Топ-10 Arduino-проектов для умного дома: сделай своими руками

Для кого эта статья:

• Новички и хоббисты в электронике и программировании
• Студенты и преподаватели, интересующиеся проектами на Arduino

• Люди, желающие автоматизировать повседневные задачи и создавать умные устройства для дома

  Arduino превратила мир электроники из территории инженеров в доступное хобби для каждого. Эта маленькая плата открывает огромные возможности — от умного освещения до автоматического полива растений. Сегодня я поделюсь с вами 10 простыми проектами, которые можно собрать своими руками, даже если вы никогда раньше не держали в руках паяльник. Каждый проект снабжен подробными инструкциями, схемами и кодом — просто следуйте указаниям и наблюдайте, как ваш дом становится умнее! 🛠️

Если вас увлекает мир программирования и вы хотите пойти дальше простых Arduino-скетчей, обратите внимание на Обучение Python-разработке от Skypro. Этот курс идеально дополнит ваши навыки работы с Arduino, позволив создавать более сложные системы с веб-интерфейсами, API и облачной интеграцией. Представьте, как ваши домашние Arduino-устройства отправляют данные на сервер, управляемый вашим собственным Python-кодом!

Arduino для дома: что нужно знать перед началом работы

Прежде чем погрузиться в мир домашних Arduino проектов, необходимо разобраться с основами. Arduino — это открытая электронная платформа, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Благодаря своей доступности и простоте, Arduino стала популярной среди хоббистов, студентов и профессионалов.

Для начала работы с Arduino вам понадобится несколько базовых компонентов:

• Arduino плата (рекомендую Arduino Uno для начинающих)
• USB-кабель для подключения к компьютеру
• Макетная плата для создания прототипов
• Набор перемычек (проводов) различной длины
• Базовые электронные компоненты: резисторы, светодиоды, кнопки
• Датчики в зависимости от проекта (температуры, влажности, движения и т.д.)

Для программирования Arduino используется специальная среда разработки Arduino IDE. Ее можно бесплатно скачать с официального сайта. Язык программирования Arduino основан на C++ и относительно прост в освоении даже для новичков.

Вот несколько ключевых понятий, которые помогут вам в реализации домашних проектов:

Перед началом любого проекта рекомендую нарисовать схему подключения на бумаге или использовать программы для моделирования, такие как Fritzing или Tinkercad. Это поможет избежать ошибок при сборке и сэкономит время.

Важный момент — питание вашего Arduino. Для тестирования можно использовать USB-подключение к компьютеру, но для постоянных домашних проектов лучше приобрести адаптер питания 9В или использовать батарейный блок.

Игорь Петров, преподаватель робототехники

Когда я только начинал работать с Arduino, я совершил классическую ошибку новичка — подключил слишком много компонентов к одной плате. В результате некоторые датчики работали нестабильно, а некоторые вообще отказывались функционировать. После долгих часов отладки я понял, что проблема в питании — Arduino просто не могла обеспечить достаточный ток для всех устройств.

С тех пор я всегда рекомендую своим студентам начинать с малого. Создайте простой проект, убедитесь, что он работает стабильно, а затем постепенно добавляйте функционал. Такой подход не только упрощает отладку, но и дает отличное понимание того, как взаимодействуют различные компоненты. Например, мой первый успешный домашний проект — автоматическое освещение шкафа с датчиком открытия двери — работает уже четвертый год без единого сбоя именно потому, что я тщательно продумал каждый элемент системы.

Умный свет и метеостанция: первые проекты для новичка

Давайте начнем наше путешествие в мир Arduino с двух классических проектов для новичков: управления освещением и создания домашней метеостанции. Эти проекты не требуют сложных компонентов и помогут вам освоить базовые принципы работы с микроконтроллером. 💡

Проект 1: Автоматическое ночное освещение

Это простейший проект умного освещения, который автоматически включает светодиод при наступлении темноты.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Фоторезистор
• Резистор 10 кОм
• Резистор 220 Ом
• Светодиод
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите фоторезистор к аналоговому входу A0 через резистор 10 кОм.
2. Подключите светодиод к цифровому выходу 13 через резистор 220 Ом.

3. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    int sensorPin = A0;    // выбираем вход для датчика освещенности
    int ledPin = 13;       // выбираем пин для светодиода
    int threshold = 500;   // пороговое значение освещенности
   
    void setup() {
      pinMode(ledPin, OUTPUT);
      Serial.begin(9600);
    }
   
    void loop() {
      int sensorValue = analogRead(sensorPin);
      Serial.println(sensorValue);
      
      if (sensorValue < threshold) {
        digitalWrite(ledPin, HIGH);  // включить светодиод
      } else {
        digitalWrite(ledPin, LOW);   // выключить светодиод
      }
      
      delay(100);
    }
    
   

Этот проект можно легко модифицировать, добавив реле для управления настоящей лампой вместо светодиода, или создать RGB-освещение с плавной сменой цветов.

Проект 2: Домашняя метеостанция с выводом на LCD

Создадим простую метеостанцию, которая измеряет температуру и влажность и отображает данные на LCD экране.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Датчик температуры и влажности DHT11 или DHT22
• LCD экран 16x2 с I2C адаптером
• Резистор 10 кОм
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите датчик DHT: пин VCC к 5V Arduino, GND к GND, DATA к цифровому пину 2.
2. Подключите I2C LCD: пины SDA к A4, SCL к A5, VCC к 5V, GND к GND.
3. Установите библиотеки DHT и LiquidCrystal_I2C через менеджер библиотек Arduino IDE.

4. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    #include "DHT.h"
    #include <Wire.h>
    #include <LiquidCrystal_I2C.h>
   
    #define DHTPIN 2
    #define DHTTYPE DHT11   // DHT 11 или DHT 22
   
    DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
    LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // установите адрес I2C
   
    void setup() {
      Serial.begin(9600);
      lcd.init();
      lcd.backlight();
      dht.begin();
      
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Метеостанция");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("на Arduino");
      delay(2000);
    }
   
    void loop() {
      float h = dht.readHumidity();
      float t = dht.readTemperature();
      
      if (isnan(h) || isnan(t)) {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Ошибка чтения");
        return;
      }
      
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Темп.: ");
      lcd.print(t);
      lcd.print(" C");
      
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Влаж.: ");
      lcd.print(h);
      lcd.print(" %");
      
      delay(2000);
    }
    
   

Эту метеостанцию можно расширить, добавив датчик давления BMP280 для измерения атмосферного давления или датчик MQ-135 для контроля качества воздуха.

Анна Сергеева, преподаватель информатики

Первый проект на Arduino, который мы сделали с учениками 7 класса, был именно такой метеостанцией. Вспоминаю, как загорелись глаза детей, когда на экране появились первые показания температуры и влажности. Но настоящий восторг вызвала следующая доработка — мы добавили RGB-светодиод, который менял цвет в зависимости от температуры: синий для холодно, зеленый для комфортно, красный для жарко.

Один из учеников, Миша, так увлекся проектом, что доработал его дома, добавив звуковое оповещение через пьезоизлучатель, когда влажность падала ниже 40%. Его родители рассказывали, что метеостанция стоит у них на кухне и стала незаменимым помощником. Особенно зимой, когда из-за отопления воздух становится сухим, и устройство напоминает о необходимости увлажнения.

Этот опыт показывает, насколько важно начинать с простых, но практичных проектов, которые могут быть легко модифицированы и действительно использоваться в повседневной жизни.

Безопасность и комфорт: охранные системы на Arduino

Создание домашних охранных систем на Arduino — это не только увлекательный проект, но и практичное решение для повышения безопасности вашего жилища. Рассмотрим два проекта, которые помогут защитить ваш дом. 🔐

Проект 3: Датчик движения с оповещением

Этот простой проект создаст систему, которая обнаруживает движение и активирует звуковое и световое оповещение.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• PIR датчик движения HC-SR501
• Пьезоизлучатель (зуммер)
• Светодиод
• Резистор 220 Ом
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите PIR датчик: VCC к 5V, GND к GND, OUT к цифровому пину 2.
2. Подключите светодиод к пину 13 через резистор 220 Ом.
3. Подключите пьезоизлучатель к пину 8.

4. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    int pirPin = 2;        // пин датчика движения
    int ledPin = 13;       // пин светодиода
    int buzzerPin = 8;     // пин пьезоизлучателя
    int alarmDuration = 1000;  // длительность тревоги в мс
   
    void setup() {
      pinMode(pirPin, INPUT);
      pinMode(ledPin, OUTPUT);
      pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
      Serial.begin(9600);
      Serial.println("Система охраны активирована");
    }
   
    void loop() {
      if (digitalRead(pirPin) == HIGH) {
        Serial.println("Обнаружено движение!");
        // Активируем тревогу
        digitalWrite(ledPin, HIGH);
        tone(buzzerPin, 1000);  // 1000 Гц
        delay(alarmDuration);
        
        // Выключаем тревогу
        digitalWrite(ledPin, LOW);
        noTone(buzzerPin);
        delay(500);  // небольшая пауза между тревогами
      } else {
        digitalWrite(ledPin, LOW);
        noTone(buzzerPin);
      }
      delay(100);
    }
    
   

Этот базовый проект можно усовершенствовать, добавив отправку уведомлений через Bluetooth или WiFi модуль на смартфон или интеграцию с системой видеонаблюдения.

Проект 4: Умный дверной замок с RFID

Создадим электронный замок, который открывается при поднесении авторизованной RFID-карты или брелока.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• RFID модуль RC522
• Сервопривод для имитации механизма замка
• Светодиоды: зеленый и красный
• Резисторы 220 Ом (2 шт.)
• Пьезоизлучатель
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите RFID модуль: SDA к пину 10, SCK к 13, MOSI к 11, MISO к 12, GND к GND, RST к пину 9, 3.3V к 3.3V.
2. Подключите сервопривод: сигнальный провод к пину 3, красный к 5V, черный к GND.
3. Подключите зеленый светодиод к пину 5 через резистор 220 Ом.
4. Подключите красный светодиод к пину 6 через резистор 220 Ом.
5. Подключите пьезоизлучатель к пину 8.
6. Установите библиотеки MFRC522 и Servo через менеджер библиотек.

7. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    #include <SPI.h>
    #include <MFRC522.h>
    #include <Servo.h>
   
    #define SS_PIN 10
    #define RST_PIN 9
   
    MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
    Servo lockServo;
   
    int greenLED = 5;
    int redLED = 6;
    int buzzerPin = 8;
   
    // Разрешенный ID карты (замените на ID вашей карты)
    byte authorizedID[4] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78};
   
    void setup() {
      Serial.begin(9600);
      SPI.begin();
      rfid.PCD_Init();
      
      lockServo.attach(3);
      lockServo.write(0);  // закрытое положение замка
      
      pinMode(greenLED, OUTPUT);
      pinMode(redLED, OUTPUT);
      pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
      
      digitalWrite(redLED, HIGH);  // изначально замок закрыт
      
      Serial.println("Система доступа активирована");
    }
   
    void loop() {
      // Проверяем наличие новой карты
      if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial())
        return;
      
      Serial.print("ID карты: ");
      for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
        Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
        Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
      }
      Serial.println();
      
      // Проверяем авторизацию
      if (checkAuthorized(rfid.uid.uidByte)) {
        Serial.println("Доступ разрешен");
        unlockDoor();
      } else {
        Serial.println("Доступ запрещен");
        denyAccess();
      }
      
