Я изучила десятки обучающих программ и подобрала платформы для удаленного обучения. В этой подборке вы найдете ТОП-10 курсов, далее — 6 обучающих программ, которые могут пригодиться как вспомогательные, и, наконец, 6 бесплатных вариантов.

ТОП-10 курсов по робототехнике

Данные курсы робототехники подойдут для тех, кто желает освоить профессию с нуля, а также опытных специалистов, которые стремятся улучшить свои компетенции. В этом списке я собрала обучающие программы для взрослых людей, которые хотят углубиться в C++, Linux или математику, а также преподавать программирование и роботостроение. Отдельно я выделила платформы для детей – ведь начинать никогда не рано.

Для взрослых:

1. C++ для робототехников от платформы Skillbox — это обучение профессиональному программированию на C++.

2. Педагог дополнительного образования (робототехника) от НАДПО — для будущих преподавателей робототехнического направления.

3. Linux для робототехников от платформы Skillbox — для освоения системного ПО.

4. Технология использования робототехники в дошкольном образовании от центра дистанционного образования НИИДПО — подойдет педагогическим работникам, которые планируют применять создание роботов в качестве инструмента для детского развития.

5. Робототехника как инструмент формирования SOFT SKILLS компетенций от Знанио — разработан для наставников и преподавателей, которые хотят развивать у учащихся компетенции Soft Skills с помощью роботостроения.

6. Математика для робототехников от платформы Skillbox — обучающая программа для тех, кто хочет изучить математические основы роботостроения и с помощью них освоить навык решения инженерных задач.

Для детей:

7. Робототехника для школьников на базе Lego WeDo 2.0 — это старт в обучении робототехнике для учеников младших классов от Школы программирования Pixel. Эта программа позволяет в игровой форме научиться конструированию и блочному программированию на популярной платформе Lego.

8. Робототехника и программирование для детей от Educationrobots — здесь создают собственных роботов, постигают основы программирования, физики и математики в игровой и непринужденной форме.

9. Робототехника для дошкольников на базе Lego от Школы программирования Pixel — программа разработана специально для детей младшего возраста, которые любят конструировать.

10. Робототехника для школьников на платформе Arduino от Знанио — позволяет перейти к серьезным проектам на Arduino.

Курсы по робототехнике для взрослых

1. C++ для робототехников | Skillbox

Разработан для тех, кто желает научиться профессионально программировать роботов. За три месяца вы освоите язык C++, научитесь работать с популярными фреймворками Arduino и Qt, а также сможете создавать софт для управления роботами. Автор программы — опытный инженер-разработчик, который поможет разобраться даже в самых сложных темах. В конце обучения вы разработаете собственную программу управления роботом на Qt5.

• Стоимость: 74 893 руб. или 41 191 руб. со скидкой (при использовании промокода), возможна рассрочка 6865 руб./мес.
• Длительность: 3 месяца
• Формат обучения: Практические занятия и лекции в формате онлайн
• Сертификат: Сертификат Skillbox

Кому подойдет:

Начинающим программистам и инженерам, у которых уже есть базовые знания алгоритмов и математики на школьном уровне. Он станет ступенью для тех, кто стремится получить прикладные навыки для работы в сфере роботостроения.

Преимущества:

• не требует покупки оборудования — все практические задания выполняются в симуляторе, поэтому не придется тратиться на робота;
• можно возвращаться к материалам и обновлениям даже после завершения учебы;
• полностью ориентирован на практику — при обучении программированию на C++ роботостроение используется как основной контекст для всех задач.

Недостатки:

• курс робототехники для взрослых не подходит для абсолютных новичков, для старта необходимо знать основы программирования и математики.

Программа обучения:

• базовое изучение и программирование на языке C++;
• работа с библиотеками и фреймворками;
• создание графического интерфейса; управление роботами;
• создание собственного приложения.

Используйте промокод kursfinder, чтобы получить скидку 60% на профессии и 50% на курсы.

2. Педагог дополнительного образования (робототехника) | НАДПО

Онлайн-курс профпереподготовки предназначен для педагогов, желающих получить официальную квалификацию в сфере роботостроения. Программа поможет освоить принципы и методики преподавания роботостроения, научиться составлять учебные планы и организовывать проектную деятельность для учеников. Преподают эксперты-практики НАДПО.

• Стоимость: 45 000 руб. — со скидкой 34 600 (возможна рассрочка от 2 883 руб./мес.), 31 140 руб. — если оплатить на сайте (действует дополнительная скидка 10%).
• Длительность: 4 мес. (540 ч)
• Формат обучения: Дистанционный
• Сертификат: Диплом о профпереподготовке

Кому подойдет:

Образовательный модуль рассчитан на педагогов, желающих освоить новую востребованную профессию. Программа соответствует государственным стандартам и дает право вести педагогическую деятельность.

Преимущества:

• по окончании выдается диплом, который дает право на ведение педагогической деятельности;
• обучение проходит в дистанционной форме, что дает возможность совмещать его с основной деятельностью;
• образовательный модуль учит не только техническим навыкам, но и тому, как эффективно передавать их ученикам;
• НАДПО помогает выпускникам в трудоустройстве, наставник оказывает поддержку на начальном этапе частной практики.

Недостатки:

• длительность — обучение занимает 4 месяца, что может не подойти тем, кто ищет экспресс-программу обучения по робототехнике;
• модуль ориентирован на педагогику и не дает углубленных технических знаний для инженеров-разработчиков.

Программа обучения:

• нормативно-правовые основы в образовании;
• основы робототехники и программирования;
• методика преподавания;
• разработка учебных планов;
• организация проектной деятельности.

3. Linux для робототехников | Skillbox

Используйте промокод kursfinder, чтобы получить скидку 60% на профессии и 50% на курсы.

Этот курс разработан для тех, кто стремится освоить операционную систему Linux – одну из основных платформ для разработки роботов. Вы освоите навык работы с командной строкой, фреймворками ROS и ROS2, а также с такими инструментами, как Git и Docker. Ведет Роман Федоренко, который основал компанию «Зилант роботикс». Он поможет изучить базовые основы для старта в карьере.

• Стоимость: действует рассрочка на 6 мес. — 9760 руб. в мес. / со скидкой 45% — 5 368 руб. / мес.
• Длительность: 3 месяца
• Формат обучения: лекции в онлайн-режиме, практика
• Сертификат: Сертификат Skillbox

Кому подойдет:

Лекции и практические уроки рассчитаны на начинающих инженеров-разработчиков, которые стремятся освоить одну из самых популярных операционных систем в роботостроении и научиться работать с фреймворками ROS, ROS2.

Преимущества:

• программа фокусируется на прикладных знаниях, необходимых именно для работы в сфере создания роботов;
• обучает эксперт-практик с большим опытом в индустрии;
• работа с современными инструментами — в программе есть Git, Docker и Bash-скрипты, что делает этот образовательный модуль актуальным.

Недостатки:

• не дает комплексных знаний в обучении роботостроению, а фокусируется только на Linux;
• не подходит для новичков — для прохождения требуются базовые знания.

Программа обучения:

• введение в работу с ОС Linux;
• методы создания изолированных сред для запуска приложений;
• базовая работа с ROS;
• собственный проект создания робота.

4. Технология использования робототехники в дошкольном образовании | НИИДПО

Данный курс фокусируется на игровых методиках и простых конструкторах, которые помогут детям в освоении базовых навыков, развитии логики, мелкой моторики и пространственного мышления. Программа научит создавать уроки, которые помогут подготовить детей к школе. Преподают практикующие эксперты-практики — кандидаты наук.

• Стоимость: 7900 руб. / со скидкой — 5200 руб. (возможна рассрочка 1300 руб. каждые 2 недели)
• Длительность: 1,5 месяца (108 часов), возможен экспресс-курс — 1 мес.
• Формат обучения: Дистанционный
• Сертификат: Сертификат компетенций, удостоверение о повышении квалификации

Кому подойдет:

Образовательный модуль разработан для воспитателей и учителей младших классов, планирующих внедрение основ роботостроения в развивающие занятия с детьми 3-7 лет.

Преимущества:

• доступ к лекциям — после окончания обучения материалы лекций остаются доступными;
• гибкий график — обучение проходит дистанционно, что позволяет совмещать его с работой.

Недостатки:

• не дает технических знаний — ориентирован на педагогику и не учит созданию сложных роботов.

Программа обучения:

• виды конструкторов нового поколения для малышей;
• особенности развития дошкольников;
• игровые методики обучения конструированию;
• практические задания с Lego WeDo.

5. Робототехника как инструмент формирования SOFT SKILLS компетенций | Знанио

Экспресс-курс, направленный на повышение квалификации педагогов. Программа поможет научиться формировать у детей Soft Skills: критическое мышление, навыки командной работы, творческий подход.

• Стоимость: 3990 руб. / со скидкой — 1990 руб.
• Длительность: 72 часа
• Формат обучения: Дистанционный (заочный — самостоятельное изучение материалов)
• Сертификат: Удостоверение о повышении квалификации

Кому подойдет:

Онлайн-курс по робототехнике предназначен для педагогических работников и методистов, которые хотят использовать роботостроение в качестве инструмента для развития Soft Skills у своих учеников.

Преимущества:

• обучиться можно всего за 10 дней;
• вы можете вернуть деньги, если программа не подойдет, до ее завершения;
• стоимость низкая по сравнению с аналогами.

Недостатки:

• этот обучающий модуль не дает технических знаний по сборке и программированию роботов;
• самостоятельный формат может быть минусом для тех, кто нуждается в постоянной поддержке наставника;
• в описании не указан конкретный автор-практик.

Программа обучения:

• применение роботов в системе образования;
• методики обучения и межпредметные связи;
• контроль знаний.

6. Математика для робототехников | Skillbox

Программа создана для тех, кто стремится получить фундаментальные знания в области математики, необходимые для решения прикладных задач в роботостроении. Курс обучения робототехнике онлайн ведет Олег Буличев, инженер-исследователь, который поможет увидеть взаимосвязь математики и программного кода.

• Стоимость: рассрочка на 6 мес. — 9495 руб. в месяц / со скидкой — 5 222 руб.
• Длительность: 2,5 месяца
• Формат обучения: Практика и лекции в режиме онлайн
• Сертификат: Сертификат Skillbox

Кому подойдет:

Курс рассчитан на инженеров и программистов, стремящихся систематизировать свои знания по высшей математике и научиться применять их для разработки роботов и беспилотников.

Преимущества:

• курс ведет практикующий инженер с опытом работы 11 лет;
• программа сфокусирована на прикладных навыках и не содержит лишней теории;
• обучение проходит на платформе, имеющей государственную лицензию.

Недостатки:

• высокий порог входа — курс требует предварительных знаний по математике и основам программирования;
• основное внимание уделяется математике, а не практической сборке роботов или разработке программ для них.

Программа обучения:

• математика многомерных пространств;
• принципы дифференциальных и интегральных исчислений;
• изучение законов движения и равновесия;
• анализ случайных событий и данных.

Курсы робототехники для детей

7. Робототехника для школьников на базе Lego WeDo 2.0 | Школа программирования Pixel

Этот обучающий курс от школы Pixel — один из курсов по робототехнике для детей, который подойдет для знакомства с программированием. Он основан на популярном конструкторе Lego WeDo 2.0. Дети научатся собирать роботов, работать в команде и освоят основы блочного программирования.

• Стоимость: 800 руб. за 1 занятие
• Длительность: 9 месяцев
• Формат обучения: Очно в группах, занятия 1 раз в неделю
• Сертификат: Сертификат о прохождении курса

Кому подойдет:

Образовательный модуль подходит для детей от 7 до 10 лет, делающих свои первые шаги в программировании и конструировании. Он рассчитан на новичков и на тех, кто уже знаком с робототехникой.

Преимущества:

• геймификация и практические задания;
• работа с Lego WeDo 2.0;
• дети учатся работать в команде и находить общие решения;
• конструирование роботов из мелких деталей улучшает моторику и пространственное мышление.

Недостатки:

• очный формат занятий делает программу недоступной для тех, кто не может посещать уроки лично.

Программа обучения:

• знакомство с робототехникой и Lego Education WeDo 2.0;
• изучение основ блочного программирования;
• управление моторами и датчиками;
• понятия «цикл» и «ожидание»;
• закрепление материала;
• разработка собственного проекта.

8. Робототехника и программирование для детей | Educationrobots

Курс предлагает комплексное изучение множества дисциплин, поскольку основан на STEM-подходе, который объединяет науку, технологии, инженерию и математику. Этот подход позволяет детям увидеть, как знания из разных областей работают вместе. Преподают опытные педагоги. Дети учатся программировать, решать сложные задачи, создавать роботов.

• Стоимость: 7 500 руб. в месяц. Доступны скидки при оплате за полгода или год.
• Длительность: 3 года
• Формат обучения: групповые занятия в офлайн-формате 1 раз в неделю (2ч)
• Сертификат: сертификат о прохождении курса

Кому подойдет:

Курс создан для детей и подростков, которые интересуются, как устроена техника, любят что-то создавать своими руками. Также модуль подходит для всех, кто стремится развить логическое мышление, навыки решения проблем и умение работать в команде.

Преимущества:

• комплексное развитие (STEM-подход);
• практический опыт с современным оборудованием — 3D-принтеры, лазерные резаки, контроллеры Arduino и т.д.;
• дополнительные возможности — участие в грантах, конкурсах, выставках и программах для талантливой молодежи.

Недостатки:

• продолжительность обучения, что требует долгосрочных обязательств.

Программа обучения:

• сборка и программирование собственных роботизированных устройств;
• изучение физики, математики, основ электроники и программирования, а также других 11 дисциплин в связке;
• проектная работа.

9. Робототехника для дошкольников на базе Lego | Школа программирования Pixel

Этот обучающий курс разработан специально для дошкольников, которые хотят познакомиться с миром робототехники и механики в игровой форме. Основная задача программы — развитие логического и пространственного мышления. Дети собирают конструкции из Lego, а затем учатся управлять ими, что помогает им лучше понимать, как устроены окружающие предметы.

• Стоимость: от 800 руб. за 1 занятие
• Длительность: 9 месяцев (полный курс)
• Формат обучения: очные занятия в группах
• Сертификат: о прохождении курса

Кому подойдет:

Курсы рассчитаны на детей от 5 до 7 лет, которые делают свои первые шаги в конструировании и творчестве. Программа подойдет для любознательных дошкольников, которые любят работать с конструкторами и хотят узнать, как оживить свои поделки.

Преимущества:

• занятия построены в виде игр;
• использование популярного конструктора Lego;
• конструирование из мелких деталей;
• фокус на базовых механизмах, что дает фундаментальные знания о работе устройств.

Недостатки:

• ограниченная доступность — занятия проходят очно, что делает их недоступными для жителей других городов.

