Обзор приложений для удаленного управления Arduino

В данном обзоре указаны 10 распространенных приложений в управлении Ардуино с компьютера или телефона, которые легки в изучении и использовании. Arduino – это платформа, разработанная ввиду технологий современного программирования. Плата с USB разъемами для блока питания. При подключении к ПК, заряжается. Во внутренней системе есть кнопка для форматирования данных.

Главные составляющие:

  • Бредбоард – соединяет платформу с устройством.
  • Светодиод – индикатор, сигнализирует об управлении.
  • Резистор — контролирует подачу электрического тока внутри платформы.
  • Фоторезистор – реагирует на тип освещения.
  • Транзистор – усиливает электрические сигналы и используется в сложных цепях.

Это было внутреннее описание. Далее переходим к обзору самого приложения. Компанией Google был создан новый интерфейс прикладного программирования под названием Arduino. Предназначается для связи Android устройства с USB. Открывает большие возможности в создании проектов и упрощает программирование и управление с экрана мобильного телефона. Помогает управлять синхронизацией данных.

Обзор возможностей Arduino:

  • создание скетчей;
  • их редактирование, компилирование и загрузка в плате;
  • программирование и разработка кодов.

Работа производится со смартфона из любой части земного шара. В данном обзоре будут описаны программы, разработанные для удаленного пользования Ардуино, а именно Bluetooth и Wi-fi — контроллерами. Они просты в использовании и позволяют работать с любого гаджета. Проект Ардуино состоит из 3 этапов:

  • написание кода;
  • макетирование;
  • прошивка.

Для программирования этих функций, требуется написать код, который можно удалять по необходимости, и прошить среду разработки. Это многоступенчатый процесс. В нем участвует несколько программ.

Arduino Bluetooth Controller

Эта программа работает в 3 основных положениях:

Контроллер. Приложение демонстрируется в облике play идентификатора и управляется кнопками переключения. Работает одной клавишей, основная функция которой – дистанционное управление.

Диммер. На расстоянии регулирует настройки яркости и скорости.

Терминал. Осуществление отправления директива для дешифрирования.

Установка приложения Arduino Bluetooth Controller сводит несколько устройств по воздушному каналу. Сообщения передаются по датчикам, контроллерам и обратно. Управляя смартфоном при помощи блютуз модулей, также возможно организовать беспроводное соединение целого проекта. Программирование такого типа доступно всем желающим и не требует особых усилий.

ArduinoDroid — Arduino IDE

Используется программистами как средство редактирования кодов и создания программ. Особенность – написанный скетч превращается в СС+, компилируется и грузится в Arduino. Отлично подходит для работы новичков в этой области. Приложением можно пользоваться бесплатно и в открытом доступе.

Первым шагом в использовании будет заливка скетча на микроконтроллер. Далее нажав кнопку «Загрузить» необходимо дождаться окончания загрузки. Мигающий светодиод означает, что все было сделано правильно. Все готово к написанию и использованию прошивок.

ArduinoDroid – легкий в использовании софт. Проводит редактирование, компилирование и загрузку кодов в плату с мобильного устройства или планшета. Так же рекомендуется проводить редактирование шифра или заливать готовый, если программа забанена..

Вместо вступления

Хочется сразу сказать, что в этой статье я не буду очень сильно углубляться в тонкости программирования, предполагается, что читающий имеет хотя-бы минимальные азы. Расскажу в целом как использовались ресурсы и о интересных моментах.
Предпосылки к созданию данного способа у меня возникли во время создания моего электромобиля: Жмяк сюда! Скажу сразу, что создавалось это всё больше из спортивного интереса, нежели для серьёзных практических работ, но тем не менее оно работает и может пригодится кому-либо.

RemoteXY: Arduino Control

Данная программа управления Ардуино, позволяет создать персональную панель. Дистанционное управление происходит через:

  • Инет;
  • Вай-Фай;
  • Ик-порт;
  • Блютуз.

