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DIYの説明、コード、図、3Dモデルを備えたArduinoプロジェクト

9月 18, 2020
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Arduinoプロジェクトのコレクションへようこそ。 Arduinoを使い始めたばかりの場合でも、心配する必要はありません。次のDIYArduinoプロジェクトのそれぞれは、自分でそれを行う方法に関する詳細なステップバイステップのチュートリアルでカバーされており、回路図、ソースコード、およびビデオが含まれています。

Arduinoプロジェクトの機能のこのコレクション:

  • ワイヤレス制御
  • 自動化
  • モーター制御
  • ロボット
  • CNCマシン
  • LED
  • など。

ここでは、DIY Arduinoプロジェクトに加えて、さまざまなセンサーやモジュールに関する詳細なArduinoチュートリアルに裏打ちされたプロジェクトのアイデアを見つけることができます。以下のコメントセクションを使用して、アイデアを提案したり、これらのArduinoプロジェクトに関連することについて話し合ったりすることもできます。

この記事は、私が作成したすべての新しいもので継続的に更新します。

詳細なステップバイステップガイド付きのArduinoプロジェクト

Arduinoの愛好家として、Arduinoでロボットを作ることが私にとって最も楽しいと感じました。メーカーやエンジニアとして彼らから学ぶことはたくさんあります。だから、ここにロボット工学に関連する私のArduinoプロジェクトがありますので、あなたも学ぶことができます。

Arduinoロボットアーム

自動化された製造に関しては、ロボットアームは非常に多くのアプリケーションで大きな役割を果たします。それらは、溶接、組み立て、梱包、塗装、ピックアンドプレースのタスクなどによく使用されます。このArduinoプロジェクトは、実際には3D印刷された部品、サーボモーターのジョイントで構成され、ArduinoNanoを使用して制御されるロボットアームです。さらにクールなのは、スマートフォンとカスタムビルドのAndroidアプリケーションを介してロボットアームをワイヤレスで制御できることです。

ロボットアームには5自由度なので、5つのサーボモーターと、グリッパーメカニズム用の追加のサーボが必要です。スマートフォンとの通信には、HC-05Bluetoothモジュールを使用します。

難易度:中級

メカナムホイールロボット

次のプロジェクトは最もクールなプロジェクトの1つです。このリストのArduinoプロジェクト。これはArduinoロボットカーであり、通常のホイールの代わりに、ロボットが任意の方向に移動できるようにする無指向性ホイールまたはメカナムホイールを採用しています。

ホイールは、個別に制御される4つのステッピングモーターに取り付けられています。ホイールを一定のパターンで回転させることにより、ホイールの円周上にローラーを斜めに配置することで斜めの力を加え、どの方向にも移動できるようにします。ロボットカーは、Bluetooth通信とカスタムビルドのAndroidアプリケーションを使用するか、NRF24L01トランシーバモジュールを使用してDIYRC送信機を使用してリモート制御できます。

難易度:高度

Arduinoロボットアームとメカナムホイールプラットフォームの自動操作

これは、以前のメカナムホイールロボットプロジェクトのアップグレードバージョンです。プラットフォームの上に、上記のDIY Arduinoロボットアームプロジェクトを追加しました。これで、これらを連携させることができます。

ロボットは、ホイールにステッピングモーターを使用し、ロボットアームにサーボモーターを使用します。カスタムビルドのAndroidアプリケーションを使用して、それらを正確に制御できます。さらにクールなのは、ロボットの動きを記録して、ロボットがそれらを自動的に繰り返すことができることです。もちろん、私のArduinoプロジェクトについては、Arduinoコード、カスタムビルドのAndroidアプリケーション、および3Dモデルファイルを特定のプロジェクト記事から見つけてダウンロードできます。

難易度:高度

Arduinoヘキサポッドロボット

生物に触発されたロボットを作ることは、エンジニアリングの学生の間で非常に人気があります。このArduinoプロジェクトはすべてです。6本の脚、尾または腹部、頭、アンテナ、下顎、さらには機能的な目を備えたヘキサポッドロボットを構築します。これらすべてにより、ロボットはアリのように見えます。

各脚には3つの関節があり、関節ごとにサーボモーター。つまり、このプロジェクトには合計18個のサーボが必要であり、さらに頭の動きに3個のサーボ、尾に1個のサーボが必要です。ロボットの頭脳はArduinoMegaです。これは、サーボライブラリを使用して12を超えるサーボを制御できる唯一のボードだからです。また、Arduinoメガシールドとして機能するカスタムPCBを設計したので、すべてのサーボ接続を簡単に取り付けることができます。ブルートゥースとスマートフォン、または無線通信を介してアリロボットを制御することができます。アリはまた、頭部に超音波センサーを内蔵しているため、前方の物体を検出でき、物体が前方にある場合でも攻撃することができます。