Программа обучения:

• изучение базовых механических устройств (рычаги, передачи);
• основы конструирования из Lego;
• знакомство с флорой и фауной (моделирование животных);
• проект по изучению космоса (создание планет и спутников).

10. Робототехника для школьников на платформе Arduino | Знанио

Этот онлайн-курс от инженера-преподавателя Наума Розенталя — способ познакомиться с платформой Arduino. Он поможет школьникам освоить азы программирования на языке C++ и основы электроники. За короткий срок ребенок научится создавать и программировать простые робототехнические устройства, чтобы в дальнейшем реализовывать свои проекты в этой сфере.

• Стоимость: 400 руб.
• Длительность: от 1 дня
• Формат обучения: онлайн, самостоятельное изучение
• Сертификат: о прохождении курса

Кому подойдет:

Обучение рассчитано на школьников, помогает в быстром и недорогом старте в мир более серьезной робототехники, чем Lego. Будет полезно тем, кто уже имеет базовое представление о программировании и хочет перейти к работе с настоящими электронными устройствами.

Преимущества:

• низкая стоимость;
• быстрый старт;
• практическая направленность — программа включает создание простых, но реальных проектов, таких как «Светофор», «Мини-пианино», «Мигалка» и др.
• гарантия возврата денег, если обучение не оправдает ожиданий.

Недостатки:

• из-за короткой длительности учеба дает только базовые знания и не предполагает создания сложных проектов;
• формат самостоятельного обучения без прямого общения с преподавателем может быть минусом для тех, кому нужна помощь наставника.

Программа обучения:

• введение в платформу Arduino;
• изучение основ электроники;
• основы программирования на С++;
• разработка собственных простых проектов.

Еще 6 курсов по робототехнике

Обучение робототехнике дистанционно открывает двери в одну из самых востребованных сфер. Это комплексный навык, который объединяет знания из области программирования, инженерии и логического мышления. Я собрала еще 6 курсов для тех, кто желает обучиться новой профессии:

• Курс робототехники и электроники для взрослых от Kod-robota — это комплексный онлайн-курс для взрослых, который позволяет с нуля освоить основы электроники и программирования. Вы научитесь работать с платформами Arduino и Raspberry Pi, создавая реальные проекты на языке Python. Этот обучающий модуль помогает сформировать и развить набор навыков, необходимых для работы с электроникой и робототехникой.
• Мехатроника и робототехника от МАКПП — программа профессиональной переподготовки, которая подойдет педагогам, желающим официально преподавать роботостроение. Дает теоретические знания по механике, электронике и методике преподавания.
• Робототехника и искусственный интеллект от MITM — онлайн-курс, объединяющий роботостроение с передовыми технологиями искусственного интеллекта. Он предназначен для студентов, которые хотят научиться применять машинное обучение и компьютерное зрение для создания «умных» роботов. Комплексная программа объединяет знания из компьютерных наук, электротехники, механики и искусственного интеллекта.
• Педагог по робототехнике от Международной академии бизнеса IAB — программа профессиональной переподготовки создана для подготовки будущих преподавателей роботостроения. Вы получите официальный диплом и научитесь совмещать технические навыки с педагогикой. В программе обучения — основы педагогической деятельности и воспитания детей в игровой форме, основы и методы преподавания роботостроения.
• Педагогическое образование: педагог по робототехнике от Профессионального стандарта — онлайн-курс, позволяющий официально получить квалификацию педагога по робототехнике. Программа соответствует государственным образовательным стандартам и дает знания для работы в образовательных учреждениях. Обучение проходит полностью дистанционно.
• Основы робототехники и LEGO-конструирования для детей дошкольного и младшего школьного возраста от Экстерна — онлайн-курс разработан для педагогов, которые работают с детьми дошкольного и младшего школьного возраста. Эта программа повышения квалификации по робототехнике и LEGO-конструированию ориентирована на специалистов, которые занимаются обучением и развитием дошкольников и школьников через конструирование. Курс направлен на развитие или получение новых компетенций в области технического конструирования.

Бесплатные курсы по робототехнике

Бесплатные курсы по робототехнике — возможность сделать первый шаг к новой профессии, не вкладывая денег. Они помогут понять, насколько вам интересна эта область, и определиться с дальнейшим направлением развития.

Tertiarm. Arduino и манипуляционная робототехника — Stepik

Программа предназначена для новичков, которые хотят получить практические навыки в роботостроении. В ее рамках вы научитесь собирать и программировать небольшой робот-манипулятор на базе платформы Arduino.

Главное о курсе:

• ориентирован на практику;
• фокусируется на популярной платформе Arduino;
• подходит для самостоятельного изучения.

Основы робототехники — Лекториум

Это бесплатные курсы, которые дают фундаментальные знания о роботостроении. Программа предназначена для преподавателей, которые хотят улучшить качество обучения. Слушателям предоставляются готовые решения для построения учебных планов, создания системы оценивания успеваемости и налаживания партнерских связей между школой и вузами.

Главное о курсе:

• дает теоретическую базу;
• разработан ведущим техническим вузом;
• подходит для школьников.

Первый шаг в робототехнику (демо-курс) — Stepik

Краткий вводный курс, который поможет вам разобраться в базовых понятиях роботостроения. Вы познакомитесь с основными принципами и узнаете, как начать заниматься этой дисциплиной.

Главное о курсе:

• идеален для абсолютных новичков;
• очень короткий и простой;
• дает общее представление о сфере роботехники.

Робототехника LEGO SPIKE PRIME — Лекториум

Данный курс предназначен для школьников, их родителей, учителей и просто энтузиастов. После прохождения обучения вы сможете запрограммировать робота на базе популярной платформы LEGO Education SPIKE PRIME для выполнения серии непростых заданий. Он будет двигаться по линии, избегать препятствий, подниматься на горку и находить выход из лабиринта.

Главное о курсе:

• фокусируется на конструкторах LEGO;
• развивает логику и навыки программирования;
• подходит для детей и взрослых.

Робототехника онлайн — Цифровая школа

Курс дает общее представление о робототехнике и ее основных компонентах. Он подходит для детей и взрослых, которые хотят познакомиться с миром роботов и узнать, как они устроены.

Главное о курсе:

• вводный курс для широкой аудитории;
• объясняет основные принципы роботостроения;
• подойдет для знакомства с темой.

Хардкорная математика для робототехников — Лекториум

Этот курс для тех, кто уже серьезно занимается созданием роботов и хочет углубиться в математические основы. Он посвящен сложным темам, таким как линейная алгебра и дифференциальные уравнения.

Главное о курсе:

• предназначен для продвинутых пользователей;
• необходимы глубокие знания математики;
• помогает освоить теоретическую базу.

Зачем обучаться робототехнике?

Изучение роботостроения развивает системное мышление, учит детей и взрослых решать сложные задачи. Эта дисциплина объединяет в себе программирование, физику, математику и инженерию, формирует системное и логическое мышление. Обучение роботостроению помогает понять, как устроены современные технологии, и превращает пользователя в разработчика.

Занятия по роботостроению учат видеть задачу целиком, разбивать ее на мелкие части и находить эффективные решения. Обучение помогает развить усидчивость, креативность и навыки работы в команде, что востребовано в любой современной профессии.

Преимущества и недостатки курсов по робототехнике

Обучающие программы по роботостроению предлагают структурированный подход к обучению, который значительно ускоряет прогресс. Вы получаете готовый план занятий, опытных преподавателей-наставников. Это позволяет избежать типичных ошибок новичков и сразу сосредоточиться на главном. Слушатели зачастую получают доступ к профессиональному оборудованию, платформам, что не всегда доступно для самостоятельного изучения.

Еще одно важное преимущество — экспертная поддержка. Преподаватели помогают освоить теорию и применять ее на практике, разобраться в сложных темах, дают обратную связь по проектам и исправляют ошибки.

Кроме того, учащиеся могут создать сообщество единомышленников, где можно делиться опытом, находить вдохновение и даже работать над совместными проектами.

Однако есть и свои минусы. Главный из них — стоимость, которая может быть довольно высокой, особенно для программ, требующих дорогостоящих инструментов и оборудования. Также некоторые курсы могут иметь слишком жесткое расписание или не оставлять места для личного творчества, пространства для экспериментов. В случае онлайн-занятий может не хватать живого общения и возможности быстро получить помощь от преподавателя.

А какие курсы заинтересовали вас? Поделитесь своими впечатлениями в комментариях или расскажите о программах, которые не вошли в наш список.

Вместо стандартного похода к специалистам, он решил собрать уникальный слайдер, объединив корпус, плату и экран Z Flip5 с физической клавиатурой от BlackBerry Q10.

Получился кастомный смартфон-франкенштейн, который не только работает, но еще и вызывает ностальгию по эпохе слайдеров вроде Nokia N97 и Samsung D500.

Как устроен самодельный гибрид

Проект начался с того, что у Плазы сломался основной экран на Z Flip5. Устройство все еще включалось, и его внешний (вспомогательный) экран оставался рабочим.

Вместо замены матрицы, он полностью демонтировал оригинальный шарнир, разобрал смартфон и извлек все, что можно было использовать повторно.

Затем он:

• изготовил две алюминиевые рамки на фрезере — для верхней части с экраном и нижней с клавиатурой;
• встроил магнитный механизм слайдера, как у старых телефонов-раскладушек;
• подключил клавиатуру от BlackBerry Q10, спаяв проводку и установив Arduino Pro Micro — для эмуляции клавиатуры через USB;
• разработал и припаял собственную печатную плату, отвечающую за интерфейс между клавишами и системой Android.

В результате получился настоящий рабочий слайдер: экран снаружи, физическая клавиатура снизу, полноценное управление интерфейсом и ввод текста.

Работает — даже в Minecraft

Проверить результат Плаза решил максимально просто: он запустил YouTube, Minecraft и Terraria, набрал текст и поиграл — все через физическую клавиатуру.

Управление действительно работает: клавиши не просто нажимаются, а отправляют события в систему как обычная USB-клава.

Разумеется, на устройстве также доступен сенсорный ввод с виртуальной клавиатурой, если физическая не устраивает.

Привет! Я инженер-железячник, который любит, когда умные железки целиком и полностью ему подчиняются. Сегодня я расскажу, как я сделал себе пепелац, который получает смски и пересылает их мне через Интернет.

Я выбрал Raspberry Pi 2B и модуль SIM900 для Arduino – просто потому, что смог быстро купить их на Авито. Трудности начались ещё на этапе сборки устройства, потому что для модуля SIM900 нет нормального даташита, и очень сложно было понять, куда подавать питание, где находятся выводы последовательного порта, выводы управления. Вдобавок оказалось, что на одном из устройств перепутаны выводы RX и TX, и, не имея осциллографа, я очень долго не понимал, почему я не получаю ответов от модуля SIM900.

Но в итоге я собрал устройство и приступил к построению логики кода. Я написал код на языке Python, реализовал процесс ожидания получения новых СМС-сообщений как путём периодического опроса, так и путём реагирования на событие. В процессе получения сообщений я столкнулся с ещё одной проблемой, которую решить не смог. Дело в том, что очень длинные СМС разбиваются на несколько коротких, и каждое из них отсылается отдельно. Но как собрать их воедино? В описании команды CMGL я не нашёл признаков, которые позволили бы понять, что сообщение является частью более длинного сообщения.

Следующий вопрос – выбор такого мессенджера, через который можно пропихнуть сообщения через великий китайский файрвол. Whatsapp, Telegram сразу не подходят. Китайский WeChat даже не рассматривал – наслышан о его техподдержке и глюках вроде “операция не разрешена для этого аккаунта”. В итоге выбор пал на ВК. Я получил токен VK API и задействовал функцию отправки сообщений от имени сообщества.

Всё заработало. Я оставил устройство у моего друга, где оно лежит возле роутера. Код проекта доступен по ссылке:

Есть ещё одна проблема, которую я не смог решить, и сейчас прошу совета. Система стабильно работала с симкой Мотив, но когда я её заменил на МТС, то всё сломалось. После включения модуля SIM900 (неважно, кнопкой или пином), я получаю по UART такие сообщения:

Сообщения говорят об успешной инициализации SIM-карты. Но после этого устройство сразу отключается, красный светодиод гаснет. Иногда бывает, что после полного отключения питания устройство включается и некоторое время работает, но потом снова отключается, чаще всего после получения СМС.

Я подозреваю, что не хватает мощности источника питания. Устройство питается от одного источника на 5 вольт 2,4 ампера. Питание подаётся на Raspberry, а оттуда проводами на SIM900. Подавать питание напрямую на SIM900 не пробовал, так как нет подходящего адаптера. Как считаете, есть ли смысл его приобрести? Или могут быть другие причины?

Однако было бы слишком скучно дойти до магазина и просто купить холодную бутылочку. В этой статье мы предлагаем усложнить задачу, но сделать её гораздо интереснее. Мы расскажем, как стать настоящим пивоваром с помощью Arduino – платой микроконтроллера, которая поможет вам построить собственную домашнюю пивоварню и автоматизировать процесс.

Рассказываем о двух проектах с открытым исходным кодом на Arduino для пивоварения, и как программисты могут применить свои навыки для создания своего крафтового пива.

Open ArdBir

Open ArdBir – это платформа с открытым исходным кодом для автоматизированного приготовления пива. Весь процесс пивоварения управляется через Arduino.

Arduino Uno на OpenArdBir помогает пивовару, управляя всем процессом, через контроллер PID+PWM. Вбивать все необходимые команды можно через поддерживаемые клавиатуру и 20×4 ЖК-дисплей.

Все входные данные о процессе варения поступают через температурный датчик. Также контролировать процесс можно через:

1. PWM-выход для SSR-реле, управляющего нагревательным элементом.
2. Цифровой выход для реле, управляющего рециркуляционным насосом.
3. Цифровой выход для привода пьезо-сигнализатора.

Контроллер автоматизирует все фазы: от кипячения и добавления хмеля до охлаждения и образования вихря. Освоить Open ArdBir могут как начинающие, так и опытные домашние пивовары.

Настроить систему можно всего лишь с помощью четырёх кнопок и ЖК-дисплея, которые предоставляют всю необходимую информацию на всех этапах.

Вот, как настроил Open ArdBir пивовар на YouTube:

Возможности ArdBir:

1. Автоматический и ручной режимы.
2. Настройка газового или электрического нагрева.
3. Настройка PID/PWM.
4. Выбор единиц измерения.
5. Полностью настраиваемые параметры кипячения и добавления хмеля.
6. Алгоритм контроля температуры PID.
7. Управление мощностью нагрева.
8. Установка и хранение рецептов.
9. Отложенный старт.
10. Поддержка нескольких языков: итальянского, английского, испанского, португальского, русского и норвежского.

Beerduino

Это проект, который создал программист Михаил Дёмин. Однажды он увидел видео, на котором кто-то делает пиво, и сам загорелся этой идеей. После долгих дней написания кода у него получился Beerduino – контроллер, который позволяет варить пиво в домашних условиях.