На странице https://remotexy.com можно найти и скачать много интересных инструкций. К примеру, как создавать оригинальные клавиши и переключатели. Функционал адаптирован под новичка и не создаст проблем в использовании.

Управление ардуино с компьютера, а именно RemoteXY, возможно через облако. Это превозносит его перед аналогичными русскими софтами Arduino.

Принципиальная схема

Подключим Ethernet shield к материнской плате Ардуино. А электромагнитное реле уже к плате расширения. Используем питание 5 вольт и землю. А для управление реле возьмем 7 цифровой пин.

Принципиальная схема подключения Ethernet shield и реле

Приложение Blynk

Этакий разработчик идей, имеющий открытый вход к запуску на платформе Ардуино. Главное требование в использовании – наличие интернета: Wi-Fi или мобильный трафик. Только в этом случае Blynk будет готов к выполнению. Начать использование можно спустя несколько минут, после окончания настроек. Программой поддерживается АО по выбору пользователя.

Основные функции приложения Blynk заключаются в управлении устройствами при помощи удаления и добавления протоколов HTTP, а также запросов GET и POST. Значения параметров можно обновлять и получать. Запросы обновляются в самом приложении.

Вариативность – важная точка программы. Имея связь с работающими платформами, можно соединиться с сервером любым удобным способом. Данный инстинктивный портал обладает простотой в использовании над проектом. Библиотека постоянно обновляется для всех приложений Arduino Blynk.

Клиентов, желающих включать кофе машинку со своего смартфона, заинтересует это приложение. Это, пожалуй, единственный сервис с подобными возможностями. И не смотря на, то, что он практически безлимитный, является трудным Openhab. В сравнении с другими сервисами обладает быстрой скоростью при запуске.

Bluino Loader – Arduino IDE

ПО для компиляции кода в файл и загрузки его на платформу Ардуино через смартфон и USB OTG. Громоздкие кнопки и запутанные провода значительно усложняют работу над проектами. Для упрощенного контроля удаленным администрированием предоставляется графический идентификатор Bluino Loader IDE. Разрабатывает проекты, доступные триггеру. Подключается к всемирной паутине с помощью: Wi-Fi, Ethernet или через накопитель ESP8266. Когда необходимые процедуры будут выполнены и произойдет начало работы, приложение даст сигнал.

Настройка софта для создания проектов займет не более 5 минут. Матобеспечение настраивается по выбору пользователя. Простой и удобной софт. Для проверки заливают скетч в микроконтроллер и убеждаются в том, что все работает как надо. Мигающий диод подаст сигнал о правильности выполняемых действий. Далее приступают к прошивкам.

Программирование nRF24L01 для Arduino

Использовать эти модули с Arduino очень просто благодаря доступной готовой библиотеке, созданной maniacbug на GitHub. Нажмите на ссылку, чтобы загрузить библиотеку в виде zip-каталога, и добавьте её в Arduino IDE с помощью Скетч (Sketch) → Подключить библиотеку (Include Library) → Добавить ZIP библиотеку (Add .ZIP library). После добавления библиотеки мы можем начать программирование для проекта. Мы должны написать две программы, одна для передающей части, а другая для приемной части. Однако, как я уже говорил ранее, каждый модуль может работать как и передатчик, и приемник. Обе программы приведены в конце страницы, в коде передатчика будет закомментирован код приемника, а в программе приемника будет закомментирован код передатчика. Вы можете использовать его, если хотите, чтобы в вашем проекте модуль работал в обоих режимах. Работа программы описана ниже.

Как и во всех программах, мы начинаем с включения заголовочных файлов. Поскольку nRF использует протокол SPI, мы включили заголовочный файл SPI, а также библиотеку, которую только что загрузили. Библиотека servo используется для управления серводвигателем.

#include #include «RF24.h» #include

Далее идет важная строка, в которой мы указываем выводы CE и CS. На нашей принципиальной схеме CE подключен к выводу 7, а CS – к выводу 8.