難易度:高度

3Dプリントスカラロボット

スカラロボットまたは選択的コンプライアンス多関節ロボットアームは、ポイントAから部品を移動する必要があるピックアンドプレースおよび小規模なアセンブリアプリケーションに関して、最も一般的で適切なオプションです。ポイントBへ。

このArduinoベースのスカラロボットは、あらゆる面で以前のプロジェクトに比べて大幅にステップアップしています。正確に制御されたステッピングモーターとそれを制御するためのカスタムビルドGUIを備えた、より優れた堅牢な設計です。

コントローラーとして、CNCシールドと4つのA4988ステッピングドライバーと組み合わせたArduinoUNOボードを備えています。 4つのNEMA17ステッピングモーターで駆動される4つのDOFがあります。

難易度:高度

CNCマシンArduinoプロジェクト

次のプロジェクトは、Arduinoの能力を示しています。 CNCまたはコンピューター数値制御は、ミル、旋盤、プラズマカッター、3Dプリンターなどの機械の自動制御です。したがって、Arduinoをコントローラーとして使用すると、実際にこれらのCNC機械を構築できます。

現在、このリストには2つのCNCプロジェクトしかありませんが、将来的にはさらに多くのプロジェクトがあります。

ArduinoCNCフォーム切断機

独自のCNCマシンを構築することは次のように思われるかもしれません。多くの人にとって大きな課題ですが、次のArduino CNC Machineプロジェクトは、CNCマシンの構築が実際にはそれほど難しくないことを示しています。

このCNCマシンは、実際にはフォーム切断機です。ビットやレーザーの代わりに、このCNCマシンの主なツールは熱線です。これは特殊なタイプの抵抗線で、電流が流れると非常に熱くなります。熱線は通過時に発泡体を溶かすので、発泡スチロールを正確に形作ることができます。

難易度:高度

Arduinoワイヤー曲げ機

Arduinoを使用してステッピングモーターを制御することは、間違いなくArduino愛好家にとって最も満足のいくものの1つです。 CNCマシン、3Dプリンター、さまざまな自動化マシンなど、このモーターをベースにしたマシンはたくさんあります。このArduinoプロジェクトは、そのようなマシンを構築する方法を説明しています。ワイヤーを曲げるための機械で、ステッピングモーターを使用してワイヤーを正確に曲げ、さまざまな形や形を作ることができます。

この機械は3つのステッピングモーターを備えています。最初のステッパーで、ワイヤーを曲げ機構に送ります。ここに、ワイヤーを直角に曲げるために使用される別のステッピングモーターがあります。 Z軸を制御するための別のステッパーもあります。このステッパーを使用すると、マシンで3次元形状を作成できます。このプロジェクトでは、このタイプのArduinoプロジェクトやプロトタイピングに3Dプリンターがどれほど役立つかを確認することもできます。

難易度:高度

ラジコン(RC)Arduinoプロジェクト

DIYArduinoベースのRCトランスミッター

私が作成する多くのArduinoプロジェクトではワイヤレス制御が必要であるため、このArduinoベースのワイヤレスラジオコントローラーを構築しています。このRC送信機を使用すると、オープンスペースで最大700mの範囲でほぼワイヤレスで制御できます。 14チャンネルを備えており、そのうち6チャンネルはアナログ入力で8チャンネルはデジタル入力です。

このArduinoプロジェクトの頭脳はArduinoです。最小のArduinoボードであるProMiniボード、無線通信はNRF24L01モジュールに基づいており、2つのジョイスティック、2つのポテンショメーター、4つの瞬間プッシュボタン、さらに動き回るだけで物事を制御するために使用できる加速度計とジャイロモジュールを備えていますまたはコントローラーを傾けます。すべての電子部品をカスタムデザインのPCBに取り付け、透明なアクリルでカバーを作成しました。

難易度:中級

RCモデルおよびArduinoプロジェクト用のDIYArduinoRCレシーバー

これは上記のフォローアッププロジェクトです。 DIY RCトランスミッターと同じように、このDIY ArduinoRCレシーバーは多くのアプリケーションに使用できます。 2つのプロジェクトを簡単に組み合わせて、ワイヤレスで何でも制御できます。とりわけ、これらのDIY送信機と受信機を使用して商用RCカーモデルを制御する例を作成しました。