      // Останавливаем чтение
      rfid.PICC_HaltA();
      rfid.PCD_StopCrypto1();
    }
   
    bool checkAuthorized(byte* cardID) {
      for (byte i = 0; i < 4; i++) {
        if (cardID[i] != authorizedID[i]) return false;
      }
      return true;
    }
   
    void unlockDoor() {
      digitalWrite(redLED, LOW);
      digitalWrite(greenLED, HIGH);
      tone(buzzerPin, 1000, 200);
      
      lockServo.write(90);  // открываем замок
      
      delay(3000);  // дверь остается открытой 3 секунды
      
      lockServo.write(0);  // закрываем замок
      digitalWrite(greenLED, LOW);
      digitalWrite(redLED, HIGH);
    }
   
    void denyAccess() {
      digitalWrite(redLED, HIGH);
      
      // Звуковой сигнал отказа
      tone(buzzerPin, 300, 200);
      delay(200);
      tone(buzzerPin, 300, 200);
      delay(1000);
    }
    
   

При первом запуске программы поднесите вашу RFID-карту и запишите ее ID из Serial Monitor. Затем замените значения в массиве authorizedID на ваши реальные значения.

Эти проекты служат отличным введением в мир домашней автоматизации безопасности. По мере роста ваших навыков, вы можете интегрировать несколько систем в единую сеть умного дома. 🏠

Автоматизация полива и климат-контроль с Arduino

Arduino — идеальное решение для автоматизации систем ухода за растениями и поддержания комфортного микроклимата в помещении. Рассмотрим несколько проектов, которые сделают вашу жизнь удобнее и сэкономят время. 🌱

Проект 5: Автоматическая система полива растений

Создадим умную систему, которая будет поливать ваши растения, когда почва становится слишком сухой.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Датчик влажности почвы
• Реле 5В
• Мини водяной насос 12В
• Адаптер питания 12В для насоса
• Силиконовые трубки
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите датчик влажности почвы: VCC к 5V, GND к GND, аналоговый выход к A0.
2. Подключите реле: VCC к 5V, GND к GND, IN к пину 7.
3. Подключите насос к реле и внешнему источнику питания 12В.

4. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    int soilMoisturePin = A0;    // пин датчика влажности почвы
    int pumpRelayPin = 7;        // пин реле насоса
    int dryThreshold = 500;      // пороговое значение сухой почвы
    int pumpRunTime = 3000;      // время работы насоса в мс
    int checkInterval = 3600000; // интервал проверки (1 час)
   
    void setup() {
      pinMode(pumpRelayPin, OUTPUT);
      digitalWrite(pumpRelayPin, HIGH);  // выключаем реле (логика инвертирована)
      Serial.begin(9600);
      Serial.println("Система автополива запущена");
    }
   
    void loop() {
      int moisture = analogRead(soilMoisturePin);
      Serial.print("Уровень влажности: ");
      Serial.println(moisture);
      
      if (moisture > dryThreshold) {
        Serial.println("Почва сухая, начинаю полив...");
        waterPlant();
      } else {
        Serial.println("Влажность в норме, полив не требуется");
      }
      
      Serial.println("Следующая проверка через 1 час");
      delay(checkInterval);
    }
   
    void waterPlant() {
      digitalWrite(pumpRelayPin, LOW);   // включаем насос
      delay(pumpRunTime);                // ждем
      digitalWrite(pumpRelayPin, HIGH);  // выключаем насос
      
      // Ждем, чтобы дать почве впитать воду
      Serial.println("Полив закончен, даю почве впитать воду...");
      delay(10000);
    }
    
   

Для реальной долгосрочной установки рекомендую добавить функции защиты от сбоев, например, проверку на слишком частые поливы или ограничение количества воды.

Проект 6: Умный вентилятор с контролем температуры

Этот проект создаст автоматический вентилятор, который включается при повышении температуры выше заданного порога.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Датчик температуры и влажности DHT22
• Реле 5В
• Вентилятор 12В
• LCD дисплей 16x2 с I2C адаптером
• Адаптер питания 12В для вентилятора
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите DHT22: VCC к 5V, GND к GND, DATA к пину 2.
2. Подключите I2C LCD: SDA к A4, SCL к A5, VCC к 5V, GND к GND.
3. Подключите реле: VCC к 5V, GND к GND, IN к пину 7.
4. Подключите вентилятор к реле и внешнему источнику питания 12В.

5. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    #include <DHT.h>
    #include <Wire.h>
    #include <LiquidCrystal_I2C.h>
   
    #define DHTPIN 2
    #define DHTTYPE DHT22
   
    int fanRelayPin = 7;        // пин реле вентилятора
    float tempThreshold = 26.0;  // порог включения вентилятора в °C
    float hysteresis = 2.0;      // гистерезис в °C
   
    DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
    LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
   
    boolean fanRunning = false;
   
    void setup() {
      pinMode(fanRelayPin, OUTPUT);
      digitalWrite(fanRelayPin, HIGH);  // выключаем реле
      
      Serial.begin(9600);
      dht.begin();
      lcd.init();
      lcd.backlight();
      
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Умный вентилятор");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Инициализация...");
      delay(2000);
      
      Serial.println("Система контроля температуры запущена");
    }
   
    void loop() {
      // Чтение температуры и влажности
      float humidity = dht.readHumidity();
      float temperature = dht.readTemperature();
      
      // Проверка успешности считывания
      if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
        Serial.println("Ошибка чтения с DHT сенсора!");
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Ошибка сенсора");
        return;
      }
      
      Serial.print("Температура: ");
      Serial.print(temperature);
      Serial.print("°C, Влажность: ");
      Serial.print(humidity);
      Serial.println("%");
      
      // Обновление LCD
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Темп: ");
      lcd.print(temperature, 1);
      lcd.print("C");
      
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Влаж: ");
      lcd.print(humidity, 1);
      lcd.print("% ");
      
      // Логика управления вентилятором с гистерезисом
      if (!fanRunning && temperature >= tempThreshold) {
        fanRunning = true;
        digitalWrite(fanRelayPin, LOW);  // включаем вентилятор
        lcd.setCursor(13, 1);
        lcd.print("ВКЛ");
      } else if (fanRunning && temperature <= (tempThreshold – hysteresis)) {
        fanRunning = false;
        digitalWrite(fanRelayPin, HIGH);  // выключаем вентилятор
        lcd.setCursor(13, 1);
        lcd.print("ВЫКЛ");
      } else {
        lcd.setCursor(13, 1);
        lcd.print(fanRunning ? "ВКЛ" : "ВЫКЛ");
      }
      
      delay(10000);  // проверка каждые 10 секунд
    }
    
   

Важной особенностью этого проекта является использование гистерезиса — разницы между температурой включения и выключения. Это предотвращает частые включения/выключения вентилятора при колебаниях температуры около порогового значения.

Проект 7: Система мониторинга и управления микроклиматом в теплице

Расширим наши знания и создадим более комплексную систему для управления микроклиматом в теплице или комнатном растениеводстве.

Необходимые компоненты:

• Arduino Mega (нужно больше пинов для этого проекта)
• Датчик температуры и влажности DHT22
• Датчик влажности почвы
• Датчик освещенности BH1750
• Реле 4-канальное
• LCD дисплей 20x4 с I2C адаптером
• Кнопки для управления меню (4 шт.)
• Модуль часов реального времени DS3231
• Водяной насос, вентилятор, LED-освещение для растений
• Провода для соединения

Эта система позволит вам контролировать и управлять всеми аспектами микроклимата для ваших растений: поливом, вентиляцией, освещением и температурным режимом. Для разработки такого проекта рекомендую использовать библиотеки для каждого из датчиков и создать интерфейс с меню для настройки параметров.

