За допомогою спеціальних конструкторів можна в найкоротші терміни придбати досить великі навички створення електронних схем, які послужать вхідним квитком у світ безмежних можливостей сучасної електроніки.
Дуже багато людей в деталях уявляють собі, як влаштований автомобіль. Багато хто навіть будує власні машини, іграшкові і справжні, зробивши це своїм хобі. Достатньо один раз розібрати автомобільний двигун, щоб побачити (і назавжди запам'ятати) клапани, через які циліндр наповнюється паливом і повітрям, камеру згоряння, в якій займається суміш, шатуни і колінчастий вал, які змушують обертатися маховик.
Якщо ви розберете пульт від телевізора, ви побачите мікросхеми та електронні компоненти. Їх зовнішній вигляд мало що розповість вам про те, як все це працює. Приблизно так само в розібраному вигляді виглядають комп'ютерна миша, мобільний телефон або аудіоплеєр. Щоб самостійно збирати, а тим більше проектувати сучасні гаджети, потрібно володіти глибокими пізнаннями в області електротехніки, вміти на всі лади схиляти закон Ома, розбиратися в програмуванні і дружити з паяльником. Тому хобі, пов'язані з електронікою, як правило, залишаються приділом людей зі спеціальною освітою.
Наприклад, набір під назвою «Матрьошка Z» від компанії «Амперка» покликаний в найкоротші терміни ліквідувати електронну безграмотність користувача і навчити його поводитися з універсальним контролером Arduino.
Дошка для прототипування
Щоб спробувати в справі тільки що придуману електронну схему і поекспериментувати з підбором компонентів, зовсім не обов'язково кожен раз братися за паяльник.
Для швидкої і надійної збірки схем існує дошка для прототипування, або монтажна дошка. Вона складається з численних роз'ємів, поєднаних певним чином. По правому і лівому краю дошки йдуть дві пари рейок харчування. Всі ці контакти з'єднані по вертикалі і служать для підключення компонентів до джерела струму. Якщо рейки живлення нагадують стовпчики таблиці, всі інші контакти об'єднані в рядки, по горизонталі. На них розташовуються електронні компоненти: мікросхеми, транзистри, резистори, конденсатори. Всі вони з'єднуються в потрібну схему за допомогою перемичок. Набір перемичок різної довжини також входить в комплект.
Розумний чіп
Контролер - це мініатюрний комп'ютер з набором входів і виходів, що працює за заздалегідь написаною програмою. Мікросхема-контролер обов'язково присутній у вищезгаданих телефоні, плеєрі та пульті, так само як у практично будь-якому сучасному електронному пристрої.
Контролер - річ сама по собі універсальна. До входів можна підключити як звичайні кнопки (пульт), так і температурні датчики (кондиціонер), модулі бездротового зв'язку (телефон) і навіть електрогітару (цифровий процесор ефектів). Виходи також можуть керувати чим завгодно. Завдання контролера - вимірювати електричну напругу на входах і подавати напругу на виходи відповідно до програми.
Контролер Arduino Uno
Arduino Uno - базовий контролер сімейства Arduino, ідеально підходящий для вирішення більшості завдань.
У нього є 14 контактів, які можуть служити і входами, і виходами, serial-інтерфейс для підключення до комп'ютера, USB-порт. Для більш специфічних завдань можуть підійти інші плати. Arduino Mega містить більшу кількість входів, виходів і serial-портів. Arduino Nano - аналог Uno в ультракомпактному виконанні. Незліченні плати розширення готові перетворити ваш Arduino на Wi-Fi-роутер, мобільний телефон, музичний інструмент або робота.
Arduino - один з найпоширеніших контролерів. Він надзвичайно зручний для побудови прототипів електронних пристроїв і тому користується популярністю серед любителів, студентів і цілком серйозних винахідників по всьому світу. На те є кілька вагомих причин.
Резистори. Arduino - універсальний контролер, здатний працювати практично з будь-якими електронними компонентами. Кожен компонент розрахований на свій струм і напругу. Набір вчить нас застосовувати резистори за кількома типовими схемами. Схема ділення напруги, що складається з пари резисторів, дозволяє керувати напругою в будь-якій точці схеми. Токообмежуючий резистор захищає малопотужні компоненти від перегріву. Крім того, застосовуються стягуючі і підтягуючі резистори, які відводять наводки і перешкоди в землю від входів контролера, щоб уникнути випадкових спрацьовувань.
По-перше, Arduino дійсно універсальний. За допомогою спеціальних плат розширення його можна навчити спілкуванню з іншими пристроями за Wi-Fi, Bluetooth іGPRS, приймати SMS-повідомлення і телефонні дзвінки. Вбудовані бібліотеки протоколів дозволяють Arduino спілкуватися з сервоприводами і сенсорами, поширеними в сучасній робототехніці. Відкрита архітектура софта і заліза дозволяє більш просунутим користувачам з легкістю налаштувати його під будь-які потреби.