Для сборки Beerduino понадобятся:

1. Ардуино Мега + Шилд + Экран 3,2 дюйма ssd1289 или ili9341.
2. Твердотельное реле для управления ТЭНом SSR-40DA (или схема на симисторах).
3. Твердотельное реле для управления насосом SSR-10DA, D3808HK (для насоса на переменном токе) или SSR-10DD (на постоянном токе).
4. Термодатчик ds18b20.
5. Блок питания 7.5-9В 1А.
6. Разъемы для подключения термодатчика и насоса GX12-3 и GX12-2.
7. Пластиковый бокс.
8. Пьезо-динамик.
9. Резистор на 4.7кОм.

Заключение

Пивоварение с использованием Arduino открывает перед домашними пивоварами новые возможности: можно создать системы для автоматизации варки до создания комплексных систем управления всем процессом пивоварения.

Используйте свои навыки, чтобы варить собственное крафтовое пиво по уникальным рецептам или создайте собственную систему управления пивоварней.

Надеемся, статья вас заинтересовала, и в скором времени весь мир услышит о легендарном пиве “Типичный Программист”. 🙂 Во всяком случае, пригласите нас на дегустацию!

Главные изменения: проведён редизайн Менеджера библиотек, который стал удобнее и понятнее, и улучшена система поиска.

Ещё проведён редизайн интеграции с Arduino Cloud. Теперь можно создавать резервные копии эскизов одним щелчком мыши и получать к ним доступ на нескольких компьютерах и даже в браузере.

Что добавлено в Arduino IDE 2.1

1. Разрешено подчеркивание в именах файлов скетчей;
2. Можно открыть примеры библиотек из Менеджера библиотек;
3. Появились икноки Pull и Push на панели инструментов редактора, когда открыт эскиз Cloud;
4. Появились значки для обозначения состояния облачных эскизов в списке;
5. Показывается индикатор “Cloud” в заголовке окна с открытым Cloud-скетчем;
6. Можно отправить локальные скетчи в Arduino Cloud.

Что изменилось в Arduino IDE 2.1

1. Текст кнопки Boards/Library Manager зависит от состояния установки библиотеки;
2. Упрощен поиск для удаления Boards/Library Manager;
3. При выборе версии Boards/Library Manager по умолчанию указывается последняя версия;
4. Повышена производительность поиска в менеджере библиотек;
5. Указывается тип темы в меню Preferences;
6. Зависимость Arduino CLI обновлена до 0.32.2.

Что удалено и исправлено в Arduino IDE 2.1

1. Устаревшие темы в Preferences больше не предлагаются;
2. Прокрутка вида Sketchbook больше не прокручивает выбранный элемент за пределы экрана;
3. Повреждений многобайтовых символов в эскизе Cloud после пуллов больше нет;
4. Не крашатся IDE при пушах скетча Cloud;
5. Исправлена неполная прокрутка в Serial Monitor после включения автопрокрутки;
6. Автопрокрутка появилась в Serial Monitor для контента не в фокусе;
7. Исправлена неполная поддержка JSONC для settings.json;
8. Исправлены сбои при запуске, когда включен параметр arduino.cli.daemon.debug;
9. Меню менеджера библиотек не изменяется после установки зависимостей;
10. Записи в Boards/Library Manager теперь не обрезаются;
11. Не предлагается установка уже установленного релиза в Boards/Library Manager;
12. Если открыть Boards/Library Manager, фокус будет на поле поиска;
13. Отладчик можно использовать с платами, установленными не по умолчанию;
14. Исправлен случайный переход курсора в начало строки при вводе текста;
15. Вкладки редактора больше не дублируются;
16. Показывается ошибка, когда не получается создать монитор процесса;
17. Всегда обновляется настройка themeId после смены темы;
18. Можно выбрать нужную папку для установки расширения;
19. Всегда добавляется #include для arduino_secrets.h при извлечении скетчей Cloud с секретами (что?).

Оригинальный changelog можно найти здесь.

Лучше проведите этот День святого Валентина с удовольствием, создав собственную секс-игрушку. Купите Dilduino.

Что такое Dilduino?

Dilduino – это собранная на Arduino плата, которая выступает мозгом проекта для собственной секс-игрушки. Плату можно использовать, чтобы сделать идеальную секс-игрушку, которая будет работать только для вашего тела и ваших желаний.

Плата Dilduino включает до 4 аналоговых входов для реагирования на любую обратную связь. Dilduino может реагировать, к примеру, на сжатие секс-игрушки, её сосание, на звуки, тряску или наклон.

Также в плату встроены 3 выхода с поддержкой PWM для управления вибромоторами или любым двигателем постоянного тока 3,3В.

Сам Dilduino по конструкции очень похож на Arduino Leonardo или Arduino LilyPad USB (или любой другой Arduino на базе ATmega32u4).

При покупке Dilduino можно выбрать специальные дополнения:

• Встроенную схему управления двигателями. Она позволяет подключить 3 вибрационных двигателя по схеме 1+/1-, 2+/2-, 3+/3-, и каждый из двигателей будет напрямую подключен к батарее.
• Встроенную зарядку аккумулятора через USB.
• Встроенный мультиплексор для выбора между входами. Хакерский порт на модуле Dilduino обеспечивает регулируемое питание 3,3 В (до 350 мА) и два контакта для связи с датчиками/контроллерами в стандартном порту USB. Мультиплексор работает как переключатель, обеспечивая два выхода PWM, связь с датчиками по интерфейсу I2C/Two-Wire, связь с аналоговыми датчиками и последовательную связь с программным обеспечением – все на одних и тех же контактах.

Зачем придумали Дилдуино?

Авторы проекта создали Dilduino как основу для их первой секс-игрушки Mod. Она позиционируется как первая в мире секс-игрушка с открытым исходным кодом. Авторы верят, что секс – это веселье и исследование, и они сделали такую игрушку, которая позволяет выставлять индивидуальные настройки для собственных утех.

Саму плату Dilduino выпускают отдельно, чтобы и другие люди могли интегрировать её в свои проекты носимых/вставляемых секс-игрушек.

Команда много лет проводила докторские исследования в области робототехники и микроконтроллеров. Эти эксперименты с робототехникой наконец дошли до того, что соучредитель компании Comingle Эндрю Квитмайер решил начать работу с программируемыми секс-игрушками. В этом ему помог Пол Клифтон, другой соучредитель.

Характеристики вибратора на Arduino

• До 1,8 А регулируемой мощности 3,3 В.
• Разъем JST для подключения одноячеечной литий-полимерной батареи, а также схема зарядки через USB.
• Разъемы для подключения 3 вибромоторов (или других выходов 3,3 В), с возможностью добавления большего количества при необходимости.
• Мультиплексор “Hacker Port”: доступ к I2C, программному последовательному интерфейсу, аналоговым входам и выходам с поддержкой PWM через те же 2 контакта, ограничивая количество необходимых проводов.
• Используйте нашу библиотеку OSSex Arduino, чтобы быстро приступить к работе.
• Размеры: 1,85″ x 1,15″ / 47 мм x 27,2 мм.
• Включает 3 отличных вибрационных мотора (те же самые, которые мы используем в Mod).
• С #4 / 3 мм монтажным отверстием.
• Профессиональная сборка.

При этом у Dilduino есть открытый исходный код на GitHub и документация.

Максимум в 40 мА на выходных контактах большинства плат Arduino – слишком низкий ток для моторов секс-игрушек, поэтому Comingle усилили плату до 500 мА. Ещё они встроили порт для зарядки литий-ионных аккумуляторов через USB.

Ещё у Dilduino есть своя библиотека OSSex – это репозиторий на GitHub, где сообщество секс-хакеров может обмениваться кодом и конфигурациями. В репозитории есть даже консоль, чтобы вы или кто-то другой могли управлять вашим Dilduino без необходимости программирования, через Chrome или телефон.

Настройки для Dilduino в Arduino IDE

Чтобы начать настраивать Dilduino под собственные потребности, понадобится установить OSSex.

Mod Sketch создает последовательную консоль, которую вы можете использовать для взаимодействия с Mod или его настройки без необходимости загружать новый код. Просто подключитесь к ней с помощью приложения последовательного терминала (например, встроенного в Arduino IDE, или HyperTerminal, или zterm и т.д.) на скорости 9600 бод и начинайте вводить текст. Ниже перечислены команды, которые он принимает:

• l,x для установки светодиода

Чтобы установить светодиод на мощность 200:

Выключить светодиод:

• 0,x,1,x,2,x,-1,x для настройки определенного выхода (двигателя)

Чтобы включить все выходы на 150:

Чтобы включить выход 2 на 220:

• c – для перебора деталей. Это вернет номер текущей детали.
• g – для получения номера текущей детали.
• s – для остановки всех шаблонов и выключения всех выходов.
• r,x – для запуска определенной детали.

Запустить первый паттерн:

Вы можете настроить параметры мощности и времени с помощью команд p,P,t и T. Все команды настройки мощности и времени возвращают текущую шкалу мощности или времени, при этом 1.0 является нормальным значением. Шкала мощности 1,5 означает, что все детали будут работать на 50% мощнее, чем обычно. Шкала времени 0,75 означает, что все детали будут работать на 25% быстрее, чем обычно.

• p – для уменьшения мощности.
• P – увеличить мощность.
• t – уменьшить время шага детали (работать быстрее).
• T – увеличить время шага детали.

Считать входной сигнал:

Команда i считывает заданный входной канал Mod и печатает это значение на консоль. Mod имеют два входа, поэтому i,0 и i,1 – это два варианта на данный момент.

Заключение

Dilduino и Mod – это первый шаг в кампании Comingle по продвижению секс-позитивного хакерства в мейнстрим и созданию вокруг него поддерживающего сообщества.

Такой подарок, собранный своими руками, точно запомнится навсегда и, дай бог, будет использоваться часто. И с удовольствием.

Как бы то ни было, Dilduino — это, пожалуй, самый оригинальный подарок на 14 февраля от айтишника или для айтишницы.

Примечание Адресные светодиоды (ARGB) отличаются от обычных тем, что имеют в себе цифровую микросхему, которая управляет цветами светодиода и соединяется с другими такими же микросхемами. Таким образом, если последовательно соединить адресные светодиоды, то можно будет управлять отдельно каждым светодиодом в этой цепочке, а не всеми сразу (как было бы с обычными RGB-светодиодами).

Светодиодное облако

Конструкция так же проста, как и эффектна. На каркас в форме шара наклеивается кусками вата, внутри каркаса размещаются адресные светодиоды. Их можно заменить на обычную RGB-ленту или даже гирлянду. Но используя ARGB-светодиоды, можно запрограммировать их на эффект молний или просто для одновременного свечения нескольких цветов.

Фоновая подсветка монитора Ambilight

Ещё в 2002 г. компания Philips разработала технологию динамической фоновой подсветки. Заключается она в том, что по вертикальным краям телевизора были размещены лампы, которые подсвечивали стену цветом, соответствующему цветам на экране. В тёмное время такая подсветка размывает резкий переход от яркого экрана к тёмной стене, благодаря чему глазам становится намного проще смотреть. Помимо этого, ambilight визуально расширяет границы экрана.

DIY-щик Alex Gyver подробно рассказывает про эту технологию и объясняет, как самостоятельно собрать собрать такую подсветку:

LED-панели

Среди светодиодных панелей особенно популярными стали модели от компании Nanoleaf. Они представляют из себя сегменты различных форм (треугольники, квадраты, шестиугольники), которые соединяются между собой и наклеиваются на стены и потолки. Мягкое свечение и приятные цветовые режимы добавят красочности в любой интерьер. Но цены на такие наборы из 9 классических треугольных панелей начинаются от 15 000 ₽.

Собрать подобное освещение можно и самому. Так сделал автор канала Nerdforge. Он решил использовать ленту адресных светодиодов и панели в форме шестиугольников:

Корпус панелей распечатан на 3D-принтере, а в роли рассеивателя — матовый акриловый лист. Микроконтроллером тут выступает ESP32 — прокачанная версия Wi-Fi модуля ESP8266. Имеется удалённое управление со смартфона через приложение Blynk.

Механические светящиеся цветки

Jiri Praus создаёт удивительные механизированные цветки, которые раскрываются от прикосновения и светятся заданными им цветами:

Однако процесс сборки не лёгок: фрезеровка основания, спаянные по каркасу конструкции и тонкие цветочные лепестки, распечатанные на 3D принтере. Эти лепестки раскрываются с помощью системы рычагов и сервопривода. В качестве микроконтроллера тут стоит ESP32, а значит, что цветки можно объединить в одну сеть и удалённо управлять с телефона или компьютера.

Настольная светодиодная лампа

Ещё один популярный проект от Alex Gyver — настольная лампа с множеством режимов:

Роль корпуса в устройстве исполняет матовый плафон, который отлично рассеивает свечение. Вместо адресной светодиодной ленты тут используется матрица светодиодов. Контроллер — ESP8266, который позволяет удалённо настраивать и переключать режимы работы лампы через специальное приложение на телефоне. На верхушке лампы имеется сенсорная кнопка, благодаря которой также можно переключать режимы.

Комплектующее

• Модуль Adafruit Feather M0 Adalogger. Он будет служить в роли микроконтроллера. На борту есть слот под MicroSD карту, на которую будут записываться данные для печати.
• ЖК-дисплей 240х240 пикселей. Через него будет засвечиваться фотополимер.
• Драйвер шагового двигателя.
• Шаговый двигатель. Автор использовал двигатель с DVD-привода.
• Плата с УФ-светодиодами.
• Прочие детали: винты, джамперы, алюминиевая пластина, кнопка (будет запускать процесс печати).
• Непосредственно корпус принтера. Он, в свою очередь, так же распечатан на 3D-принтере (уже на FDM). Файлы для печати корпуса можно найти на Thingiverse.

Подготовка УФ-экрана

Классические ЖК-экраны используют подсветку белого цвета. Для принтера это не годится, ведь фотополимер обычно рассчитан на УФ-излучения. Поэтому нужно аккуратно удалить штатную подсветку ЖК-дисплея и присоединить вместо неё плату с УФ-светодиодами. Закрашивая отпределённые пиксели на экране, можно контролировать засвечивание тех или иных точек на слое смолы (через белые пиксели будет проходить УФ-свет, через чёрные — нет).

Сборка 3D-принтера

Распечатайте все детали корпуса. Печатать лучше на максимальном качестве, ведь 3D-принтеры не любит неточности.

Подключать шаговый двигатель к микроконтроллеру нужно через драйвер.

Дно кюветы (резервуар с фотополимерной смолой) нужно закрыть прозрачным пластиком.