Развлекательные проекты Arduino для всей семьи

Arduino — это не только инструмент для создания практичных умных устройств, но и отличная платформа для семейных развлекательных проектов. Вот несколько идей, которые понравятся всем членам семьи и помогут весело провести время вместе. 🎮

Проект 8: Интерактивная игра "Проверь реакцию"

Эта простая, но увлекательная игра проверит, насколько быстро игроки могут реагировать на световые сигналы.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Светодиоды разных цветов (5 шт.)
• Кнопки (5 шт.)
• Резисторы 220 Ом (5 шт.)
• Резисторы 10 кОм (5 шт.)
• Пьезоизлучатель
• LCD дисплей 16x2 с I2C адаптером (опционально)
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите светодиоды к цифровым пинам 2-6 через резисторы 220 Ом.
2. Подключите кнопки к цифровым пинам 7-11, каждую через подтягивающий резистор 10 кОм.
3. Подключите пьезоизлучатель к пину 12.
4. При использовании LCD дисплея: подключите SDA к A4, SCL к A5, VCC к 5V, GND к GND.

5. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    #include <Wire.h>
    #include <LiquidCrystal_I2C.h>
   
    LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
    
    // Настройка пинов
    int ledPins[] = {2, 3, 4, 5, 6};
    int buttonPins[] = {7, 8, 9, 10, 11};
    int buzzerPin = 12;
    
    int score = 0;
    int rounds = 0;
    int maxRounds = 10;
    
    unsigned long startTime;
    unsigned long reactionTime;
   
    void setup() {
      Serial.begin(9600);
      lcd.init();
      lcd.backlight();
      
      // Инициализация светодиодов
      for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
      }
      
      // Инициализация кнопок
      for (int i = 0; i < 5; i++) {
        pinMode(buttonPins[i], INPUT_PULLUP);
      }
      
      pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
      
      // Приветствие
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Игра на реакцию");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Нажмите кнопку");
      
      // Ждем любую кнопку для начала
      boolean gameStarted = false;
      while (!gameStarted) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
          if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
            gameStarted = true;
            break;
          }
        }
      }
      
      // Звуковой сигнал о начале игры
      tone(buzzerPin, 1000, 200);
      delay(1000);
    }
   
    void loop() {
      if (rounds < maxRounds) {
        playRound();
      } else {
        showFinalScore();
      }
    }
   
    void playRound() {
      // Очищаем дисплей и показываем текущий раунд
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Раунд: ");
      lcd.print(rounds + 1);
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Счет: ");
      lcd.print(score);
      
      delay(1000);
      
      // Выбираем случайный светодиод
      int ledIndex = random(0, 5);
      
      // Ждем случайное время перед включением светодиода
      delay(random(1000, 3000));
      
      // Включаем светодиод и запускаем таймер
      digitalWrite(ledPins[ledIndex], HIGH);
      startTime = millis();
      
      // Ждем нажатия кнопки или таймаут
      boolean correctButtonPressed = false;
      boolean anyButtonPressed = false;
      
      while (!anyButtonPressed && (millis() – startTime < 2000)) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
          if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
            anyButtonPressed = true;
            if (i == ledIndex) {
              correctButtonPressed = true;
            }
            break;
          }
        }
      }
      
      // Выключаем светодиод
      digitalWrite(ledPins[ledIndex], LOW);
      
      // Вычисляем время реакции и обновляем счет
      reactionTime = millis() – startTime;
      
      if (correctButtonPressed) {
        // Правильная кнопка
        score += max(0, 500 – reactionTime / 4);
        
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Верно! +");
        lcd.print(max(0, 500 – reactionTime / 4));
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Время: ");
        lcd.print(reactionTime);
        lcd.print(" мс");
        
        tone(buzzerPin, 2000, 200);
      } else if (anyButtonPressed) {
        // Неправильная кнопка
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Ошибка! +0");
        
        tone(buzzerPin, 300, 500);
      } else {
        // Таймаут
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Слишком медленно");
        
        tone(buzzerPin, 150, 500);
      }
      
      rounds++;
      delay(1500);
    }
   
    void showFinalScore() {
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Игра окончена!");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Итого: ");
      lcd.print(score);
      
      // Сигнал окончания игры
      tone(buzzerPin, 1500, 200);
      delay(300);
      tone(buzzerPin, 2000, 200);
      delay(300);
      tone(buzzerPin, 2500, 500);
      
      // Ждем нажатия любой кнопки для перезапуска
      boolean restart = false;
      while (!restart) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
          if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
            restart = true;
            score = 0;
            rounds = 0;
            break;
          }
        }
      }
    }
    
   

Это отличная игра для развития рефлексов и соревнования между членами семьи. Вы можете модифицировать ее, добавив различные уровни сложности или звуковые сигналы.