RF24 myRadio (7, 8);

Все переменные, которые связаны с библиотекой RF, должны быть объявлены как составная структура. В данной программе переменная msg используется для отправки и получения данных от RF модуля.

struct package { int msg; }; typedef struct package Package; Package data;

Каждый RF модуль имеет уникальный адрес, используя который можно отправлять данные на соответствующее устройство. Поскольку у нас здесь только одна пара, мы устанавливаем адрес, равный нулю, как на передатчике, так и приемнике, но если у вас несколько модулей, вы можете установить ID на любую уникальную строку, состоящую из шести цифр.

byte addresses[][6] = {«0»};

Затем внутри функции void setup() мы инициализируем RF модуль и настраиваем его на работу в диапазоне 115, который свободен от шума, а также настраиваем модуль для работы в режиме минимального энергопотребления с минимальной скоростью 250 кбит/с.

void setup() { Serial.begin(9600); myRadio.begin(); myRadio.setChannel(115); // диапазон 115 выше WiFi сигналов myRadio.setPALevel(RF24_PA_MIN); // минимальная выходная мощность myRadio.setDataRate( RF24_250KBPS ) ; // минимальная скорость myservo.attach(6); Serial.print(«Setup Initialized»); delay(500); }

Функция void WriteData() записывает переданные ей данные. Как говорилось ранее, nRF имеет 6 различных каналов, в которые мы можем записывать и считывать данные, здесь мы использовали 0xF0F0F0F066 в качестве адреса для записи данных. В приемной части для получения данных мы должны использовать тот же адрес в функции ReadData().

void WriteData() { myRadio.stopListening(); // Остановить прием и начать передачу myRadio.openWritingPipe(0xF0F0F0F066);// Отправить данные на этот 40-разрядный адрес myRadio.write(&data, sizeof(data)); delay(300); }

Функция void WriteData() считывает данные и помещает их в переменную. Снова из 6 различных каналов, используя которые мы может считывать и записывать данные, здесь мы использовали 0xF0F0F0F066 в качестве адреса для чтения данных. Этот означает, что передатчик другого модуля записал что-то по этому адресу, и, следовательно, мы читаем это что-то с того же адреса.

void ReadData() { myRadio.openReadingPipe(1, 0xF0F0F0F0AA); // С какого канала считывать, 40-разрядный адрес myRadio.startListening(); // Остановить передачу и начать прием if ( myRadio.available()) { while (myRadio.available()) { myRadio.read( &data, sizeof(data) ); } Serial.println(data.text); } }

Помимо этих строк, в программе используются другие строки для считывания положения потенциометра и преобразования этого показания в значение в диапазоне от 0 до 180 с помощью функции map и отправки его на приемный модуль, где мы соответствующим образом управляем сервоприводом.

Arduino Bluetooth Control

Сокращенное название — ABC. Управляет и контролирует основные возможности API. Используется в мониторинге контактов через Bluetooth. Работает в автономном режиме. Приобщение к работе производит строго из Ардуино.

Инструменты, используемые в процессе:

  • Metrics – передает показатели о сбоях и изменениях. Те, свою очередь, приходят на телефон в виде сообщения об остановке работы. Это подобие функции, где встряхнув гаджет можно отправить данные.
  • Клавиши с указателями – служат для отправки информации.
  • Терминал – варьирует информацией с временными показателями по назначению.
  • Accelerometer – управление жестами. Смартфон превращается в механизм для регулирования машины.
  • Голос – создает речевые команды. Доступно голосовое общение с роботом.
  • Кнопки – функционируют 6 штук в горизонтальном положении. Используются для доставки информации на Arduino.

Управление проектами в дистанционном и удаленном виде стало частой необходимостью. ABC подходит для этих целей на 100%. UART (Serial) предназначается для беспроводного соединения Ардуино и PC. Данное подключение не нуждается в библиотеках и схемах.