Удостоверившись в правильном подключении, соберите все части корпуса воедино. После сборки можно прошивать микроконтроллер и загружать файл печати на карту MicroSD. Для нарезки STL-файлов можно использовать NanoDLP. Полученные изображения нужно конвертировать в 24-битный формат BMP. Каждое изображение нужно поместить в отдельную папку на карте.

Чтобы первый слой печати легко схватывался, а потом также легко удалялся, на основание платформы нужно приклеить алюминиевую пластину. Перед печатью нужно налить немного смолы в кювету и опустить в неё платформу. Далее нажмите кнопку запуска.

В этом принтере нет концевика (датчика, который сигнализируют о том, что платформа подошла к краю). Поэтому принтер просто опускает ось до упора, а потом немного приподнимает её. Дальше начнётся сам процесс печати.

Вот такую чудесную малютку напечатала ёлочная игрушка:

Это open source проект, поэтому каждый из вас может модернизировать устройство или создать на его основе нечто другое. Например, этому 3D-принтеру явно не хватает элементов управления, через которые можно было бы выбирать необходимую модель для печати.

Deauther — это прошивка для Wi-Fi модуля ESP8266. Благодаря ей вы получаете устройство, которое может сканировать сети и точки доступа, производить атаки на сети и отключать от них клиентов. Чтобы предотвратить деаутентификацию, нужно как минимум использовать стандарт 802.11w. Он распространён среди устройств, но не так популярен среди точек доступа.

Это устройство может собрать каждый, достаточно лишь приобрести сам модуль. Это могут быть платы серии ESP, NodeMCU, Wemos, Adafruit HUZZAH и другие. Также автор продаёт кастомные платы различных форм-факторов, которые легко можно найти в интернет-магазинах. Например, крайняя плата справа может быть замаскирована под рабочий повер-банк.

Управлять устройством можно 3 способами:

• через встроенные элементы ввода. В этом случае на плате должны размещаться несколько кнопок (или хотя бы энкодер) и миниатюрный экран;
• удалённо через браузер. Вы подключаетесь к созданной устройством точке доступа, и в браузере открываете панель управления. Кроме базовых возможностей, тут есть гибкая настройка устройства и сетевых параметров;
• через последовательный порт. Модуль подключается по USB к любому устройству с serial-монитором (телефон, планшет, ПК).

Алгоритм использования устройства такой:

1. Сканируете сеть или клиентов. В первом случае будут найдены точки доступа, во втором — устройства с Wi-Fi;
2. Выбираете необходимые найденные сети/устройства;
3. В меню выбираете желаемый тип атаки;
4. Устройство самостоятельно производит атаку.

Вот пример работы Deauther. Устройство собрано в виде наручных часов:

Deauther может производить 3 типа атаки:

1. Deauth: атака деаутентификацией. Устройство посылает поддельные пакеты на точку доступа для отсоединения клиента от сети. Так как канал не зашифрован, точка доступа думает, что клиент действительно хочет отключиться от сети и закрывает соединение;
2. Beacon: при этом режиме атаки создаётся большое количество поддельных точек доступа-пустышек, которые могут дублировать целевую сеть;
3. Probe: запутывает Wi-Fi трекеры.

По форм-фактору плата похожа на Arduino Uno. Тут стоит всё тот же ATmega328, есть аналоговые/цифровые порты, некоторые с поддержкой ШИМ. Остался порт ICSP, кнопка RESET и USB-UART мост CH341.

Но эта плата обзавелась и некоторыми доработками:

• microUSB порт вместо громоздкого USB type B;
• дополнительная тактовая кнопка, которая соединяет Pin 2 и GND;
• к каждому цифровому порту подсоединён синий светодиод;
• в углу платы расположился пьезо-излучатель, через который можно воспроизводить звук. Подсоединён на Pin 8;
• рядом с пьезо-излучателем есть переключатель, который может отключать его от микроконтроллера;
• два распаянных адресных RGB светодиода, подсоединённых на Pin 12 и 13;
• необычный дизайн, который точно привлечёт ваше внимание.

В остальном же RGBDuino копирует Arduino Uno и может без проблем использоваться в тех же проектах, где и обычная Uno.

Помимо такого дизайна есть ещё один:

Какой вам больше понравился? Поделитесь этим в комментариях.

Устройство называется PasswordPump. Оно может хранить в себе до 254 учётных записей (название учётной записи + логин + пароль). Данные хранятся на двух съёмных микросхемах памяти в зашифрованном виде, благодаря шифрованию военного уровня AES128.

При желании можно сделать бэкап в текстовый файл или на резервные микросхемы памяти (не зря они съёмные).

Аппаратный менеджер паролей — как он работает?

Это устройство подключается к ПК через USB кабель. Чтобы получить доступ к устройству (ко всем сохранённым аккаунтам в нём), нужно ввести мастер-пароль. После этого в списке вы должны выбрать нужную учётную запись, а на компьютере поставить курсор в форму ввода. Менеджер паролей сам введёт в ПК данные для авторизации.

Добавлять учётные записи в устройство можно нативно или через монитор последовательного порта на ПК.

Сборка устройства

PasswordPump базируется на плате Arduino Pro Micro. Единственный элемент ввода в устройстве — энкодер. Он позволяет считывать повороты ручки и нажатия на неё (прямо как в колёсике мышки). Информация выводится на небольшой OLED дисплей с разрешением 128×32 пикселей. Ещё понадобится RGB-светодиод (он будет показывать текущее состояние устройства), две микросхемы EEPROM-памяти, печатная плата и некоторый обвес. Вот все необходимые детали:

Вот так выглядит схема устройства и его прототип, собранный на макетной плате:

Автор выбрал модель Arduino Micro, потому что она базируется на чипе ATmega32u4 с аппаратной поддержкой USB-соединения. Это значит, что микроконтроллер можно использовать как HID-устройство. В данном случае — это клавиатура. Устройство имитирует нажатие клавиш, тем самым вводя данные для авторизации.

Исходный код для микроконтроллера можно найти здесь.

После распайки всех элементов на плате, микроконтроллер нужно подключить к ПК и прошить через Arduino IDE. Но автор советует перепрошивать МК отдельно через программатор, так как в таком случае будет перезаписан и загрузчик, из-за чего в памяти освободится немного места, которого очень мало для этого скетча.

Возможности менеджера паролей

Про базовые возможности уже было рассказано выше — в менеджере паролей можно защищённо хранить данные учётных записей и передавать их на ПК. Но это далеко не все возможности PasswordPump:

• автоматическая очистка памяти и возврат к заводским настройкам после 10 неудачных попыток ввода мастер-пароля;
• учётные данные шифруются с помощью AES128, а мастер-пароль хэшируется с помощью SHA256;
• зашифрованные учётные записи и мастер-пароль посолены;
• устройство не уязвимо для стандартных атак на пароли;
• все данные учётных записей могут быть выгружены в текстовый документ для создания резервной копии в виде файла;
• автоматическая блокировка устройства после 1 часа бездействия (нужно будет повторно ввести мастер-пароль);
• генерация пароля из случайных букв, цифр и символов;
• добавление учётных записей через монитор последовательного порта или на самом устройстве с помощью поворотного энкодера;
• редактирование и удаление существующих учётных записей через ПК или само устройство;

Можно помочь автору в фиксе багов и добавлении новых возможностей в репозитории проекта.

Чтобы создать такую продвинутую экосистему умных устройств, совсем не обязательно штурмовать магазины электроники. Яндекс предоставляет API для интеграции ваших собственных решений через платформу навыков.

В этой статье расскажем, как с помощью микроконтроллера и обычного реле сделать умную лампочку и управлять ей с помощью Алисы.

Как работает такой умный дом?

Чтобы создать умный дом своими руками, потребуется навык Домовёнок Кузя. Через него можно не только контролировать умный дом, но и интегрировать виртуальные устройства напрямую в Яндекс.Алису. Это значит, что вам не придётся постоянно открывать навык, чтобы просто выключить лампочку. С микроконтроллером навык будет связываться через веб-хуки.

Для веб-хуков отлично подходит платформа Blynk — панель управления устройствами на Arduino и Raspberry Pi. Там вы сможете без труда создать графический интерфейс, через который можно будет управлять устройством по Wi-Fi (а ещё по Ethernet, USB, GSM и Bluetooth).

Какие устройства можно интегрировать в умный дом?

Через навык можно взаимодействовать с обширным количеством устройств: лампочки, розетки, шторы, замки, роботы-пылесосы, термостаты, очистители воздуха, кондиционеры и  чайники. Кроме этого, можно переключать каналы на телевизоре (через универсальный пульт) и менять цвета RGB-ламп.

Все устройства имеют базовую пару функций: включение и выключение (открытие и закрытие для штор и замков). Некоторые из устройств могут работать с диапазоном значений (яркость лампы, температура поддержки тепла для чайника).

Аппаратная и программная часть

Для того, чтобы собрать умный дом своими руками, мы будет использовать Wi-Fi модуль ESP8266. Процесс разработки на нём почти не отличается от традиционной разработки на Arduino.

Для начала нужно скачать приложение Blynk из GooglePlay или AppStore и зарегистрироваться в нём. После этого нужно создать новый проект и выбрать соответствующий микроконтроллер. Перед вами появится пустая панель, на которой можно размещать элементы управления. Это могут быть кнопки, иконки, слайдеры, индикаторы, выпадающие списки и многое другое.

После создания проекта на вашу почту придёт токен доступа. Его нужно будет указать в скетче и веб-хуках.

К элементам управления можно подвязать физический пин микроконтроллера или же виртуальный порт. При взаимодействии с каким-либо элементом, его новое значение будет сразу отправляться на микроконтроллер.

Примечание Виртуальные порты в Blynk можно представить как переменные, которые синхронизируются между устройством и сервером.

На этом сайте можно найти много примеров кода для Blynk под разные платформы микроконтроллеров. Ниже приведён скетч, который будет управлять пином. Тот, в свою очередь, будет управлять реле, к которому будет подключена лампа:

Для этого скетча в панели управления Blynk нужно добавить элемент «Button». В его настройках OUTPUT выставить V0, а режим работы переключить в Switch.

Теперь к указанному порту можно подключать реле. Если всё правильно, то при нажатии на кнопку в панели управления реле будет открываться и закрываться.

Голосовое управление светом не мешает управлению им аппаратно. К микроконтроллеру можно подключить физическую кнопку или выключатель, которые тоже будут включать и выключать свет. Если это необходимо, то изменять состояние виртуального порта можно методом Blynk.virtualWrite(port, value). Тогда изменения будут отображаться и на панели управления.

Примечание При работе с механическими кнопками и выключателями не забывайте про дребезг контактов.

Всё работает? Тогда можете переходить к следующему этапу.

Получение веб-хуков

От Blynk вам потребуется не панель управления, а контроль виртуальных портов через GET-запросы. Вот так выглядит веб-хук на изменение состояния порта:

Чтобы включить виртуальный порт, <value> нужно указать как 1, чтобы выключить — как 0.

Помимо этого, значение с порта можно получить таким запросом:

Настройка навыка «Домовёнок Кузя»

Перейдите на сайт навыка и авторизуйтесь там через Яндекс. Далее жмите на Добавить правило HTTP (GET). Перед вами откроется форма настройки правила.

Активационная фраза — название запроса, которое будет отображаться в списке (например «свет на кухне, включение»). Если вы не планируете контролировать умный дом конкретно изнутри навыка, то больше фраза нигде не понадобится. Поле Ответ Кузи тоже оставляйте пустым. В поле URL вставляете соответствующий веб-хук на включение света (виртуального порта). Остальные параметры можно не изменять. После этого нужно сделать идентичное правило на выключение света.

Дальше нужно перейти во вкладку виртуальных устройств и добавить устройство «Лампа». Тут нужно дать название устройству, по которому его будет идентифицировать Алиса. Например: свет, бра, подсветка, лампа или торшер. Место расположения — комната, в которой будет установлено устройство. Это нужно на тот случай, если в нескольких комнатах будут одинаковые по названию элементы. К тому же, одной голосовой командой можно включать и выключать все устройства в определённой комнате.

В Правило на включение/выключение из списка выбираете соответствующие запросы. В лампе имеется возможность управления яркостью. Для этого нужно создать ещё одно правило, но значение параметра value установить как {value}. Тогда в запрос будет подставляться число от 0 до 100, которое будет обозначать требуемую яркость. Вам лишь остаётся обработать это значение в скетче.

Примечание Если вы планируете изменять яркость, то параметр value в веб-хуке на включение нужно изменить с 1 на 100.

Настройка Алисы

В приложении Яндекс перейдите в раздел Устройства→Управление устройствами. Нажмите на кнопку «Добавить»→«Другое устройство». В открывшемся списке найдите навык «Домовёнок Кузя».

Авторизуйтесь в нём. Возможно, нужно будет ввести код объединения устройств, указанный в панели управления умным домом. Потом нажмите на Обновить список устройств.

На этом этом этапе вы уже создали умный дом своими руками. Теперь система полностью готова к голосовому контролю. К ней имеет доступ лишь ваш аккаунт. В настройках виртуальных устройств можно расширить доступ на другие аккаунты.

— Алиса, включи свет.

Однако у программистов того времени кассеты ассоциируются не только с ностальгическими песнями, но и с 8-битными компьютерами. У большинства из них был встроенный (или хотя бы подключаемый) кассетный магнитофон. Через него можно было загружать и сохранять данные, например программы, игры или файлы. Одна кассета вмещала несколько, а то и десяток программ, в зависимости от их размера. К тому же, на одной магнитной ленте размещались 2 или 4 дорожки — это в несколько раз увеличивало объём кассеты.

Список игр на вкладыше кассеты.

К сожалению, до нашего времени дошло скудное количество таких носителей. Часть из них были повреждены, другие потеряны или просто утилизированы. Поэтому энтузиаст JamHamster задумал проект на Arduino: собрать устройство, которое могло бы имитировать кассету, но хранило бы данные не на магнитной ленте, а на карте памяти MicroSD. И, само собой, у него вышло!

Электронная кассета на Arduino

Гаджет полностью помещается в корпус стандартной аудиокассеты. Мозгами проекта, как положено, стала плата Arduino Nano. Из интерфейсов управления: 5 кнопок и маленький OLED-дисплей. В «кассету» подключается карта памяти, на которую записывается нужная информация. Само собой, это не .exe файлы, и даже не .txt, а специальные аудиодорожки, которые содержат в себе код программ. Через меню на встроенном экране выбирается нужный файл, после чего кассета вставляется в магнитофон.

Для тех случаев, когда в компьютере нет встроенного магнитофона, в устройстве есть аудиовыход. Через него гаджет подключается напрямую к компьютеру и передает сигнал.

Схема внутреннего строения одной из версий кассет

Кассетой это устройство называется не только из-за своего корпуса. С него действительно можно «считать» звук привычным способом. Для этого там есть магнитная пишущая головка, сигнал которой считывается уже другой головкой, но в магнитофоне. Выходной мощности микроконтроллера для этого недостаточно, поэтому сигнал сначала усиливается миниатюрным усилителем PAM8403 (2 x 3Вт).

