Arduino a mBoti – První krok do světa elektroniky

Arduino pro malé i velké

Arduino je speciální nástroj pro tvorbu vašich vlastních malých jednoduchých počítačů, přičemž nepotřebujete žádné předchozí vzdělání v oboru ani praxi. Veškerou práci se základní deskou Arduino i programování se naučíte při vytváření jednotlivých volně dostupných a praktických projektů. Návody i videa naleznete třeba na českém webovém magazínu Arduino.cz. Pokud vám angličtina nedělá problém, můžete se inspirovat i na zahraničním portálu Arduino Project Hub. Arduino ale není jen pro začátečníky. Na výše uvedených stránkách najdete obrovské množství projektů, a to i těch složitějších, které uspokojí každého nadšence do elektroniky.

Jak Arduino funguje?

Celý systém Arduino je založen na jednoduché počítačové desce (mikrokontroléru) a vývojovém prostředí Arduino software (IDE). Programovací jazyk vychází z jednoduchého jazyka Wiring, který se používá pro programování mikrokontrolérů bez hlubších znalostí hardwaru. K Arduino desce lze připojit různé snímače a senzory, a to bez nutnosti pájení. Nejčastěji se používají např. senzory vzdálenosti, čidla teploty a vlhkosti, gyroskopy, optické a zvukové senzory, čidla pohybu, ale i mnoho dalších. Jestliže vám samotná základní deska nebude stačit, lze dokoupit i její rozšíření v podobě tzv. Arduino Shield (např. Proto Kit Rev3).

Proč zrovna Arduino?

Originální hardware značky Arduino bude zaručeně kompatibilní s příslušnými ovladači. Navíc splňuje certifikáty CE, FCC i RoHS o elektronické bezpečnosti a omezení nebezpečných látek v elektronických zařízeních, což u podobných a často levnějších klonů značky Arduino většinou nenajdete. Neoriginální produkty občas mohou při programování vykazovat problém a jsou méně spolehlivé.

Arduino Starter Kit s deskou Arduino UNO

Oficiální Arduino Starter Kit s nejznámější deskou Arduino UNO je sada s veškerým potřebným materiálem k tomu, aby si i úplný začátečník, neznalý elektroniky, mohl vyrobit motorizovaný větrník nebo lampičku citlivou na dotek. Veškeré sestavování a propojování elektronických obvodů probíhá na kontaktním poli pomocí propojovacích vodičů. Praktickými 15 projekty vás provede přehledný uživatelský manuál s obrázky nebo videa s jedním ze spoluzakladatelů značky Arduino – Massimem Banzim.

Arduino Starter Kit s deskou Freaduino UNO

Další možností pro úplné začátečníky nebo i ty, kteří mají méně zkušeností s bastlením, je Arduino Starter Kit od firmy ElecFreaks. I s touto sadou se od základů naučíte vytvářet elektronické obvody pomocí vodičů a zkusíte si první jednodušší projekty v rámci platformy Arduino. Balení obsahuje vše potřebné pro základních 9 projektů. Základní deskou je v tomto setu Freaduino UNO, vylepšená verze oficiální desky. Nabízí rozhraní pro zapojení elektronických modulů a její napájecí zdroj zvládne napětí 3,3 nebo 5 V s elektrickým proudem až 2 A. To je velká výhoda v případě, že plánujete později připojovat více obvodů.

Pokud vám to stále zní příliš složitě, nezoufejte a zkuste to. Veškeré kroky jsou přehledně popsány v knize, na fórech i ve schématu přiloženém v balení. Jakmile zvládnete základní principy fungování a sestavíte své první projekty, sami uvidíte, že už to dál bude hračka. Postupně se naučíte ovládat LED diodu, nainstalujete snímač vibrací se zvukovou indikací, budete moci ovládat ventilátor na základě pohybu, řídit rychlost otáček motoru podle intenzity svícení, snímat půdní vlhkost, zobrazit údaje o teplotě a vlhkosti na displeji i zapojit do projektů IR dálkové ovládání.

Arduino Advanced Kit (pokročilý)

Set pro pokročilé, Arduino Advanced Kit, je založen na předchozí sadě pro začátečníky od ElecFreaks. Rozšiřuje ji o další populární moduly. Opět zde platí pravidlo, že není potřeba nic pájet ani složitě montovat. V rámci šesti pokročilejších projektů se naučíte programovat známou a oblíbenou hru Tetris, kterou si pak můžete zahrát na připojeném LCD displeji. Oproti základnímu setu lze Arduino Advanced Kit vylepšit o senzory prostřednictvím Bluetooth. Navíc se naučíte pracovat i s WiFi nebo s rozhraním systému Android. Mezi praktické projekty mimo jiné patří například sestavení alkohol testeru a vytvoření MP3 přehrávače.

Hravý robot mBot v1.1 od Makeblock

Zatímco Arduino i ElecFreaks se specializují spíše na odbornější a prospěšné projekty, společnost Makeblock přišla s hravějšími robotickými výrobky. Nejznámější z nich nese název mBot v1.1 a je na některých školách používán i ve výuce. Řídicí deska tohoto malého roztomilého robota je založená na Arduinu, ale programovat jej můžete v pohodlnějším grafickém prostředí mBlock, které vychází z programovacího jazyka Scratch verze 2.0. Robot mBot je elektronickou stavebnicí, k níž lze dokonce připojit i součástky LEGO. Produkt je vhodný pro úplné začátečníky, nicméně po dokoupení rozšiřujících modulů dokáže rozvinout i schopnosti pokročilých bastlířů.

mBoti jsou kompatibilní s operačními systémy Windows i Mac OS. Pro jejich správnou funkci je nutné nainstalovat do vašeho počítače příslušný ovladač (USB driver pro komunikaci s Arduinem). Roboti mají dvě základní verze. První poskytuje možnost připojení přes Bluetooth (mBot verze 1.1 Bluetooth), druhá využívá podobně jako bezdrátové myši 2,4G modul (mBot verze 1.1 2,4G modul). Obrovskou výhodou mBotů s Bluetooth technologií je možnost ovládání této elektronické stavebnice přímo z mobilu nebo tabletu.

Je mnoho možností, jak začít. Záleží jen na vás, která varianta se vám zamlouvá nejvíce. Byla by však škoda těchto interaktivně vzdělávacích programovacích stavebnic vůbec nevyužít. Programování nikdy nebylo jednodušší, a navíc to bude bavit nejen vás, ale i celou vaši rodinu!