Проект 9: Электронная музыкальная шкатулка

Создайте интерактивную музыкальную шкатулку, которая проигрывает мелодии при различных событиях.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Пьезоизлучатель (пьезодинамик)
• Сервопривод
• Кнопки (3 шт.)
• Резисторы 10 кОм (3 шт.)
• Светодиоды RGB (2-3 шт.)
• Резисторы 220 Ом (6-9 шт.)
• Провода для соединения

Инструкция по сборке:

1. Подключите пьезоизлучатель к пину 8.
2. Подключите сервопривод к пину 9.
3. Подключите кнопки к пинам 2-4, каждую через подтягивающий резистор 10 кОм.
4. Подключите RGB светодиоды к пинам 5-7, 10-12 (каждый цвет через резистор 220 Ом).

5. Загрузите следующий код:

   arduino

   Скопировать код

    #include <Servo.h>
    #include "pitches.h"  // Необходимо создать файл с определениями нот
   
    Servo myServo;
   
    // Пины
    int buzzerPin = 8;
    int servoPin = 9;
   
    int button1Pin = 2;  // Кнопка для первой мелодии
    int button2Pin = 3;  // Кнопка для второй мелодии
    int button3Pin = 4;  // Кнопка для третьей мелодии
   
    // Пины RGB LED 1
    int redPin1 = 5;
    int greenPin1 = 6;
    int bluePin1 = 7;
   
    // Пины RGB LED 2
    int redPin2 = 10;
    int greenPin2 = 11;
    int bluePin2 = 12;
   
    // Массив с определениями нот (создайте файл pitches.h)
    // #define NOTE_C4  262
    // #define NOTE_D4  294
    // #define NOTE_E4  330
    // #define NOTE_F4  349
    // #define NOTE_G4  392
    // #define NOTE_A4  440
    // #define NOTE_B4  494
    // #define NOTE_C5  523
    // и так далее для всех нот
   
    // Определение мелодии 1 – "Happy Birthday"
    int melody1[] = {
      NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_C4, NOTE_F4, NOTE_E4,
      NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_F4,
      NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_D4,
      NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_F4
    };
   
    // Длительности нот: 4 = четвертная нота, 8 = восьмая нота, и т.д.
    int noteDurations1[] = {
      8, 8, 4, 4, 4, 2,
      8, 8, 4, 4, 4, 2,
      8, 8, 4, 4, 4, 4, 4,
      8, 8, 4, 4, 4, 2
    };
   
    // Определение мелодии 2 – "Jingle Bells"
    int melody2[] = {
      NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_E4,
      NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_E4,
      NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_C4, NOTE_D4,
      NOTE_E4,
      NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4,
      NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_E4,
      NOTE_E4, NOTE_D4, NOTE_D4, NOTE_E4,
      NOTE_D4, NOTE_G4
    };
   
    int noteDurations2[] = {
      4, 4, 2,
      4, 4, 2,
      4, 4, 4, 4,
      1,
      4, 4, 4, 4,
      4, 4, 4, 8, 8,
      4, 4, 4, 4,
      2, 2
    };
   
    // Определение мелодии 3 – ваша мелодия
    // ...
   