В кассету встроен аккумулятор, поэтому во время работы никакие внешние провода не потребуются. Вот страничка со всеми необходимыми схемами, списками деталей и описанием конструкции.

Сам автор отмечает, что создание проекта на Arduino оказалась сложнее, чем ожидалось. Основная трудность заключалась в компоновке всех элементов в столь маленьком корпусе. Например, ему пришлось отпаять некоторые разъёмы модулей и сместить их на проводах. Кое-где автор отпилил уголки плат, потому что те упирались друг в друга. А гнездо для аудиовыхода вообще пришлось делать вручную, чтобы оно влезло по высоте. Одним словом — сплошной геморрой. Но оно того стоило:

Прежде чем переходить к конкретному списку подарков, подумайте вот о чём:

1. Так ли уж человек вовлечён в IT-индустрию? Часто вы видели сварщиков в футболке с надписью «Сварной» или машину бухгалтера с наклейкой «Сальдо СОШЛОСЬ!»? Возможно, это просто работа, а хорошим подарком станет набор рыболовных блёсен или кораблик в бутылке.
2. А он точно программист? Сторонние люди привыкли называть программистами всех, кто имеет отношение к компьютерной технике. Но есть куча IT-специальностей, не связанных с программированием напрямую, и системный администратор, к примеру, не слишком обрадуется книге «100 примеров на Java для продвинутых». Постарайтесь выяснить аспекты работы, расспросив коллег или самого человека.

Беспроводная зарядка

Провода — одна из самых бесячих вещей при работе с техникой — цепляются, неопрятно выглядят, ломаются, путаются. Поэтому чем больше беспроводных устройств — тем удобнее. Беспроводная зарядка — функциональный и достойный недорогой подарок. Главное убедиться, что смартфон получателя поддерживает эту функцию.

Кому подойдёт: владельцам смартфонов, поддерживающих беспроводную зарядку.

Подписка на доставку готовой еды на неделю

Не заморачиваться насчёт еды очень круто, потому что экономит время и силы. Поэтому, если получатель подарка не имеет каких-то ограничений в еде, этот подарок сделает его жизнь более комфортной и приятной. Тем более это отличный шанс попробовать такой сервис.

Только выясните предпочтения получателя: может, он вегетарианец и не ест мясо, а может ест не больше 1500 ккал. Учитывайте это при выборе меню.

Кому подойдёт: почти кому угодно.

Фитнес-браслет

Некоторые эксперты предполагают, что трендом 2020 года будет Internet of Bodies — можно будет собирать и обрабатывать всё больше показателей нашего тела. Сейчас у каждого второго есть фитнес-браслет или умные часы, и неспроста — они удобны и полезны. Если у вашего получателя ещё нет ни одного из этих устройств, то они будут хорошим подарком. И довольно недорогим.

Самые популярные варианты — Huawei Band 3 Pro или Xiaomi Mi Band 4.

Кому подойдёт: почти кому угодно.

Xiaomi Mi Band 4 можно купить тут

Умный дом от Яндекс

Яндекс.Станция и Яндекс.Станция Мини

Как пишет сам Яндекс: «​Умная колонка с Алисой — находит и ставит музыку в хорошем качестве, советует кино, управляет умным домом и помогает в делах». С Алисой работает много устройств — чайники, лампочки, розетки, увлажнители. Это значит, что вы сможете управлять их работой голосом. Например, выключить свет не выбираясь из нагретой постели или включить чайник утром до того, как из этой кроватки придётся выбраться. Проблема Станции только в том, что сама по себе она не очень полезна. Она хороша как часть умного дома, а для него нужно докупить остальные элементы. Кроме того, велика опасность, что получателю умный дом вообще не интересен и не нужен.

Кому подойдёт: любителям «умных» технологий.

Яндекс.Станцию можно купить тут

Яндекс.Станцию Мини можно купить тут

Несколько устройств, которые работают с Алисой (но хороши и сами по себе)

Чайник

Хороший вариант — Redmond SkyKettle. Стильный, надёжный и с выбором температуры.

Купить можно тут

Лампа

Тут хороший выбор — Xiaomi Mi Smart LED Desk Lamp (White). Минималистичная и стильная, плюс можно выбрать температуру света — более холодный и белый для работы днём и тёплый жёлтый для вечернего времени и чтения.

Купить можно тут

Увлажнитель

Must-have для комфортной работы, особенно зимой. Особенно если программист носит линзы. В российский квартирах/офисах зимой влажность опускается до 20 %, хотя нормой считается 40–60 %. Низкая влажность не только вызывает дискомфорт — больше сохнут слизистые — глаза, нос, губы — и кожа, но и повышает ваши шансы заболеть (особенно актуально для офисов). В общем, увлажнитель — это вклад и в здоровье, и в комфорт программиста. Совет: при вручении имеет смысл рассказать о том, зачем нужен этот подарок.

Мы пользуемся Xiaomi Smartmi Zhimi Air Humidifier 2, нам нравится.

Купить можно тут

Arduino Kit

Arduino — это платформа для создания собственных автоматизированных устройств. Она включает как программные библиотеки, так и электронные платы. При желании и умении из неё можно сделать что угодно. Учтите, что одних навыков программирования для работы с Arduino недостаточно, потребуются знания в инженерии, схемотехнике, механике… Дальнейшее зависит только от полёта фантазии.

Если человек никогда не имел дела с Arduino, ищите готовые наборы для сборки — так будет проще и интереснее.

Кому подойдёт: любителям экспериментов, тем, кто интересуется работой руками.

Купить можно тут

Raspberry Pi

Raspberry Pi — настоящий компьютер размером с банковскую карту. Эту штуковину изначально разрабатывали для обучения основам информатики, но потом оказалось, что такому устройству можно найти куда больше применений. На основе этой платформы можно построить медиацентр, веб-сервер, даже собственное облачное хранилище.

Кому подойдёт: тем, кто хочет соорудить нестандартное устройство, но не желает возиться с припоем и канифолью. Raspberry Pi — полноценный компьютер и подключается к остальному оборудованию через стандартные разъёмы.

Доска для записей

Идеальный инструмент для программистов (и не только). Спектр применения огромный — от визуализации потока мыслей до записей информации по текущему спринту в разработке. А если она в офисе, то можно ещё и оставлять записки коллегам или просто рисовать на ней. Берите максимально большую из возможных. Когда ничего не умещается — это угнетает.

Кому подойдёт: Тем, у кого есть постоянное рабочее место. Таскать эту штуку с собой не слишком удобно.

Купить можно тут

Кружки и футболки

По сути это просто чистый холст для принта. И вот подбирать этот принт будет самой сложной задачей. Если вы плохо знакомы с тем, чем на самом деле занимается ваш друг, можете остановиться на оптимистичном и жизнерадостном «Hello, world!».

Кому подойдёт: тому, кто любит тематические штуки.

Купить можно тут

Бонус: ступаем на опасную территорию

Совсем недавно мы писали, что дарить программисту технику, связанную с его работой, очень опасно — можно легко ошибиться. Мы всё ещё считаем так же, поэтому подумайте очень хорошо, прежде чем выбирать один из этих подарков.

Мышь Logitech MX Master 3

Одна из самых крутых и функциональных мышей из существующих. Ключевые фишки — может подключаться к трём устройствам сразу, держит заряд 70 дней, имеет кучу программируемых клавиш, а поверхность под большим пальцем понимает жесты. Но самое крутое, что она может перемещаться между экранами двух разных устройств без переподключения, так, будто это просто несколько мониторов одного компьютера. Только представьте: вы можете скопировать файл на одном устройстве, перенести мышку на другой экран и вставить его там. В общем, это надо видеть.

Но предупреждаем ещё раз: очень хорошо подумайте, нужна ли получателю такая крутая мышка. Может, он пользуется самым простым устройством за 300 рублей и ничего другого ему не нужно.

Наушники: беспроводные и с шумоподавлением

Беспроводные наушники — это прорыв в качестве жизни. Но тут важно не ошибиться в выборе, потому что плохие беспроводные наушники способны вывести из себя даже самого уравновешенного пользователя. Мы сами пользуемся Xiaomi Air Dots Pro 2, Honor FlyPods 2 и Apple AirPods.

Наушники с шумоподавлением — ещё более рисковый подарок, но может быть очень полезным. Особенно если получатель подарка жалуется, что его часто дёргают и отвлекают и если ему нужна тишина для работы. Но такие наушники могут быть некомфортны человеку, так что подумайте десять раз перед покупкой.

Советы из комментариев

В нашей статье про антиподарки многие люди написали свои варианты того, что можно подарить программисту. Вот они:

• «Хороший шаманский бубен в хозяйстве всегда нужен», — Владимир Полухин.
• «Программистам очень часто не хватает гуманитарных знаний и, если хотите подарить книгу, то лучше обратить внимание в этой области. Например “История Мексиканской революции”, “Военное дело чукчей (середина XVII—начало XX в.)”, можно что-то из русской литературы, Успенского (всего) или Чернышевского. Вообще проводя все рабочее время за компьютером программисты ищут любую возможность не сидеть за компьютером, поэтому бумажные книги тут выигрывают», — Павел Кравцов.
• «Батарейки хорошие подарите. У меня на батарейках — мыши, клава, наушники, часы, уточка, куча техники. Батарейки летят только в путь! Еще вариант — сертификат на онлайн курсы, на английский, на алгоритмы или по основам IT. Провожу собесы, часто прогеры даже про паттерны ничего не знают», — Евгений Макаров.
• «Презерватив в рамке с подписью “В случае чуда — разбить стекло”», — Святослав Кудряшов.
• «Нужна любая антистресс-фигня, чтобы можно было ее помять, покидать, потрясти, пока размышляешь над ошибками в коде, читаешь, что там тебе понаписали на форумах программистов и разбираешь чужие коды. Шаманский бубен, например, тоже к этому относится. Любая подобная фигня надоедает уже через полгода активного “мяния”, потому новая фигня начнет использоваться уже сразу после получения подарка», — Наталья Абаимова.
• «Можно купить что вроде кубика Рубика. Но только если человек любит головоломки», — Жорик Белый.
• «Запас энергетиков чая или кофе. Ну или матрас, если в офисе спать где-нибудь. Мягкую подушку», — Николай Бормотов.
• «Подарите программисту подписку на продукты JetBrains. Штука нужная, а сам себе редко кто покупает. ? Ещё можно сидушку мягкую под попу, если ещё нет (на алике 700 рублей стоит). Коленный стул (для ровной спины) тоже неплохо может зайти (6–8 тыс. руб.)», — Александр Мельничук.

Примечание Для создания подобной гирлянды вам потребуются минимальные знания в Arduino. Однако если вы в себе не уверены — ничего страшного:

Что понадобится

• Arduino Uno;
• адресная светодиодная лента на WS2811;
• источник питания для ленты.

Светодиодная лента

Светодиодная лента — это группа из светодиодов, размещённых на гибком и клейком основании. Лента может быть длиной от 30 см до 5 м.

Существует два типа лент: с синхронизированными светодиодами и адресными. Для гирлянды понадобится второй тип. В этой ленте к каждому светодиоду подключён специальный чип. Эти чипы соединены последовательно. Всего лишь по одному проводу, подключенному к первому чипу, можно управлять цветом отдельно каждого светодиода в ленте.

У таких адресных светодиодных лент множество форм-факторов. Есть традиционные формы лент или же матрицы. Есть ленты с отдельными светодиодами, которые лучше всего подойдут на роль гирлянды. Вот некоторые их них:

• раздельные адресные светодиоды;
• светодиоды в виде бочонков;
• полусферические светодиоды (вариант 1, вариант 2);
• светодиоды в виде ёлочных шишек;
• светодиоды в раздельных сферах;
• светодиоды наподобие гирлянды.

Для примера будет использоваться последний тип адресной ленты:

Контроллер

В гирлянде контроллером ленты будет Arduino Uno. Но для этих целей подойдёт всё, что под руку попадётся: различные платы Arduino, МК серии ESP, STM, AVR, PIC, микрокомпьютеры Raspberry Pi. Единственное, о чём ещё следует помнить, это о логическом уровне контроллера. Некоторые из них работают на 3-вольтовой логике, и нужно будет использовать конвертер уровней.

Тока, выдаваемого с Arduino Uno, не хватит на запитывание ленты. Поэтому нужно использовать внешний источник питания на 5В (обратите внимание, некоторые ленты могут запитываться от 12В). Потребляемый ток напрямую зависит от длины ленты, поэтому нужно внимательно подбирать источник питания в зависимости от ваших целей. Минусовые контакты источника питания и контроллера нужно объединить. Плюс от источника питания нужно подключить напрямую к плюсовому контакту ленты. Сигнальный же контакт ленты нужно подключить к любому порту Uno.

Для управления лентой понадобится специальная библиотека. В этой статье детально описывается установка библиотеки Adafruit NeoPixel.

После скачивания zip-файла, нужно установить его в Arduino IDE. Переходите в Скетч→Подключить библиотеку→Добавить .ZIP библиотеку и выберите нужный файл.

Зажигаем!

Вначале стоит проверить схему на работоспособность. Для этих целей подойдёт следующий код:

Если все компоненты исправны и схема собрана корректно, то вы увидите примерно такую картину:

Если же немного изменить код, то можно заставить светодиоды загораться один за другим:

Такая гирлянда подойдёт как для наружного применения, так и для традиционного размещения на ёлке.

В этой статье будет описан принцип создания собственных смарт-часов на базе популярного микроконтроллера ESP8266.

Определение функциональности часов

В этой статье мырассмотрим часы, которые смогут выводить текущее время и дату, отображать погоду в вашем городе и позволят удалённо управлять Wi-Fi реле. Это означает, что прямо с часов вы сможете управлять любым прибором, подключённым к розетке, будь то музыкальный центр или электрочайник.

Чтобы получать текущее время, необязательно использовать модуль реального времени. Если смарт-часы будут иметь доступ к интернету, то понадобится ближайший NTP-сервер. С его помощью можно достаточно точно узнать текущее время. Чтобы контролировать Wi-Fi реле в часах, будет использоваться Blynk.

Blynk — это облачный сервис, позволяющий с помощью приложения для Android или iOS контролировать устройства на Arduino, Raspberry Pi или же, в данном случае, ESP8266.

Подбор элементов

В часах элементами управления будут 3 тактовые кнопки. Экран тут используется доступный — двухцветный OLED 0’96. Для питания нужен аккумулятор, а для зарядки — специальный контроллер. В этих часах используется литий-ионный аккумулятор и соответствующий для него контроллер TP4056.

