无论你是电子机器的爱好者还是完全被吹捧的计算机科学专业人士,你可能都熟悉像Arduino和rubber PI这样的微控制器。这些小型计算设备使编程和DIY技术项目变得容易接近,最适合所有感兴趣的人。
这就引出了几个问题:在教育环境中,对爱人或一个人来说,负担得起或平易近人意味着什么?什么样的项目最适合对这些设备感兴趣的不同受众?
不同的用例可以给你你能做的,无论你是在麻省理工学院还是一生中从未建立过科技项目。以下所有例子都提出了一个解释其吸引力的项目,该项目不超过150美元的预算。
项目描述:拿起装有所有必要零件和伺服机构的机械臂套件,搭建成一个类,然后让你的学生搭建一个微控制器来控制它。
随着技术和计算课程在各级教育中变得越来越普遍,教师(通常自己购买用品)可能会寻找项目来充分利用最低的预算。如何在不损害银行的情况下挑战一个有才华的年轻人?答案很简单:搭建一个可控的机械臂,让每个学生自己搭建并编程自己的微控制器。
从零部件的角度来看,Arduino背后的技术便宜又直接。在材料中,每人大约5美元,学生可以在设置自己的硬件时学习构建和执行电路的基本知识。你需要为Arduino(称为“集成开发环境”或IDE)编写软件的程序是开源的,这意味着它可以免费使用。有些ArduinoIDE直接在您的浏览器中运行,使它们更容易访问和启动。
一旦你的学生自制了Arduinos,他们就可以在课堂上组装机器人手臂,并学会使用自己的微控制器进行编程。每个学生都可以从网络浏览器远程访问和存储Arduino程序(称为“草图”),因此没有家用电脑的学生可以在必要时使用学校的机器。这也使得保存项目并在几天内归还变得容易。
机器人是充满好奇心和科学头脑的孩子的理想课堂。以下是我们认为自己工作出色的一些原因:
总成本:每节课150美元(机器人手臂套件约50美元,外加每个学生5美元的控制器)。
这个项目很简单:获取一个Arduino,一个WiFi模块,一个传感器和一个触摸屏显示器,并建立一个物联网的连接家庭恒温器,它不仅控制你的暖通空调,还显示关于天气的信息(包括当前和预测)。
对于已经体验过微控制器和构建电路,并且现在想冒险进入实际应用的家庭爱好者来说,恒温器控制器是一个很棒的项目。
随着我们生活越来越多,智能设备变得越来越流行,并与我们的日常业务相关。这个项目将帮助爱好者了解物联网是如何工作的,以及如何使用它来为你的家庭增加实用功能。例如,您的新恒温器将能够通过在线访问天气数据来集成和显示您所在地区的天气预报。你将能够远程控制它,以确保当你到达时,你的家处于最佳温度。
一旦你可以将设备连接到家庭网络,并建立一个程序,允许你从你的电脑或智能手机控制设备,你将打开一个充满可能性的世界。有实际而具体的目标也有助于激励你完成项目,克服困难。
即使你还没有准备好开始编程自动响应,构建一个可控的恒温器也是一个坚实而实用的项目。更好的是,你可以从已经做过的人那里得到你的程序。这是Arduino的一大特色,——。它的开源性质已经发展成为一个喜欢分享的社区。你几乎总能找到以前做过你项目的人。如果你感到不确定,你可以用他们的工作作为指导。
总成本:155美元或更低。
项目简单说:使用指纹扫描模块和Arduino微控制器,员工无需钥匙或数字代码即可进入休息室或其他私密区域。
大多数小企业都有一个供员工使用的区域,即休息室、录音室或储藏室。这些区域应该是维护财产和讨论员工问题的安全场所,但是员工可能会意外或故意破坏这种安全。
这个安全问题的一个解决方案是结合Arduino、电子锁和指纹扫描仪模块,创建指纹锁。给你的员工登记“指纹”,他们将一无所有,不会丢失。只需刷卡即可接触所有员工。如果员工辞职或被解雇,您可以轻松撤销他们的凭据,而无需与其他员工共享新代码。
幸运的是,对于你(想尝试这种方法的小企业主)来说,你不必一个人去。关于如何使用Arduino微控制器构建指纹锁,有几十个教程。这个项目有很多机会提供一个技术企业家:
当然,这款指纹锁并不能替代专业安装的安全系统,所以在添加自制指纹锁之前,先完成存放保险箱、前门通道等敏感区域的操作。
总成本:控制电动锁90美元。
项目介绍:寻求其他厂商、艺术家、DIY-ERS,尝试解决他们的一些问题或加强彼此的实践。一旦你有了一个想法,请设定一个预算,并努力找到一个适合它的解决方案。
对于高级用户来说,那些掌握了基本技术和流程的人,选择合适的项目是如此个人化。与其向所有高级用户提供标准的项目建议,不如问自己几个问题来帮助头脑风暴新项目:
寻找其他从事有趣工作的制造商来激发创造力和灵感。学会与其他建造和修理的人合作,尤其是在你专业领域之外的领域,是扩展你技能的最好方法。一个实用的方法是在你所在的地区找一个人(也许通过当地的大学、工作室、美术馆或行业活动),并尝试孵化一个融合你的专业知识的项目。也许附近有一个雕塑家想让他们的艺术自动化,或者。
者制作一个交互式的展览,或者一个当地的剧院,可能想把技术集成到一个性能上,但有有限的资源或专业知识。一旦您确定了一个共同目标,请设置预算并挑战自己寻找解决方案。总成本:取决于您的合作者和目标。鉴于DIY-微控制器设置的部件成本,150美元是一个很好的媒介,足以产生一个很好的结果,但仍然是一个制约你创造力的制约因素。
在构建编程和技术技能时,教育水平和预算不应该是障碍。微控制器可能是用户友好的,足以让中学生享受,但他们仍然是执行重要任务的强大计算设备。寻找日常生活中的障碍和问题,找到创新的方法,用经济实惠的多功能微控制器来解决这些障碍和问题。
ZachWendt是一位机械工程师,他喜欢写电子元器件如何在项目中得到最好的应用。他在Arrow电子公司工作,这是一家主要的微控制器产品供应商。