カスタムPCB私が作ったものは、無線通信に同じNRF24L01モジュールを使用しています。コントローラはArduinoPro Miniで、入出力9チャンネルを備えています。

難易度:中級

DIYArduinoベースのRCホバークラフト

次のArduinoプロジェクトは上からDIYRC送信機を利用する素晴らしい例。これは私が完全に自分で設計した3D印刷されたホバークラフトであり、もちろん、3D印刷ファイルはダウンロードできます。ホバークラフトは2つのブラシレスモーターを使用します。1つはリフト用のエアクッションを作成するためのもので、もう1つは推力を生成するためまたは前進するためのものです。

ワイヤレス制御には、RC送信機からのデータを受け入れるNRF24L01モジュールを使用しています。次に、Arduinoと2つのESC(Electronic Speed Controler)を使用して、BLDCモーターの速度を制御します。ホバークラフトの裏側には、舵を制御したり、ステアリングを制御したりするためのサーボもあります。このDIYホバークラフトを運転するのはとても楽しいと言わなければなりません。

難易度:上級

ArduinoRC飛行機

いくつかのRC飛行機で遊ぶ機会があった人なら誰でも、それがいかにクールで楽しいかを知っています。自分でラジコン飛行機を作ると、さらに涼しくて満足感が増します。次のプロジェクトは、満足度をさらに高めます。ここでは、100%DIYビルドである独自のRC飛行機を作成する方法を紹介します。また、Arduinoをベースにした100%DIYラジコンシステムがあります。

飛行機はすべて発泡スチロールで作られています。さらにクールなのは、前述のプロジェクトであるDIY ArduinoCNCフォームカッティングマシンを使用して形状を作成することです。無線通信は、NRF24L01トランシーバモジュールに基づいています。そのために、DIY ArduinoRCトランスミッターとDIYArduinoRCレシーバーを使用しました。

難易度:高度

Arduinoロボットカーワイヤレスコントロール

このArduinoプロジェクトは前のものの拡張であり、ここではArduinoロボットカーをワイヤレスで制御する方法を学びます。

選択できますこのプロジェクトで説明されているワイヤレス制御の3つの異なる方法の1つ、またはそれはHC-05 Blueoothモジュール、NRF24L01トランスミッターモジュール、およびHC-12長距離ワイヤレスモジュールです。さらに、Arduinoロボットカーを制御するための独自のAndroidアプリを作成する方法を学ぶことができます。

難易度:中級

Arduinoワイヤレス気象台

このArduinoプロジェクトのアイデア屋内と屋外の温度と湿度の測定機能を備えているため、かなり実用的です。これは、DHT11 / DHT22センサー、ワイヤレス通信用のNRF24L01トランシーバーモジュール、およびDS3231RTCに基づいています。ディスプレイには、16×2文字のLCDまたは3.2インチTFTタッチスクリーンのいずれかを使用できます。

室外機はバッテリーとACアダプター付きの室内ユニットで電力を供給されます。室外機は温度と湿度を測定し、その値を室内機本体に送信します。ここで、これらの値は、DS3231リアルタイムクロックモジュールからのデータと時間の値とともにLCDに出力されます。

さらに、SDカードモジュールを使用してデータをマイクロSDカードに保存できます。

難易度:中級

モーター制御Arduinoプロジェクト

Arduinoカメラスライダーとパンおよびチルトメカニズム

カメラスライダーは、映画のようなショットをキャプチャするのに最適です。その上にパンとチルトのシステムがあると、より良いショットをキャプチャする可能性がさらに高まります。このプロジェクトでは、店舗で見つけたものよりもはるかに安価で、それでも素晴らしい、非常に滑らかなショットを撮ることができる独自のショットを作成する方法を紹介します。

スライダーには、A4988ステッピングドライバーとArduinoNanoボードを介して制御される3つのNEMA17ステッピングモーターがあります。ジョイスティックを使用してパンとチルトの動きを制御でき、ポテンショメータを使用してスライドの動きを制御できます。このDIYカメラスライダーを使用すると、[設定]ボタンを使用して2つの異なるINポイントとOUTポイントを設定できるため、カメラは自動的に一方のポイントからもう一方のポイントに移動できます。個人的には、これまでのすべてのArduinoプロジェクトを考慮すると、これが私にとって最も実用的であることがわかりました。