Не стоит забывать, что ESP8266 работает на 3-вольтовой логике. Для получения необходимого напряжения питания можно использовать любой доступный стабилизатор напряжения на 3,3 В. Остаётся лишь немного деталей: разъём для зарядки, переключатель, несколько светодиодов, набор резисторов и пара конденсаторов.

Создание и распайка печатной платы

Если хотите, чтобы итоговый вариант часов был надёжным и компактным, лучше всего распаять часы на печатной плате. Для создания рисунка печатной платы подойдут, к примеру, Sprint Layout или же EasyEDA.

Вы можете создать печатную плату в домашних условиях либо заказать её у специализирующихся сервисов — те же EasyEDA или JLCPCB. К этим смарт-часам в свободном доступе уже есть Gerber PCB файлы печатной платы.

После получения/создания платы стоит распаять на ней все компоненты. Монтаж SMD компонентов удобнее делать паяльной пастой и паяльным феном. Но такую работу можно будет выполнить и обычным паяльником с тонким жалом.

Подготовка прошивки часов

После того, как все компоненты будут распаяны, можно приступить к программной части. Вначале следует разобраться с API для получения погоды. К примеру, можно использовать Weather API Yahoo.

Примечание С января 2019 года процесс работы с Weather API Yahoo немного изменился. Однако API всё ещё в бесплатном доступе. О том, как получить доступ, детально расписано на их странице.

После получения ссылки с API можно приступить к прошивке микроконтроллера. Сам скетч для Arduino можно взять здесь.

В первую очередь подставьте ваш код аутентификации Blynk в char auth[]. Этот код будет выслан вам на почту сразу после создания нового приложения в Blynk.

Затем введите SSID и пароль от вашей точки доступа Wi-Fi в char* ssid и char* password соответственно.

Скопированную из Weather API ссылку необходимо вставить в const String url.

В BLYNK_CONNECTED() можно вставить код аутентификации Blynk другого ESP модуля, управляющего электрическим прибором (если такой имеется). Этот процесс можно увидеть в видео о создании Wi-Fi реле. И под конец не забудьте в TimeChangeRule указать параметры вашего часового пояса (в методе tellTime()).

Прошивка микроконтроллера

Теперь в Arduino IDE нужно установить все необходимые библиотеки:

1. Time.h и TimeLib.h.
2. Timezone.h.
3. SSD1306.h и SSD1306Wire.h.
4. NTPClient.h.
5. ESP8266WiFi.h и WifiUDP.h.
6. Последняя версия Blynk.

Чтобы прошить ESP8266, нужно подключить его к мосту USB-UART. Все необходимые контакты уже выведены на торец печатной платы. Обратите внимание, что RX контакт одного подключается к TX контакту другого и наоборот. Более подробно о прошивке микроконтроллеров серии ESP8266 можно почитать тут:

Потом в Arduino IDE нужно будет выбрать текущую плату и COM-порт. Зажав кнопку flash на микроконтроллере, начните прошивку. После удачной прошивки остаётся лишь присоединить аккумулятор и ремешок.

Включите часы. Должна высветиться надпись «Connected to Wi-Fi». Если это так, то микроконтроллер прошит, а значит, ваши смарт-часы готовы.

При нажатии на среднюю кнопку на часах будет отображаться текущая дата, время и температура. Две боковые кнопки управляют двумя подключёнными к Wi-Fi реле электрическими приборами.

Умное зеркало

Современная тенденция делать всё «умным» не обошла и такой привычный элемент быта, как зеркало. Такой гаджет нередко встречается в фильмах о будущем или каких-нибудь футуристических иллюстрациях. Однако такое зеркало довольно легко изготовить, и по себестоимости оно сравнимо с ценой бюджетного смартфона. В интернете достаточно различных инструкций по изготовлению этого гаджета, но все они сводятся к одной и той же конструкции.

Вам понадобится рамка со стеклом. На лицевую сторону стекла нужно наклеить зеркальную плёнку — от её качества зависит, насколько отражаемое изображение будет чистым. К обратной же стороне стекла крепится источник изображения — от экрана маленького смартфона до 40-дюймового телевизора. Совсем не обязательно, чтобы экран занимал всю площадь зеркала — маленький экран удобно расположить где-нибудь в углу. Важный момент по выбору экрана. Использовать стоит OLED-, а не LED-экраны, ведь у второго есть подсветка, которая будет видна даже в тех местах, где нет изображения.

Следующий пункт — электронная начинка. Самым популярным решением является одноплатный компактный компьютер Raspberry Pi. С ним просто работать и он с лёгкостью помещается в рамку зеркала. Достаточно установить любую ОС и соответствующее ПО. Но такое решение не единственное — можно подключить экран зеркала к вашему ПК или даже использовать начинку какого-нибудь планшета.

Неплохо было бы встроить в боковые стенки колонки, подключить микрофон и установить какого-нибудь ассистента. Вам это ничего не напоминает?

3D-принтер

3D-принтер — очень полезный, выгодный и технологичных инструмент. В руках умельца он превращается в мини-фабрику по производству всего, что душа пожелает. Однако есть в нём кое-что отпугивающее — цена. Не все хотят отдавать за такую вещь десятки тысяч рублей.

Большинство FDM-принтеров (принтеров с технологией послойного наплавления) разных ценовых категорий имеют схожую конструкцию, разница лишь в качестве. Такую конструкцию можно сделать и самому, при этом не опорожнив свой кошелёк.

Вот ещё один принтер, сделанный в основном из содержимого DVD-приводов.

Умные очки

Да-да, и они тоже. Речь пойдёт не об очках виртуальной или дополненной реальности, а именно об умных очках. Тех, что можно увидеть на каждой второй фотографии Сергея Брина. Первая модель Google Glass стоила 1500$. Однако можно сделать умные очки с базовой функциональностью тех же Google Glass, но по гораздо меньшей цене.

У всех очков такого типа идентичная конструкция: миниатюрный экран, который направлен на отражающее под углом зеркало. Это зеркало проецирует изображение на прозрачную плоскость, которая тоже находится под углом. С помощью такого оптического приёма изображение видно чётко, но в тоже время экран не мешает обзору.

Варианты электронной начинки разные — многие ставят Arduino Nano, Bluetooth-модуль и 0.96″ дисплей. У такого экрана разрешение скудное — 96×64 точек, что достаточно для каких-то простых целей, но текст на нём уже не прочитать (только если в одну-две строки). Неплохим решением является установка микроконтроллера ESP32 (прокачанная версия популярного WiFi-модуля ESP8266). Там и модули WiFi и Bluetooth уже встроены, вычислительной мощности больше, чем у Nano, да и сам он просто технологичней. Тут по той же причине, что в умном зеркале, стоит ставить именно OLED-дисплей.

Также в очки можно будет поставить элемент управления — сенсорную панель на дужке, которая будет распознавать жесты влево-вправо. Можно даже разместить спереди камеру и делать снимки/видео на подключаемую карту памяти или же сохранять их напрямую на подключенный телефон.

Неплохим решением будет перенести на такие очки пару простых игрушек, например Ping Pong, Tetris, Space Invaders или даже и что-то поновее вроде Flappy Bird. Если встроить в очки акселерометр и подвязать его под управление в играх, то можно будет совмещать процесс игры с полезной разминкой шеи.

При грамотно разработанной схеме и хорошо написанном ПО для смартфона (с синхронизацией с поисковыми системами и внедрённым ассистентом) получится довольно неплохой бюджетный аналог современных умных очков.

Роботизированная рука

Несмотря на специфичность такого устройства, оно может найти применение в разных сферах. Роботизированную руку можно запрограммировать на полив цветов или кормление рыб в аквариуме. Можно модернизировать руку под 3D-ручку и у вас получится специфичный 3D-принтер. В зависимости от надёжности конструкции можно даже превратить руку в ЧПУ.

В промышленной сфере роботизированные руки можно заметить почти на всех производственных предприятиях. Это неспроста— современные роботизированные руки могут достигать больших скоростей, сохраняя при этом точность. Для домашнего пользования роботизированную руку, как и всё в этом списке, можно с лёгкостью смастерить и самому. На просторах интернета достаточно исчерпывающих инструкций по созданию таких рук на разное количество осей. Вот, к примеру, одна из них.

Эта рука имеет 5 осей. Управляется она платой Arduino Uno. Контролировать руку можно через мобильное приложение, с которым устройство связывается с помощью Bluetooth-модуля. Все детали руки печатаются на 3D-принтере. Кроме электроники и напечатанных деталей понадобится лишь набор сервоприводов и болты.

В приложении на смартфоне можно не только управлять рукой, но и создавать некие «программы» (последовательность движений руки), которые она может выполнять самостоятельно. Само приложение создаётся в Mit App Invertor — визуальном Scratch-подобном конструкторе Android-приложений.

Если вам интересны подобные механизмы, можно заглянуть на сайт EEZYrobots. Дизайнер и конструктор Carlo Franciscone разработал уже почти десяток роботов разного назначения: дельта-роботы, роботизированные руки, роботы-художники.

Умные часы

Умные часы, в отличие от других пунктов этого списка, уже много лет являются обыденным аксессуаром многих людей. Но несмотря на это, многие DIY-щики продолжают создавать собственные конструкции умных часов.

Некоторые делают простенькие часы на Arduino Nano или ESP8266 и ставят 0.96″ дисплей. Вот один из примеров.

Даже такие часы справляются с базовыми задачами подобных гаджетов. Однако их можно подвязать, скажем, к умному дому и в разы облегчить себе жизнь.

Список комплектующих не слишком велик: микроконтроллер ESP8266, дисплей, аккумулятор и пара радиокомпонентов. Всё это впаивается на двухстороннюю печатную плату. На неё же цепляется ремешок самих часов. Но некоторые делают часы технологичней, как эти, например.

Комплектация и параметры таких часов уже напоминают промышленные аналоги. Тут устанавливается чип nRF52832, который намного мощней микроконтроллеров Arduino и по некоторым параметрам схож с чипом ESP8266EX. У nRF есть встроенный Bluetooth-модуль и поддержка NFC. Дисплей тут тоже немного лучше — 128×128 точек и 8 цветов.

На плате есть акселерометр и гироскоп. С их помощью можно легко создавать приложения по типу шагомеров. Флэш-память тут внешняя, на 32 МБ. Аккумулятор ёмкостью 110 мАч. Напряжение на аккумуляторе тоже контролируется, для этого тут есть специальный контроллер Linear LTC2941.

В часы прошивается «операционная система» nRF5-SDK, сюда же встраивается JS-движок JerryScript. С его помощью можно писать свои приложения, циферблаты для часов и различные утилиты.

Светодиодные панели

Наверняка многие замечали подобные панели у стримеров или у кого-нибудь в офисе. Такое освещение запросто может превратить любое помещение в клуб. Только вот их стоимость достигает 2000 рублей за панель, что часто отбивает желание у желающих обзавестись ими.

Разработчик с ником Nerdforge решил сделать панели самостоятельно — и это того стоило. Делать их он решил в форме шестиугольников. Корпус панели можно распечатать на 3D-принтере или же вырезать из акриловых листов. Переднюю панель так же можно либо вырезать из акрила, либо напечатать. В случае печати можно даже поэкспериментировать в рельефным рисунком.

В качестве источника света тут используется адресная светодиодная лента. Отличие такой ленты от обычной RGB-ленты в том, что в адресной по одному цифровому каналу можно управлять цветом и яркостью отдельно каждого светодиода.

Управлять такими панелями можно двумя способами: использовать специальный контроллер адресной ленты, который управляется ИК-/РЧ-пультом (или же даже просто кнопками на самом контроллере), или управлять с приложения на смартфоне.

Автор выбрал именно второй вариант. Для него, правда, понадобятся ещё некоторые компоненты, в частности контроллер и WiFi-/Bluetooth-модуль. Nerdforge использовал ESP32, хотя можно было воспользоваться даже самой простой ESP-01. Не стоит забывать, что в таком случае контроллер будет выдавать сигналы на 3-вольтовой логике, а адресная лента в свою очередь работает с 5-вольтовой логикой. Автор использовал конвертер уровней.

Приложение, управляющее панелями, создано на платформе blynk.io — среде разработки графических Android-приложений для контроллеров Arduino, ESP, Raspberry Pi и других.

Робот, играющий в шахматы

Шахматы — довольно древняя игра. Её история насчитывает около полутора тысяч лет. Однако шахматные соревнования датируются лишь серединой XIX века. С внедрением компьютеров в массы люди начали пытаться создавать программы, играющие в шахматы. И если ещё в 70-х компьютеры были очень слабы в этой дисциплине, то уже в 1997 году компьютер Deep Blue от IBM выиграл матч из 6 партий у чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова.

Но играть на компьютере — это одно дело, а вести партию настоящими, «живыми» шахматами — дело совсем другое. По этой причине инженеры начали придумывать роботов, которые бы играли с ними в реальной жизни. Вот один из них под названием Chess Bot.

Такой робот представляет из себя коробку, сверху которой игровое поле и манипулятор, передвигающий шахматы. В роли зрения у робота — смартфон со специальным приложением. Это приложение берёт на себя сразу несколько дел. Во-первых, оно работает со специальным шахматным движком. Именно он решает, какой следующий ход делать. Во-вторых, приложение использует компьютерное зрение для распознавания положения фигур на доске. В-третьих, приложение управляет самим манипулятором, который передвигает шахматы, хотя эту часть работы можно было перенести в контроллер. Он тут, к слову, традиционный — Arduino. Сервоприводы тут тоже самые стандартные — SG-90. Такие часто применяются в робототехнике, где не нужна высокая точность и сила.

Сложно, наверное, сделать робота, который просто так бы распознавал и различал фигуры на доске. Но здесь этого и не нужно. Робот знает начальное положение шахмат, а потом визуально отслеживает перемещение каждой из фигур. Если в какой-то момент чёрная точка пропала с одного места и появилась на другом, значит, соперник сделал ход.

Приложение также может озвучивать некоторые ситуации вроде «Я поставил вам шах!» и «Спасибо за игру!» (или давать ехидные комментарии, тут уж на ваш вкус).

Однако, есть и менее традиционные роботы. Как вам такой?

На всякий случай скажем, что статья написана в образовательных целях и не призывает употреблять больше пива, чем вы это и так делаете.

Пиво-спидометр

В 1977 году житель американского штата Пенсильвании Стивен Петросино выпил литр пива за 1,3 секунды. Его рекорд до сих пор никто не побил. Стало интереесно проверить себя? Попробуйте собрать Chug Meter for St. Patrick’s Day. Спидометр базируется на популярной плате Arduino Uno и имеет в себе минимум компонентов.

Принцип его работы крайне прост:

• Стакан с пивом ставится на специальную подставку. В ней расположен резистивный датчик давления — именно с его помощью устройство понимает, что вы подняли или поставили бокал.
• После того, как вы поднимите бокал, на индикаторе запустится секундомер. Отсчёт остановится, когда вы поставите бокал обратно. На экране будет виден ваш результат.

