревой разъем.
функцию delay()?
Хотя этот проект выглядит довольно впечатляю-
Модифицируем схему ще, его программная и аппаратная составляющие
весьма просты. Мы рекомендуем вам при изуче-
Если вы желаете сделать этот проект более проч- нии датчиков и программной логики в следующих
ным и постоянно действующим, можно, вместо ис- проектах возвращаться мысленно к этому про-
пользования удлинителей с гнездами, просто при- екту и пробовать придумывать способы, как его
паять их к выводам светодиодов. Если вы никогда можно усовершенствовать, применяя свои новые
знания.

Рис. 2.30. Припаивание проволочного удлинителя к светодиоду Проект 2

54

3