難易度:高度

DIY自動販売機

Arduinoでもっと複雑なものを構築することに興味があるなら、このプロジェクトはあなたのためのものです。複雑ですが、回路図やソースコードなど、すべてがどのように機能するかについての詳細なステップバイステップの説明があるため、簡単に再作成できます。

機械の構造はMDFで作られています。アイテムの排出には連続回転サーボモーターを使用し、キャリアシステムには2つのNEMA17ステッピングモーターを使用しました。コインを検出するために、マシンは赤外線近接センサーを使用します。

難易度:高度

DIYArduinoジンバル/自己安定化プラットフォーム

次のArduinoプロジェクトはシンプルなジンバルまたは自己安定型プラットフォーム。オブジェクトまたは最上位のプラットフォームレベルを維持するために使用できます。プロジェクトは、いくつかの電子部品だけでかなり単純です。

MPU6050の向きと、その融合した加速度計とジャイロスコープのデータに基づいて、プラットフォームのレベルを維持する3つの軸またはサーボを制御できます。

難易度:中級

Arduinoロボットカー

DCモーターとArduinoの組み合わせは常に楽しいし、このプロジェクトもそうです。ここでは、独自のロボットカーをゼロから構築します。車はリチウムイオン電池と2つの12VDCモーターで駆動され、L298Nドライバーとアナログジョイスティックを使用して制御されます。

このプロジェクトを通じて、HブリッジとPWMモーター制御がどのように機能するかについても学びます。

難易度:中級

初心者向けArduinoプロジェクト

Arduinoレーダー(ソナー)

これは私の最も人気のあるプロジェクトの1つであり、構築するのは本当に楽しいです。レーダーは、その前にあるオブジェクトを検出し、ProcessingIDEを使用してPC画面にマッピングできます。

このプロジェクトでは、 Arduinoボードと一緒に2つのコンポーネントが必要です。それは超音波センサーと小さなサーボモーターです。レーダーの範囲は、180度回転して最大4メートルまで調整できます。

難易度:簡単

距離測定器とデジタル水準器

もう1つありますHC-SR04超音波センサーを利用したプロジェクト。今回はこれを使用して、最大4メートルの距離を測定できる距離計を作成し、正方形の面積を測定します。

このプロジェクトには、デジタル水準器機能または角度の測定に使用される加速度計も含まれています。結果は16×2LCDに表示され、すべてのコンポーネントはカスタムデザインのPCBに取り付けられます。

難易度:中級

Arduinoカラーソーター

オブジェクトの並べ替えまたはその色による製品は、重要な実世界のアプリケーションを持っています。これらのタイプの機械は、果物、種子、プラスチックなどを選別するためによく使用されます。これらの機械の動作概念はかなり単純です。必要なのは、色検出センサーと、もちろん、オブジェクトをセンサーに送り、それを分類するシステムだけです。

このプロジェクトでは、Arduinoと一緒に色検出センサーを使用する方法を学びます。色付きのスキットルズを選別しますが、同じセンサーと方法を使用して他のものを選別することができます。

難易度:中級

RFIDアクセス制御システム

RFIDテクノロジーには幅広いアプリケーションがあり、アクセス制御もその1つです。これは、ホテルで部屋にアクセスしたり、職場でチェックインや制限区域にアクセスしたりするときによく発生します。

このプロジェクトではArduinoを使用してRFID制御のドアロックを作成する方法を学習します。このシステムは、MFRC522RFIDリーダーとMIFAREプロトコルに基づくRFIDタグ/カードで構成されています。

難易度:中級

Arduinoアラームシステム

独自のセキュリティシステムを作成することを考えたことがあるなら、このプロジェクトは素晴らしい出発点です。ここでは、動きを検出するために超音波センサーを利用します。

人間または物体がセンサーの前を通過すると、アラームが作動します。アラームを無効にするには、キーパッドを使用してパスワードを入力する必要があります。

難易度:中級

ArduinoLEDマトリックススクロールテキスト

このプロジェクトでは、制御しますMAX7219ドライバーを使用したLEDマトリックス。このドライバーは、3本のワイヤーのみを使用しながら最大64個の個別のLEDを制御できます。また、最大8つのドライバーを直列に接続し、同じワイヤーを使用することもできます。

このプロジェクトをより面白くするためにまた、カスタムメイドのAndroidアプリを使用してスマートフォンからLEDマトリックスのテキストを更新できる例を追加しました。