Кстати, это интересная идея для соревнований с друзьями.

Пивной дозатор

Один парень по имени Магнус со своими друзьями планировал установить в столовой своего офиса кран для разлива пива. Но отдел кадров потребовал ограничить доступ к этому крану, чтоб остановить «халявщиков». Тогда у Магнуса и появилась идея о создании Biruino — пивного крана с RFID-авторизацией.

Идея работы устройства проста: работник подносит RFID-карточку к считывателю и создаёт запрос на авторизацию. Этот запрос отправляется на сервер, где система узнаёт, действительно ли человек работает в этой компании. В случае удачной авторизации пользователь сможет налить себе пиво. Также ведётся учёт всего налитого пива на каждого работника.

Пожалуй, интересно было бы узнать зависимость эффективности работников и количества выпитого за месяц пива.

Пивной танк

Любите танки и пиво? Тогда WaLaBeer Tank точно для вас.

Это не просто интересная подставка, которая может выдвигать из себя 0,5 пива, — ей можно управлять пультом ДУ. Этого мало? Тогда просто скажите «follow me», и танк сам начнёт следовать за вами.

В этом проекте используется сразу три платформы: Arduino (плата MKR1000), Raspberry Pi 3 и Walabot.

Последняя из них — модуль 3D-сканера, позволяющий танку ориентироваться в пространстве. Голосовое управление не требует подключения к сети и понимает ряд команд: включить/выключить фары, подать/опустить пиво, начать/перестать следование за человеком.

Заряжаем тёмное нефильтрованное и в бой!

Пивная клавиатура

Одна пивная компания дала возможность посетителям попробовать печатать на пивных банках. Вряд ли на такой клавиатуре получится печатать быстро, но весело будет точно.

Тут нет ничего волшебного. Устройство работает на платформах Arduino и Raspberry. К каждой банке подсоединён контакт, ведущий к устройству, а сами банки работают как ёмкостный датчик. Как только человек прикасается к одной из банок, её ёмкость увеличивается. Устройство регистрирует это событие и отправляет команду как при нажатии соответствующей клавиши.

Прим. автора Такие сенсорные кнопки просты в реализации и настройке как на аппаратном уровне, так и на программном. Чувствительность можно поднять так, что датчик будет реагировать на руку даже на расстоянии в несколько сантиметров. Такие датчики можно использовать как подкорпусные сенсорные панели.

Монитор для пивоварни

По-настоящему увлечённые пивом люди иногда даже варят его дома. Для них был создан BrewBench — монитор, выводящий показатели с пивоварных котлов. Все данные идут на сервер, размещённый на ESP8266, а само устройство реализовано на Arduino Yun. Монитор совместим со всеми популярными датчиками температуры. К устройству можно подключить реле с нагревателями/насосами, которыми будет управлять система. Также устройство будет предупреждать в случае отклонения каких-либо показателей от нормы.

Системы контроля за домашними пивоварнями — одни из самых популярных пивных проектов для одноплатников. Если по какой-то причине вам не подходит этот вариант, вы без труда сможете найти другие реализации.

Пиво за биткоины

Asturaz придумал забавный автомат. Bitcoin BeerBar продаёт пиво за биткоины или фиатные деньги. Но это не всё. В автомате можно открыть личный счёт, с которого можно будет платить за пиво. Пополнить счёт можно через биткоины или деньги, которые закидываются в специальный монетоприёмник. Авторизоваться можно через RFID-карточку.

Устройство базируется на Arduino Ethernet.

Робот-бармен

Если вам грустно пить в одиночестве и хочется иллюзию присутствия или просто лень самому наливать себе пиво, можете собрать себе простого робота-бармена. Он не только нальёт вам пива, но и точно сохранит все ваши тайны, если вы решите поплакаться ему в жилетку.

Авторы этого устройства — шведская изобретательница Симона Гирц со своим другом Скоттом. На видео ребята показывают тестирование робота, которое проходит не совсем гладко и может здорово поднять настроение.

Секретное хранилище пива

Переживаете за свои запасы, хотите сохранить пиво на чёрный день или уберечь его от вездесущих друзей? Такое хранилище точно вам пригодится. Оно удобное, стильно выглядит и отлично выполняет свою функцию.

С виду устройство ничем не примечательно, однако по нажатию на кнопку в приложении на смартфоне из-под крышки выедет трёхэтажное хранилище, полное пива. Проект имеет достаточно исчерпывающих исходников и инструкций. Управляет всей этой системой Arduino Nano.

Пиво-понг

Одни умельцы придумали Interactive LED Beer Pong Table. Это игральный автомат, который просто необходим в каждом баре.

Идея проста: игрок кидает с одной стороны стола на другую теннисный шарик, пытаясь попасть в один из десяти стоящих там стаканчиков. Если попадает — пьёт пиво из этого стакана и убирает его со стола. Команда, которая выпьет все стаканчики противника, станет победителем.

По заверением автора, этот проект был очень трудным для него. И это неспроста: сенсоры под каждым стаканчиком, RGB-подсветка, светодиодная матрица во весь стол, сопровождающая игровой процесс различными эффектами, и удалённое управление всем этим на ПК. Но усилия того стоили: посмотрите, какая получилась красота.

«The Inebriator​»

Хоть это устройство работает в основном не с пивом, о такой красоте нельзя не рассказать.

«The Inebriator​» — название ещё одного робота-бармена. Однако, в отличии от роботизированной руки, этот совсем на другом уровне — его уже не стыдно и на люди вынести, и в бар поставить.

Этот робот выполнен в виде рамы с закреплёнными на ней бутылками и подвижной платформой со стаканом. После того, как вы выберите нужный коктейль на панели управления, платформа начнёт подъезжать под разные бутылки, собирая все нужные ингредиенты.

Естественно, без RGB-подсветки не обошлось. Процесс приготовления сопровождается цветовыми эффектами из-под стакана и мягкой подсветкой самих бутылок.

Холодильник на колёсиках

Это ещё один робот «Autonomous “Follow Me” Cooler», который может следовать за вами и возить пиво. Но в отличии от пивного танка, где помещается только одна бутылка, в этого робота может поместиться гораздо больше.

Устройство состоит из двух частей: нижней платформы со всей электроникой и механикой и съёмного холодильника. Робот собран на базе всё той же платформы Arduino. В материалах для создания робот не привередлив — пара листов МДФ, плата Uno, несколько распечатанных на 3D-принтере деталей и немного конструкционных элементов. Остаётся лишь «крякнуть, плюнуть и надёжно склеить скотчем».

BrewPi

Помните, мы говорили, что системы для пивоварен очень популярны? BrewPi — ещё один представитель этого класса, причём его сложно назвать простым домашним проектом энтузиаста — это уже компания. Она производит контроллеры для пивоварен.

Работает этот контроллер, как понятно из названия, на Raspberry Pi. У этих ребят есть свой сайт, магазин, сообщество, блог — всё, что нужно, и даже больше.

Производитель рекомендует делать «бродильные» камеры из холодильников, причём на сайте имеется даже инструкция для этого. В камеру помещается нагревательный и охлаждающий элемент. Эти элементы через реле управляются контроллером BrewPi. К устройству нужно подключить датчики температуры — основываясь на данных с них, система сама контролирует процесс брожения.

Raspberry Pi связывается с BrewPi через USB-интерфейс. На самой плате нужно запустить их сервер, который регистрирует данные пивоварения. В браузере любого устройства можно открыть панель управления и наблюдать за процессом приготовления, ну и контролировать его, конечно.

Примечание В этой статье не будут рассмотрены практические примеры применения ESP8266. Речь пойдёт об основных преимуществах и возможностях этого МК.

Содержание:

1. Разновидности МК серии ESP и их платХарактеристикиКак работать с микроконтроллером ESP8266?ПрошивкаВ чём прошивается?ОсновыРаспределение памяти

Микроконтроллер ESP8266 работает с внешней flash-памятью по интерфейсу SPI. Её объём варьируется от 512 Кбайт до 4 Мбайт. При желании и умении микросхему памяти можно будет перепаять на версию до 32 Мбайт.

Разновидности МК серии ESP и их плат

Существует около полутора десятка версий МК серии ESP и огромное количество плат с ними. Рассмотрим самые популярные из них.

Микроконтроллеры ESP8266

ESP-01

• Имеет 8 разведённых контактов (VCC, GND, UTXD, URXD, CH_PD, GPIO0, GPIO2, GPIO6) и PCB-антенну (печатный проводник на самой плате).
• Из разведённых выводов тут присутствуют только 3 GPIO, но не стоит видеть в этом одни минусы. Если нужно будет управлять одним реле или получать данные с датчика температуры, вам не понадобятся все выводы МК, достаточно будет лишь пары. К тому же, существуют платы и шилды с возможностью простой коммутации именно к этой версии МК. Например такая:

ESP-03

• Здесь появляется керамическая антенна. Она считается немного эффективней своего печатного собрата.
• Также на плате разведены все доступные выводы GPIO. В этой статье описана разница между типами антенн для микроконтроллеров ESP8266.

ESP-07

• В этой версии в глаза сразу бросается металлический экран (который перед этим появляется на ESP-06).
• На борту керамическая антенна и разъём для внешней антенны.

ESP-12

В свою очередь, существует несколько вариантов этой версии: ESP-12S, ESP-12F, ESP-12E. Вторая и третья версии имеют на торце дополнительно 6 разведённых контактов.

Платы

WeMos D1 mini

• Имеет распайку девяти GPIO-контактов.
• На плате имеется небезызвестный мост CH34x (такие часто ставят на клоны Arduino).
• Установлен МК с 4 Мбайт flash-памяти.
• Недостаток для некоторых — придётся самому паять контакты на плату (идут в комплекте).
• Конструкционно совместима с различными выпускаемыми шилдами реле/датчиками.

NodeMCU v0.9/v1

Первое поколение плат серии NodeMCU. На ней распаяны все 11 GPIO-портов. Некоторые из них обладают дополнительными функциями (UART, I2C, SPI, PWM, ADC). Хотя на плате впаяны контакты, она занимает всю ширину беспаечной макетной платы, что затрудняет работу на ней. МК имеет 4 Мбайт flash-памяти. Также имеется мост CH340.

NodeMCU v3

Финальная версия платы этой серии. Существует и v2 «Amica», которая меньше по габаритам. v3 носит название «LoLin» и отличается от предыдущей версии только размерами и незначительными деталями (например дополнительной распайкой шины питания). Кроме традиционного моста CH340/CH341 на платы ставят чип CP2102, так что внимательней с выбором драйвера на них.

Характеристики

Все эти (и не только эти) платы выполнены на чипсете микроконтроллера ESP8266EX, а следовательно, характеристики у них одинаковые:

• Протоколы: 802.11 b/g/n/e/i.
• Диапазон частот: 2.4 ГГц – 2.5 ГГц.
• Процессорное ядро: Tensilica L106 32 разряда.
• Диапазон напряжений питания: 2.5 В – 3.6 В.
• Среднее потребление тока: 80 мA.
• Режимы WiFi: Station/SoftAP/SoftAP+Station.
• Безопасность: WPA/WPA2.
• Шифрование: WEP/TKIP/AES.
• Обновление прошивки: через UART, по радиоканалу (OTA — Over The Air).
• Сетевые протоколы: IPv4, TCP/UDP/HTTP/FTP.
• Поддержка WiFi Direct (P2P), P2P Discovery, P2P GO (Group Owner) mode, GC (Group Client) mode, P2P Power Management.
• Встроенные аппаратные ускорители: CCMP (CBC-MAC, режим счётчика), TKIP (MIC, RC4), WAPI (SMS4), WEP (RC4), CRC.
• Поддержка LUA-скриптов.

Как работать с микроконтроллером ESP8266?

Есть два способа работы с ним:

• управление через AT-команды и автономная работа со своей прошивкой. В первом случае ESP8266 работает только в паре с другими МК, во втором — может работать независимо (хотя никто не запрещает присоединить её к другому МК).
• «Из коробки» МК поставляется с прошивкой для работы через AT-команды. Для этого ESP8266 подключается к любому другому МК по UART-интерфейсу. Для демонстрации работы AT-команд ESP8266 можно подключить к компьютеру через USB-UART переходник и запустить монитор последовательного порта (например из Arduino IDE). Про то, как работать с этими командами, можно прочитать в этой статье.

Прошивка

В большинстве случаев намного удобней прошивать МК и работать с ним со своей прошивкой. Однако тут тоже есть свои нюансы. Вот 3 варианта событий:

• У вас «голый» ESP8266, например ESP-01. Вам потребуется USB-UART переходник, который нужно подключить к МК. Этот переходник обязательно должен быть на 3-вольтовой логике, т. к. иначе можно легко отправить ваш МК в кибер-Вальхаллу. Про процесс подключения можно прочитать здесь.
• Второй случай идентичен первому, кроме того, что вместо переходника можно использовать любую плату Arduino. Достаточно специальным образом подключить ESP8266 к UART-контактам Arduino, а её саму «отключить», замкнув контакт аппаратного сброса (RESET) на землю. Естественно, питать ESP8266 нужно будет от шины питания 3.3 В. В этом случае в качестве переходника USB-UART будет выступать мост (чаще всего CH340) на самой плате Arduino. Этот процесс также описан в статье выше.
• Лучший вариант — это плата с USB-UART мостом на борту (как NodeMCU, WeMos и прочие). В этом случае ничего дополнительного делать не нужно — просто подключайте плату через USB.

В чём прошивается?

Например NodeMCU Flasher (которая подходит не только для плат NodeMCU) или ESPTool (необходим Python).

Однако в этой статье работа с МК и процесс прошивки будут рассмотрены в Arduino IDE.

Изначально среда Arduino IDE не предназначена для работы с МК серии ESP. Чтобы это исправить, идём в Файл → Настройки и в поле Дополнительные ссылки для Менеджера плат вставляем эту ссылку:

Потом открываем Инструменты → Плата → Менеджер плат и в открывшемся списке в самом низу находим плату «esp8266 by ESP8266 Community» (если с этим возникли трудности — используем поиск вверху окна). Устанавливаем последнюю версию платы (около 150 Мбайт).

После установки в списке плат появится немалое количество плат. Если не нашли свою плату или не знаете её названия — выбирайте Generic ESP8266 Module. Теперь можно выбрать свой МК в списке COM-портов.

У ESP8266 две скорости передачи: основная — её вы указываете при инициализации последовательного порта, и скорость, на которой передаётся отладочная информация. Она передаётся сразу после подачи питания на МК. Обычно это скорости 115200 бод и 74800 бод 0 соответственно.

Основы

Если вы не владеете базовыми знаниями работы с платформой Arduino, наверстать упущенное можно в нашей статье про основы использования Arduino.