Код

Код передающей части

/* Передает положение потенциометра через NRF24L01 с помощью Arduino * * Соединение выводов * CE — 7 MISO — 12 MOSI — 11 SCK — 13 CS — 8 POT — A7 */ #include #include «RF24.h» RF24 myRadio (7, 8); struct package { int msg = 0; }; byte addresses[][6] = {«0»}; typedef struct package Package; Package data; void setup() { Serial.begin(9600); myRadio.begin(); myRadio.setChannel(115); // Диапазон 115 находится выше WIFI myRadio.setPALevel(RF24_PA_MIN); // минимальная выходная мощность myRadio.setDataRate(RF24_250KBPS); // Минимальная скорость delay(500); Serial.print(«Setup Initialized»); } void loop() { int Read_ADC = analogRead(A7); char servo_value = map (Read_ADC, 0, 1024, 0,180); if (servo_value>1) data.msg = servo_value; WriteData(); delay(50); // ReadData(); //delay(200); } void WriteData() { myRadio.stopListening(); // Остановить прием и начать передачу myRadio.openWritingPipe( 0xF0F0F0F0AA); // Отправить данные на этот 40-разрядный адрес myRadio.write(&data, sizeof(data)); Serial.print(«\nSent:»); Serial.println(data.msg); delay(300); } void ReadData() { myRadio.openReadingPipe(1, 0xF0F0F0F066); // Какой канал считывать, 40-разрядный адрес myRadio.startListening(); // Остановить передачу и начать прием if (myRadio.available()) { while (myRadio.available()) { myRadio.read(&data, sizeof(data)); } Serial.print(«\nReceived:»); Serial.println(data.msg); } }

Код приемной части

/* CE — 7 MISO — 12 MOSI — 11 SCK — 13 CS — 8 POT — A7 Недавно тестировалось с Nano */ #include #include «RF24.h» #include Servo myservo; RF24 myRadio (7, 8); struct package { int msg; }; typedef struct package Package; Package data; byte addresses[][6] = {«0»}; void setup() { Serial.begin(9600); myRadio.begin(); myRadio.setChannel(115); // Диапазон 115 находится выше WIFI myRadio.setPALevel(RF24_PA_MIN); // минимальная выходная мощность myRadio.setDataRate(RF24_250KBPS); // Минимальная скорость myservo.attach(6); Serial.print(«Setup Initialized»); delay(500); } int Servo_value; int Pev_servo_value; void loop() { ReadData(); delay(50); Pev_servo_value = Servo_value; Servo_value = data.msg; while (Pev_servo_value< Servo_value) { myservo.write(Pev_servo_value); Pev_servo_value++; delay(2); } while (Pev_servo_value> Servo_value) { myservo.write(Pev_servo_value); Pev_servo_value—; delay(2); } //data.msg = «nothing to send»; //WriteData(); // delay(50); } void ReadData() { myRadio.openReadingPipe(1, 0xF0F0F0F0AA); // Какой канал считывать, 40-разрядный адрес myRadio.startListening(); // Остановить передачу и начать прием if ( myRadio.available()) { while (myRadio.available()) { myRadio.read(&data, sizeof(data)); } Serial.print(«\nReceived:»); Serial.println(data.msg); } } void WriteData() { myRadio.stopListening(); //Остановить прием и начать передачу myRadio.openWritingPipe(0xF0F0F0F066);//Отправить данные на этот 40-разрядный адрес myRadio.write(&data, sizeof(data)); Serial.print(«\nSent:»); Serial.println(data.msg); delay(300); }

BT Voice Control for Arduino

Главное предназначение данного софта – передача ультразвуковых сигналов сквозь преобразователи. Они соединены с платформой Arduino андроид благодаря Bluetooth порту. Главный модуль в работе — HC-05. Он передает интервал между объектами. Данные отображаются в смартфоне и на Hub диске портала, через это приложение.

BT Voice Control – это голосовое управление Ардуино. Владеет функцией распознавания команд: forward, back, left, right. Чувствительные датчики переадресовывают расстояние в объект Arduino. Далее при помощи модуля Bluetooth HC-05 направляет его в приложение. Программа сэкономит время, тратящееся на набор команд вручную.

Virtuino

Программа для Андроид, предназначенная для мониторинга сенсора. Управляет электро устройствами через Bluetooth, Wi-Fi или Интернет.

