Модуль 8 — Фінальний проєкт (курс для початківців)

Мета модуля: застосувати всі отримані знання та навички для створення завершеного пристрою на Arduino, який включає щонайменше один датчик, один виконавчий пристрій та систему виводу інформації.

Завдання

Необхідно зібрати пристрій, який використовує:

• Щонайменше 1 датчик (температури, вологості, освітленості, руху тощо)
• Щонайменше 1 виконавчий пристрій (світлодіод, мотор, реле)
• Вивід інформації (світлодіоди або дисплей)

Можливі проєкти

1. Міні-метеостанція

Датчик: DHT11 або DHT22 (температура та вологість)
Вивід інформації: LCD 1602 або OLED дисплей
Виконавчий пристрій: світлодіод, що загоряється при перевищенні температури

#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

DHT dht(2, DHT11);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
int ledPin = 7;

void setup() {
  dht.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  float t = dht.readTemperature();
  float h = dht.readHumidity();

  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Temp: "); lcd.print(t); lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Hum: "); lcd.print(h); lcd.print("%");

  if (t > 28) digitalWrite(ledPin, HIGH);
  else digitalWrite(ledPin, LOW);

  delay(2000);
}

#include <Wire.h>#include <RTClib.h>#include <Servo.h>#include <LiquidCrystal_I2C.h>// ===== НАЛАШТУВАННЯ =====const int SERVO_PIN = 9;const int LED_PIN   = 7;const int OPEN_ANGLE  = 100;   // кут відкриття заслінкиconst int CLOSE_ANGLE = 0;     // кут закриттяconst int OPEN_MS     = 1500;  // скільки тримати відкритою, мс// Час годівель (24-годинний формат)const uint8_t FEEDS = 2;uint8_t feedHour[FEEDS]   = {8, 19};uint8_t feedMinute[FEEDS] = {0, 30};// ===== ОБ’ЄКТИ =====RTC_DS3231 rtc;Servo gate;LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);bool fedThisMinute[FEEDS] = {false, false};void setup() {  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);  digitalWrite(LED_PIN, LOW);  gate.attach(SERVO_PIN);  gate.write(CLOSE_ANGLE);  Wire.begin();  rtc.begin();  // *** Одноразово раскоментуйте для синхронізації з ПК:  // rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));  lcd.init(); lcd.backlight();  lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Auto Feeder");  lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Init...");  delay(800);  updateNextFeedOnLCD();}void loop() {  DateTime now = rtc.now();  static int lastMinute = -1;  if (now.minute() != lastMinute) {    lastMinute = now.minute();    for (uint8_t i = 0; i < FEEDS; i++) fedThisMinute[i] = false;    updateNextFeedOnLCD(now);  }  for (uint8_t i = 0; i < FEEDS; i++) {    if (!fedThisMinute[i] &&        now.hour() == feedHour[i] &&        now.minute() == feedMinute[i]) {      performFeeding(i);      fedThisMinute[i] = true;    }  }  delay(200);}void performFeeding(uint8_t idx) {  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);  lcd.clear();  lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Feeding #"); lcd.print(idx+1);  lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Opening...");  for (int a = CLOSE_ANGLE; a <= OPEN_ANGLE; a += 3) {    gate.write(a);    delay(15);  }  delay(OPEN_MS);  for (int a = OPEN_ANGLE; a >= CLOSE_ANGLE; a -= 3) {    gate.write(a);    delay(15);  }  digitalWrite(LED_PIN, LOW);  updateNextFeedOnLCD();}void updateNextFeedOnLCD() {  updateNextFeedOnLCD(rtc.now());}void updateNextFeedOnLCD(const DateTime &now) {  int best = -1;  long bestDelta = 24L*60L + 1;  long curMin = now.hour()*60L + now.minute();  for (uint8_t i = 0; i < FEEDS; i++) {    long t = feedHour[i]*60L + feedMinute[i];    long delta = t - curMin;    if (delta < 0) delta += 24L*60L;    if (delta < bestDelta) { bestDelta = delta; best = i; }  }  char buf[6];  sprintf(buf, "%02d:%02d", feedHour[best], feedMinute[best]);  lcd.clear();  lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Next feed:");  lcd.setCursor(0,1); lcd.print(buf);}

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // якщо дисплея немає, встановіть USE_LCD false

// ====== НАЛАШТУВАННЯ ======
const bool USE_LCD = true;          // поставити false, якщо LCD немає
const uint8_t PIR_PIN   = 2;        // вхід PIR
const uint8_t RELAY_PIN = 8;        // вихід на реле
const uint8_t LED_PIN   = 13;       // індикація тривоги

// затримки, мс
const unsigned long TRIGGER_FILTER_MS = 80;    // антифальшивий фільтр
const unsigned long ALARM_DURATION_MS = 10000; // тривалість тривоги
const unsigned long COOLDOWN_MS       = 5000;  // пауза після тривоги

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

enum State { ARMED, ALARM, COOLDOWN };
State state = ARMED;

unsigned long tState = 0;           // таймер поточного стану
unsigned long tMotionStart = 0;     // таймер підтвердження руху

void lcdInitIfUsed() {
  if (!USE_LCD) return;
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0); lcd.print("PIR Security");
  lcd.setCursor(0,1); lcd.print("ARMED");
}

void lcdShow(const char* l1, const char* l2) {
  if (!USE_LCD) return;
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0); lcd.print(l1);
  lcd.setCursor(0,1); lcd.print(l2);
}

void setup() {
  pinMode(PIR_PIN,   INPUT);       
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_PIN,   OUTPUT);

  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
  digitalWrite(LED_PIN,   LOW);

  lcdInitIfUsed();
}

void loop() {
  bool motion = digitalRead(PIR_PIN) == HIGH;
  unsigned long now = millis();

  switch (state) {
    case ARMED:
      if (motion) {
        if (tMotionStart == 0) tMotionStart = now;
        if (now - tMotionStart >= TRIGGER_FILTER_MS) {
          digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);  
          lcdShow("ALARM!", "Motion detect");
          tState = now;
          state = ALARM;
        }
      } else {
        tMotionStart = 0;
        digitalWrite(LED_PIN, (now/500)%2);
        if (USE_LCD && (now/2000)%2==0) lcdShow("ARMED", "Waiting motion");
      }
      break;

    case ALARM:
      digitalWrite(LED_PIN, (now/150)%2);
      if (now - tState >= ALARM_DURATION_MS) {
        digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
        digitalWrite(LED_PIN, LOW);
        lcdShow("COOLDOWN", "Please wait...");
        tState = now;
        state = COOLDOWN;
      }
      break;

    case COOLDOWN:
      if (now - tState >= COOLDOWN_MS) {
        state = ARMED;
        tMotionStart = 0;
        lcdShow("ARMED", "Ready");
      }
      break;
  }
}

План роботи

1. Виберіть ідею проєкту.
2. Складіть список необхідних компонентів.
3. Зберіть схему на макетній платі.
4. Напишіть і завантажте програму в Arduino.
5. Протестуйте та усуньте помилки.
6. За бажання — зберіть проєкт у корпусі.

Поради

• Використовуйте вже вивчені модулі та команди.
• Для фінального проєкту можна комбінувати кілька датчиків.
• Обов’язково враховуйте живлення та безпеку пристрою.

Контрольні запитання

1. Які три обов’язкові частини має містити фінальний проєкт?
2. Як можна вдосконалити проєкт у майбутньому?
3. Чим корисна відладка під час збірки?

Авторський курс з Arduino для початківців. Використання матеріалів на комерційних сайтах дозволяється з посиланням на джерело.