    void setup() {
      pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
      
      pinMode(button1Pin, INPUT_PULLUP);
      pinMode(button2Pin, INPUT_PULLUP);
      pinMode(button3Pin, INPUT_PULLUP);
      
      pinMode(redPin1, OUTPUT);
      pinMode(greenPin1, OUTPUT);
      pinMode(bluePin1, OUTPUT);
      
      pinMode(redPin2, OUTPUT);
      pinMode(greenPin2, OUTPUT);
      pinMode(bluePin2, OUTPUT);
      
      myServo.attach(servoPin);
      myServo.write(0);  // начальное положение
      
      // Приветственный сигнал
      tone(buzzerPin, 1000, 200);
      delay(200);
      tone(buzzerPin, 1500, 200);
    }
   
    void loop() {
      // Проверяем нажатия кнопок
      if (digitalRead(button1Pin) == LOW) {
        playMelody(melody1, noteDurations1, sizeof(melody1) / sizeof(melody1[0]));
      }
      
      if (digitalRead(button2Pin) == LOW) {
        playMelody(melody2, noteDurations2, sizeof(melody2) / sizeof(melody2[0]));
      }
      
      if (digitalRead(button3Pin) == LOW) {
        // Проигрывание третьей мелодии
        // ...
      }
      
      delay(50);
    }
   
    void playMelody(int melody[], int noteDurations[], int noteCount) {
      // Открываем крышку шкатулки
      for (int angle = 0; angle <= 90; angle += 3) {
        myServo.write(angle);
        delay(15);
      }
      
      // Проигрываем мелодию
      for (int thisNote = 0; thisNote < noteCount; thisNote++) {
        // Вычисляем длительность ноты
        int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
        tone(buzzerPin, melody[thisNote], noteDuration);
        
        // Меняем цвета светодиодов в такт мелодии
        setRandomColor(redPin1, greenPin1, bluePin1);
        setRandomColor(redPin2, greenPin2, bluePin2);
        
        // Пауза между нотами
        int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
        delay(pauseBetweenNotes);
        noTone(buzzerPin);
      }
      // Выключаем светодиоды
      setColor(redPin1, greenPin1, bluePin1, 0, 0, 0);
      setColor(redPin2, greenPin2, bluePin2, 0, 0, 0);
      
      // Закрываем крышку
      for (int angle = 90; angle >= 0; angle -= 3) {
        myServo.write(angle);
        delay(15);
      }
    }
   
    void setRandomColor(int redPin, int greenPin, int bluePin) {
      int r = random(0, 256);
      int g = random(0, 256);
      int b = random(0, 256);
      setColor(redPin, greenPin, bluePin, r, g, b);
    }
   
    void setColor(int redPin, int greenPin, int bluePin, int r, int g, int b) {
      analogWrite(redPin, r);
      analogWrite(greenPin, g);
      analogWrite(bluePin, b);
    }
    
   

Для этого проекта вам понадобится создать файл pitches.h с определениями нот. Вы можете найти его в примерах Arduino IDE или в Интернете. Шкатулку можно декорировать, используя картон, дерево или 3D-печатные детали.

Проект 10: Робот-художник

Этот забавный проект позволит создать роботизированное устройство, которое рисует различные узоры на бумаге.

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno
• Два сервомотора
• Один сервомотор с подъемным механизмом для ручки/маркера
• Кнопки (3-4 шт.)
• Резисторы 10 кОм (3-4 шт.)
• Провода для соединения
• Маркер или карандаш
• Материалы для корпуса (картон, пластик, дерево)

Это более сложный проект, для которого потребуется механическая конструкция. Два сервопривода будут управлять положением маркера на плоскости (X и Y координаты), а третий – поднимать и опускать маркер.

Для этого проекта рекомендую использовать готовые библиотеки для рисования,

Читайте также

• 10 эффективных техник оптимизации кода Arduino для новичков
• 10 музыкальных проектов Arduino: от терменвокса до DJ-контроллера
• Arduino: компоненты и модули для создания электронных проектов
• Умные аквариумы на Arduino
• Arduino IDE: установка и настройка для новичков – простая инструкция
• 10 впечатляющих проектов Arduino с LCD дисплеями: от часов до умного дома
• Примеры проектов с дисплеем и датчиками для Arduino
• 5 проектов Arduino для создания устройств мониторинга сна дома
• Сенсорные экраны Arduino: топ-10 вдохновляющих проектов для начинающих
• Датчики влажности для Arduino: лучшие проекты с автополивом