При помощи Виртуино создаются:

светодиоды;

кнопки;

переключатели;

дисплеи задач;

инструменты;

регуляторы.

Приложение способно совмещать несколько проектов в один. Управляет отличными платформами единовременно через Bluetooth и Wi-fi. Бесплатно в использовании. Относится к подкатегории System Maintenance. Есть возможность проектировать внутреннее оформление с разной визуализацией.

К ним относятся:

  • светодиоды;
  • переключатели;
  • диаграммы;
  • счетчики;
  • аналоговые приборы.

Обучаться Virtuino можно по учебным пособиям и видео урокам с библиотечной поддержкой. Пока приложение работает в режиме английского языка.

На чем строится вся система и как реализовано в железе

Схема работы следующая: с сервера считываем файл, в котором лежат данные с помощью программы, запущенной на ПК/ноутбуке. Эта программа через USB отсылает данные на контроллер. Контроллер принимает данные и по ним выполняет действия. Схема с сервером привлекательна тем, что управлять схемой можно без приложения, просто зайдя на сайт с любого смартфона/планшета/пк/ноутбука в любой точке планеты, где есть доступ к интернету.

PS. Про серверную часть рассказано ниже.

В этой статье я буду управлять Arduino MEGA 2560 (китайским аналогом), но «за кулисами» схема спокойно сработала и с PIC16F877А, единственное что пришлось использовать — переходник USB-TTL:

Понятное дело программа для PIC несколько отличается от программы для Ардуино, ввиду разных типов МК, но принцип один и тот-же:

Принимаем через COM-порт данные, сравниваем их с внутренней таблицей команд и выполняем соответственное действие.

Схема изначально мне показалась очень простой, но было одно НО — небыло программы, которая читала бы файлик в интернете и отсылала данные в COM-порт. Соответственно такую программу пришлось написать. Программа писалась на VB6. Для чтения файла с сервера используется компонент VB6: Microsoft Internet Transfer Control 6.0. С его помощью просто читается текстовый файл на сервере в строковую переменную. После чтения эта строка отсылается в COM-порт с помощью компонента VB6: Microsoft Comm Control 6.0. Весь процесс чтения файла и отсылания строки читается в цикле с использования таймера. Интервал срабатывания таймера можно менять в конфиге программы, либо прямо во время работы. Кроме этого можно выбрать режим работы порта, его номер, режим работы интернет соединения и ссылку на читаемый файл.

Хочется сделать замечание, что при больших размерах файла и маленьких промежутках программа подвисает, но продолжает работать. Размер буфера моей программы 512 байт. Учитывая, что у моего МК буфер меньше, этого хватает.

Важный момент. Программа в МК не умеет парсить данные, она умеет читать только какой символ был передан на вход через последовательный порт. Без ошибок у меня получилось принимать латиницу (26 символов A-Z и 10 цифр 0-9). Итого 36 команд, если алгоритм доработать и ввести парсинг данных в МК, то передавать можно любые данные. Так же есть возможность «допилинга» ПО для двустороннего обмена данными.

Bluetooth Controller 8 Lamp

Платформа Arduino была создана в 2003 году. Всеобщего внимания она достигла, благодаря низкой цене, а также многомилионному сообществу, направленного на углубленное изучение программирования. Микропроцессоры и микроконтроллеры поставляются с платами. Самыми популярными считаются Arduino. Итальянские модели имеет много функций по расширению и исследованию встроенных Pro систем.

Bluetooth Controller 8 Lamp создан для регулировки функций Ардуино 8 канальным контроллером. Работает при помощи модулей Bluetooth HC-05, HC-06 и HC-07. 8 кнопочный интерфейс соответствует каждой лампочке.

Метод активен только в пределах видимости. В сравнении с другими беспроводными способами — этот самый дешевый. Комплектующие платы стоят менее 1 доллара. Для работы подходят даже подержанные варианты. Статичные девайсы, используя инфракрасный контроллер в потолочных светодиодных лентах, решают легко проблемы, возникшие в процессе.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]