難易度:中級

Arduinoゲームプロジェクト

このゲームプロジェクトは、スマートフォン向けの人気のゆるい鳥ゲームに基づいています。タッチスクリーンを使用して、柱を避けながら鳥を制御します。

このプロジェクトでは、3.2インチのTFTが必要です。タッチスクリーン、TFTメガシールドアダプター、Arduinoメガボード。コードは少し長いですが、すべてが詳細に説明されています。

難易度:高度

タッチスクリーン付きArduinoミュージックプレーヤーと目覚まし時計

このプロジェクトでは、私たち自身の音楽プレーヤーを構築する方法を学びます。タッチスクリーン、MP3プレーヤー、温度センサー、目覚まし時計を備えています。

このプロジェクトの背後にあるコードは約550行で少し複雑ですが、すべてが各行のコメントで詳細に説明されています。詳細なビデオの説明もあります。

難易度:上級

ArduinoベースのインタラクティブLEDコーヒーテーブル

一見、このテーブルは通常のコーヒーのように見えますテーブルですが、電源を入れるとまったく新しいレベルになります。テーブルには45のセクションがあり、任意の色で光ることができます。さらに、テーブルの上に配置されたオブジェクトに反応します。

テーブルの中心は45個のWS2812Bアドレス可能LEDを制御するArduinoであり、テーブルの上のオブジェクトは赤外線近接センサーを使用して検出されます。さらにクールなのは、LEDの色を選択するためにスマートフォンと対話できるBluetoothモジュールが組み込まれていることです。

難易度:高度

Arduinoプロジェクトのアイデア

この記事の次のセクションには、さまざまなセンサーとモジュールに関する詳細なチュートリアルに基づいたArduinoプロジェクトのアイデアも含まれています以下のコメントセクションからの提案として。

プロジェクトのアイデアごとに、必要なコンポーネントと各コンポーネントの特定のチュートリアルを示します。

Androidスマートフォン制御電源コンセントArduinoの使用

スマートフォンを介して家庭用電源コンセントを制御することは、ホームオートメーションの最初のステップです。 Arduinoのチュートリアルから得られる知識を利用して、独自のArduino制御電源コンセントを簡単に作成できます。

このプロジェクトの場合Arduinoボードと一緒に2つのコンポーネントが必要です。 HC-05Bluetoothモジュールと5Vリレーモジュール。すでに詳細なチュートリアルがあります。 Arduinoとリレーに電力を供給するために、220 / 110VACから5VDCへのコンバーターを使用できます。

スマートフォンを使用して、Bluetooth経由で電源コンセントに接続して制御できます。 PlayストアからArduinoを制御するためにいくつかの既製のアプリを使用するか、独自のカスタムメイドのアプリを作成することができます。このようにして、音声制御コマンドを使用して電源コンセントを制御することもできます。

難易度:高度

Arduinoを使用したホームオートメーション

ホームオートメーションは最も優れたものの1つです最近人気のあるArduinoプロジェクト。このプロジェクトの目標は、照明、電化製品、温度、セキュリティデバイスなど、家の中のあらゆるものを1台のデバイスまたはスマートフォンでリモート制御することです。

このようなプロジェクトを作成するには、次のことが必要です。 Arduinoのまともな量の知識。私が提案する次のホームオートメーションの概念は、さまざまなセンサーとモジュールに関する詳細なArduinoチュートリアルに基づいています。

つまり、このアイデアはここには、タッチディスプレイを含むマスターユニットと、マスターからのコマンドを実行するいくつかのスレーブユニットがあります。無線通信に関しては、NRF24L01無線周波数モジュールを使用でき、各スレーブユニットは、温度監視、電源コンセント制御、照明制御、セキュリティアラームなどのさまざまな機能を持つことができます。

もちろん、 Arduinoボードを使用してホームオートメーションシステムを構築するための無限の可能性と組み合わせがあります。デバイスはいつでも変更および追加できます。 Bluetooth通信を行うこともできるので、スマートフォンなどを使用してこれらすべてを制御できます。

難易度:高度

Arduinoジェスチャ制御

このアイデアプロジェクトは、手のジェスチャーを使用してArduinoプロジェクトをリモート制御することです。前述のArduinoロボットカーを制御したいとします。したがって、ジョイスティックの代わりに、制御にMEMSモジュールを使用します。

GY-80モジュールを使用できます。加速度計、ジャイロスコープ、磁力計を備えています。次に、これらのセンサーから取得したデータを使用して、ロボットカーのステアリングを制御します。無線通信については、NRF24L01トランシーバーモジュールを使用できます。

MatabSimulinkで3Dモデルを制御するために同様の方法を使用したMechatronicsFinal YearProjectも確認できます。

難易度:上級

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