После скачивания платы ESP8266 с помощью менеджера, в примерах появится большое количество скетчей. Рассмотрим один из них (Файл → Примеры → ESP8266WebServer → HelloServer):

Что делает этот скетч? МК подключается к вашей WiFi-сети и запускает сервер. В монитор последовательного порта выведется локальный IP-адрес (к примеру, 192.168.0.105). Вбиваем этот IP в адресную строку браузера, после чего в нём должна отобразиться строка «Привет от ESP8266!». Таким же образом можно проверить адрес /inline.

Ознакомиться с API МК можно в их официальном репозитории.

Распределение памяти

Внешняя память распределена на следующие разделы:

• скетчи (память для прошивки);
• файловая система SPIFFS;
• OTA-Update (прошивка, переданная «по воздуху»);
• EEPROM (да-да, её у МК тоже нет, поэтому она имитируется на flash-памяти);
• конфигурация WiFi.

Файловая система SPIFFS

Один из плюсов внешней flash-памяти — файловая система. В неё можно с лёгкостью записать файлы (веб-странички, медиа-файлы и прочее) на микроконтроллеры ESP8266. На аппаратном уровне это можно было бы реализовать подключив к МК модуль SD-карт. Однако это решение требует свободных портов.

Размер файловой системы (от 32 Кбайт до 15 Мбайт) зависит от самого объема flash-памяти и от конфигурации, выставленной в Инстурменты → Flash size. Например, конфигурация 4M (2M SPIFFS) предназначена для МК с общим объёмом flash-памяти 4 Мбайт, 2 Мбайт из которых будут выделены под файловую систему.

SPIFFS не работает с папками — она содержит только список файлов. Соответственно, если загрузить в неё папку style, в которой будет файл header.css, то в файловую систему систему запишется файл с именем /style/header.css. Об этом стоит помнить, потому что длина файлового имени не должна превышать 31 символ (читается 32, но символ с кодом 0 отведён под завершение строки).

Для загрузки файлов потребуется инструмент ESP8266FS, интегрирующийся в Arduino IDE. Инструкция по установке:

1. Качаем инструмент по ссылке выше.
2. В папке Arduino IDE создайте папку tools (если её там ещё нет).
3. В папку tools распакуйте скачанный архив. Должно быть так:
   …/Arduino/tools/ESP8266FS/tool/esp8266fs.jar.
4. После запуска среды в папке скетча (Скетч → Показать папку скетча) нужно создать папку data. Её содержимое будет загружаться в файловую систему.
5. После кликаем в Инструменты → ESP8266 Sketch Data Upload, чтобы загрузить данные в файловую систему. После загрузки в панели статуса высветится «SPIFFS Image Uploaded». Перед процессом загрузки в файловую систему обратите внимание: если открыт монитор последовательного порта — закрываем его.

Как работать с SPIFFS и файлами в ней, можно узнать в этой статье.

Энергонезависимая память EEPROM

Работа с внешней памятью немного отличается от стандартной.

• Перед считыванием или записью данных нужно инициализировать EEPROM, указав при этом выделяемую под неё память (от 4 до 4096 байт) функцией EEPROM.begin(size).
• Привычная функция EEPROM.write(addr, value) записывает данные не на саму энергонезависимую память, а в оперативную.
• Чтобы внесённые данные записались в память, нужна функция EEPROM.commit() (или же EEPROM.end(), чтобы заодно очистить данные из оперативной памяти).
• Метод EEPROM.read(addr) возвращает байт из памяти по адресу.

Прошивка «по воздуху» OTA-Update

Для этого вам потребуется установленный Python.

В скетч нужно добавить файл: #include <ArduinoOTA.h>. Инициализируем и настраиваем OTA следующими строками:

После этого достаточно в метод loop() добавить строку: ArduinoOTA.handle().

Прошиваем МК по проводу. В случае успешной загрузки в списке портов появится новый хост с именем «esp8266-xxxxxx», где esp8266 — указанное выше имя хоста, а xxxxxx — локальный IP-адрес МК. Выбираем его.

Теперь микроконтроллер ESP8266 можно прошивать «по воздуху».

Из чего состоит Arduino?

На аппаратном уровне это серия смонтированных плат, мозгом которых являются микроконтроллеры семейства AVR. Подробнее о том, чем микроконтроллер отличается от микропроцессора.

Платы имеют на борту всё необходимое для комфортной работы, но их функциональности часто бывает недостаточно. Чтобы сделать свой проект более интерактивным, можно использовать различные модули и платы расширений, совместимые с платформой Arduino. Сюда входят датчики (температуры, освещения, влаги, газа/дыма, атмосферного давления), устройства ввода (клавиатуры, джойстики, сенсорные панели) и вывода (сегментные индикаторы, LCD/TFT дисплеи, светодиодные матрицы).

На программном уровне платформа Arduino представляет собой бесплатную среду разработки Arduino IDE. Микроконтроллеры надо программировать на языке C++, с некоторыми отличиями и облегчениями, созданными для быстрой адаптации начинающих. Компиляцию программного кода и прошивку микроконтроллера среда разработки берёт на себя.

Существует также s4a.cat — сервис, базирующийся на Scratch, позволяющий более наглядно вести разработку на Arduino. Он подойдёт для обучения детей, а также если вы разово хотите создать простое устройство без изучения языка программирования Arduino и различных документаций. Для остальных же случаев лучше придерживаться традиционного процесса разработки.

Нужно ли уметь паять?

Знания в области электромонтажа приветствуются, но совсем не обязательны. Простые устройства на базе Arduino часто выполняются в виде макета. Для этого используется беспаечная макетная плата (англ. breadboard), на которой происходит коммутация модулей с платой Arduino с помощью перемычек.

Также существуют наборы, в которые входят сразу плата Arduino (оригинальная или от стороннего производителя), макетная плата, перемычки и различные радиоэлементы, датчики, модули. Например, такой:

Какие бывают платы

По производителю

Существуют как официальные версии плат Arduino, так и платы от сторонних производителей. Оригинальные платы отличаются высоким качеством продукта, но и цена тоже выше. Они производятся только в Италии и США, о чём свидетельствует надпись на самой плате.

На примере самой популярной платы Arduino UNO:

• Оригинальная плата. Поставляется только в фирменной коробке, имеет логотип компании, на портах платы — маркировка. Цена от производителя 20 €.

• Плата от стороннего производителя. Качество хуже, однако цена начинается от 150 рублей. Качество платы может отразиться на её работоспособности в дальнейшем. Хоть это и редкость, но плата и вовсе может не работать «из коробки» — всё зависит от добросовестности изготовителя и продавца. Для работы с подобными платами требуется драйвер CH340, который находится в свободном доступе. Во всём остальном процесс разработки идентичен процессу разработки на оригинальных платах.

По назначению

У платы UNO достаточно портов для реализации большинства проектов. Однако иногда возможностей UNO может быть недостаточно, а иногда — избыточно. По этой причине как оригинальный, так и сторонние производители выпускают большое количество плат, различающихся характеристиками микроконтроллера, количеством портов и функциональным назначением.

Самые популярные из них:

• Arduino Nano — различие с UNO только в конструктивном исполнении. Nano меньше.
• Arduino Mega — плата на базе мощного микроконтроллера. Имеет большое количество портов.
• Arduino Micro — имеет встроенную поддержку USB-соединения, а потому может использоваться как HID-устройство (клавиатура, мышь, MIDI-устройство).
• Arduino Ethernet — имеет возможность подключения к сети через Ethernet-провод. На плате также расположен слот для microSD карточки.
• Arduino Mini — по характеристикам немного уступает UNO. Преимуществом платы является её миниатюрное исполнение.
• Arduino Due — плата на базе 32-разрядного ARM микроконтроллера. Имеет преимущество в производительности по сравнению с остальными.
• Arduino LilyPad — форм-фактор позволяет использовать плату в предметах одежды и текстиля.
• Arduino Yún — «нужно было ставить линукс…». Имеет поддержку дистрибутива Linux, встроенную поддержку Ethernet и Wi-Fi, слот для microSD. Как и Micro, имеет встроенную поддержку USB-соединения.

Установка ПО

После выбора необходимой платы нужно установить бесплатную среду разработки Arduino IDE, которую можно найти на официальном сайте, а также, по необходимости, драйвер CH340.

Недавно открылась облачная платформа Arduino Create, которая покрывает большинство этапов разработки (от идеи до сборки). Вам не нужно ничего устанавливать на свой компьютер, всё необходимое платформа берёт на себя. В первую очередь — онлайн редактор кода.

В Arduino Create имеется доступ к обучающим материалам, проектам. Вы сможете общаться с профессионалами и помогать новичкам.

Особенности программирования на платформе Arduino

Термины

Программный код для Arduino принято называть скетчами (англ. sketches). У скетчей есть два основных метода: setup() и loop(). Первый метод автоматически вызывается после включения/сброса микроконтроллера. В нём происходит инициализация портов и различных модулей, систем. Метод loop() вызывается в бесконечном цикле на протяжении всей работы микроконтроллера.

Порты — неотъемлемая часть любого микроконтроллера. Через них происходит взаимодействие микроконтроллера с внешними устройствами. С программной стороны порты называются пинами. Любой пин может работать в режиме входа (для дальнейшего считывания напряжения с него) или в режиме выхода (для дальнейшей установки напряжения на нём).

Любой пин работает с двумя логическими состояниями: LOW и HIGH, что эквивалентно логическому нулю и единице соответственно. У некоторых портов есть встроенный АЦП, что позволяет считывать аналоговый сигнал со входа (например, значение переменного резистора). Также некоторые пины могут работать в режиме ШИМ (англ. PWM), что позволяет устанавливать аналоговое напряжение на выходе. Обычно функциональные возможности пина указываются на маркировке самой платы.

Основные функции

Для базовой работы с платой в библиотеке Arduino есть следующие функции:

• pinMode(PIN, type) — указывает назначение конкретного пина PIN (значение type INPUT — вход, OUTPUT — выход);
• digitalWrite(PIN, state) — устанавливает логическое состояние на выходе PIN (state LOW — 0, HIGH — 1);
• digitalRead(PIN) — возвращает логическое состояние со входа PIN (LOW — 0, HIGH — 1);
• analogWrite(PIN, state) — устанавливает аналоговое напряжение на выходе PIN (state в пределах от 0 до 255);
• analogRead(PIN) — возвращает значение аналогового уровня сигнала со входа PIN (пределы зависят от разрядности встроенного АЦП. Обычно разрядность составляет 10 бит, следовательно, возвращаемое значение лежит в пределах от 0 до 1023);
• delay(ms) — приостанавливает исполнение скетча на заданное количество миллисекунд;
• millis() — возвращает количество миллисекунд после момента запуска микроконтроллера.

В остальном процесс программирования на Arduino такой же, как на стандартном C++.

Пишем первую программу

Вместо всем привычных Hello World’ов в Arduino принято запускать скетч Blink, который можно найти в Файл→Примеры→01.Basics→Blink. Там же можно найти множество других учебных скетчей на разные темы.

Почти на всех платах размещён светодиод, номер пина которого содержится в переменной LED_BUILTIN. Его можно использовать в отладочных целях. В следующем скетче будет рассмотрен пример управления таким светодиодом.

Рассмотрим скетч Blink:

Прошивка

После написания необходимо «залить» скетч на микроконтроллер. Как уже говорилось, платформа Arduino берёт весь процесс прошивки микроконтроллера на себя — вам лишь необходимо подключить плату к компьютеру.

Перед прошивкой микроконтроллера нужно выбрать вашу плату из списка в IDE. Делается это во вкладке Инструменты→Плата. Большинство существующих плат уже там есть, но при необходимости можно добавлять другие через Менеджер Плат.

После этого нужно подключить плату Arduino к любому USB-порту вашего компьютера и выбрать соответствующий порт во вкладке Инструменты→Порт.

Теперь можно приступать к прошивке микроконтроллера. Для этого достаточно нажать кнопку Загрузка, либо зайти на вкладку Скетч→Загрузка. После нажатия начнётся компиляция кода, и в случае отсутствия ошибок компиляции начнётся прошивка микроконтроллера. Если все этапы выполнены правильно, на плате замигает светодиод с периодом и интервалом в 1 сек.

Обмен данными с компьютером

У всех плат Arduino есть возможность обмена информацией с компьютером. Обмен происходит по USB-кабелю — никаких дополнительных «плюшек» не требуется. Нам нужен класс Serial, который содержит все необходимые функции. Перед работой с классом необходимо инициализировать последовательный порт, указав при этом скорость передачи данных (по умолчанию она равна 9600). Для отправки текстовых данных в классе Serial существуют небезызвестные методы print() и println(). Рассмотрим следующий скетч:

В Arduino IDE есть Монитор порта. Запустить его можно через Инструменты→Монитор порта. После его открытия убедитесь, что Монитор работает на той же скорости, которую вы указали при инициализации последовательного порта в скетче. Это можно сделать в нижней панели Монитора. Если всё правильно настроено, то ежесекундно в Мониторе должна появляться новая строка «T for Tproger». Обмен данными с компьютером можно использовать для отладки вашего устройства.

Информацию на стороне компьютера можно не только получать, но и отправлять. Для этого рассмотрим следующий скетч:

Прошиваем микроконтроллер и возвращаемся в Монитор порта. Вводим в верхнее поле 1 и нажимаем Отправить. После этого на плате должен загореться светодиод. Выключаем светодиод, отправив с Монитора 0. Если же отправить символ T, в ответ мы должны получить строку «proger».

Таким способом можно пересылать информацию с компьютера на Arduino и обратно. Подобным образом можно реализовать связь между двумя Arduino.

А как подключать модули?

Для работы с датчиками и модулями их изготовители создают специальные библиотеки. Они служат для простой интеграции модулей в вашу систему. Подключение библиотеки возможно с zip файла или с помощью Менеджера Библиотек.

Однако большое количество датчиков являются бинарными, т. е. считывать информацию с них можно простой функцией digitalRead().

Что изучить дальше?

• Синтаксис библиотеки Arduino.
• Для более сложных архитектур может пригодиться ООП.
• Примеры проектов.
• Работа на макетной плате.
• Основные модули и датчики.

С помощью этой библиотеки разработчики могут интегрировать датчики Arduino в свои Windows-проекты или, например, переложить тяжёлые вычислительные задачи, которые не под силу Arduino, на Windows. Получить Windows Remote Arduino можно на GitHub, из директории, которая называется remote-wiring.

Библиотека позволяет контролировать следующие функции:

• GPIO — аналоговые и цифровые вводы/выводыDigital writeDigital readAnalog write (PWM)Analog readУстановка режима работы пинаПолучение событий, когда значение на пине изменяется
• Отправлять или получать данные между устройствами по I2C

Для продвинутых пользователей есть возможность отправлять свои кастомные команды через Firmata SysEx.

Если вы уже пробовали использовать Windows Remote Arduino — поделитесь, пожалуйста, в комментариях своими впечатлениями.