Основы Arduino и C++

Стартовый курс: от первого мигания светодиодом до уверенной работы с переменными, условиями, циклами и аналоговыми входами. Всё — на виртуальной плате в браузере.

1. 01
   Переменные и типы данных: int, float, bool, String

   Типы данных Arduino: int, float, bool и String.
   20 мин
2. 02
   Условия if/else: плата принимает решения

   Учим Arduino принимать решения: if, else, else if, сравнения и логика && и ||.
   19 мин
3. 03
   Циклы for и while: автоматизация повторов

   Циклы for и while в Arduino: счётчик цикла, перебор массива из трёх светодиодов, ожидание через millis без delay, do-while и опасность бесконечного цикла.
   21 мин
4. 04
   Аналоговые входы: analogRead и потенциометр

   Читаем потенциометр через analogRead: АЦП 10 бит и диапазон 0–1023, входы A0–A5, перевод шкалы в 0–255 через map, ШИМ-диммер, фоторезистор LDR и борьба с шумом.
   22 мин
5. 05
   switch/case: устройства с несколькими режимами

   Лестница if/else на четыре режима разваливается от одной пропущенной else.
   18 мин
6. 06
   Конечный автомат: светофор без delay()

   Светофор на delay() не видит кнопку пешехода 11 секунд из 12.
   18 мин
7. 07
   Аналоговый джойстик: две оси и кнопка

   Модуль KY-023: оси на A0 и A1, кнопка на D2 с INPUT_PULLUP.
   17 мин
8. 08
   Класс String: текст, конкатенация и сравнение

   Собираем имя устройства из кусочков, сравниваем команды через ==, режем строку по символам и считаем, во сколько String обходится двум килобайтам SRAM.
   16 мин
9. 09
   Матричная клавиатура 4x4: сканируем строки и столбцы

   Шестнадцать кнопок на восьми пинах: принцип матрицы, сканер без библиотеки в двадцать строк, INPUT_PULLUP на столбцах и призраки при трёх нажатых кнопках.
   17 мин
10. 10
    Датчик движения PIR: свет включается сам

    HC-SR501 в прихожей: три провода, подстроечники чувствительности и времени, прогрев с ложными тревогами и светильник с millis-удержанием вместо delay.
    18 мин
11. 11
    Ультразвуковой HC-SR04: измеряем расстояние сантиметрами

    Подключаем HC-SR04 к Arduino: триг-импульс 10 мкс, эхо через pulseIn, таймаут 30 мс, арифметика 58 мкс на сантиметр и три ловушки первого вечера.
    15 мин
12. 12
    Парктроник на HC-SR04 и зуммере: ближе — чаще писк

    Парктроник на HC-SR04 и зуммере: зоны сигнала через map и constrain, millis-гейт вместо delay и защита от воя при включении.
    16 мин
13. 13
    Реле и Arduino: управляем мощной нагрузкой

    Управляем лампой 220 В через модуль реле: катушка 70 мА, клеммы NO/NC/COM, LOW-активный вход, щелчок при загрузке и правила сетевой стороны.
    17 мин
14. 14
    DC-мотор через транзистор: включение и реверс

    Транзистор как рычаг: 4 мА с пина превращаются в 400 мА на моторе, диод гасит выброс обмотки, а реверс собирается на H-мосте из четырёх ключей.
    16 мин
15. 15
    random() и randomSeed: случайные числа по-настоящему

    random(min,max) не выдаёт верхнюю границу, серия после сброса повторяется, а сид с плавающего A0 каждый запуск новый.
    16 мин
16. 16
    Игра на реакцию: замеряем скорость отклика

    Светодиод вспыхивает после случайной паузы, кнопка ловит нажатие, Serial печатает реакцию в миллисекундах.
    17 мин
17. 17
    Электронный кубик: random и светодиодная шкала

    Электронный кубик на Arduino: кнопка, шесть светодиодов и random(1,7).
    16 мин
18. 18
    Кнопочное меню: выбираем режимы устройства

    Кнопочное меню на Arduino: две кнопки листают пункты и подтверждают выбор, светодиод показывает режим.
    16 мин
19. 19
    Стробоскоп: регулируем частоту вспышек потенциометром

    Стробоскоп на Arduino: потенциометр задаёт 1–15 вспышек в секунду, millis-таймер мигает без delay.
    17 мин
20. 20
    Кодовый замок: клавиатура 4x4 и светодиоды

    Доводим сканер матрицы до замка: буфер набора, сравнение с эталоном 2580, зелёный на успех и три тревожных гудка зуммером, таймаут ввода и память фронтов.
    16 мин
21. 21
    Итоговый проект: ночник с датчиком света и меню

    Финал раздела: ночник, светящий плавно по темноте через ШИМ, меню из трёх режимов на двух кнопках и память режима в EEPROM — пять уроков в одном скетче.
    17 мин
22. 22
    Подключение пьезозуммера к Arduino: tone(), noTone() и электрика пина

    Схема включения зуммера: активный против пассивного, резистор 100 Ом на D8, ток пина 20-30 мА, когда нужен транзистор и потолок tone() 65535 Гц.
    16 мин
23. 23
    Мелодия на tone(): массивы нот, темп и живой цикл без delay

    Мелодия на зуммере: массивы частот и длительностей, темп одной константой, щель 20-30 мс между нотами и millis-планировщик, при котором кнопка жива.
    16 мин
24. 24
    Звуковая сигнализация: порог, сирена и кнопка сброса тревоги

    Сигнализация на зуммере: порог по фоторезистору с гистерезисом, сирена 400-1200 Гц, дежурный бип на millis и кнопка подтверждения тревоги на D2.
    17 мин
25. 25
    Семисегментный индикатор: подключаем и зажигаем цифры

    Подключаем семисегментный индикатор к Arduino: сегменты a-g, резистор 220-330 Ом на каждый, общий анод против катода и инверсия, зажигаем 0 и 1.
    16 мин
26. 26
    Счётчик на семисегментнике: цифры из массива паттернов

    Счётчик 0-9 на индикаторе: массив из 10 байт-паттернов, функция showDigit со сдвигом и маской, кнопки плюс/минус с антидребезгом millis и кольцом.
    16 мин
27. 27
    Таймер обратного отсчёта: сегментник, зуммер и кнопки

    Таймер 9-0 на millis: тик раз в секунду без delay, кнопка старт/стоп, длинное нажатие 900 мс сбрасывает, финальный сигнал tone 1000 Гц на 600 мс.
    17 мин
28. 28
    Кнопка на Arduino: digitalRead и INPUT_PULLUP

    Тактовая кнопка на Arduino без внешнего резистора: INPUT_PULLUP, инвертированная логика, debounce по-простому и почему кнопка «срабатывает сама».
    17 мин
29. 29
    Датчик наклона KY-002: ловим встряску

    Датчик наклона KY-002 на Arduino: шарик замыкает контакты, ловим фронт digitalRead с гейтом 25 мс, счётчик встряхиваний в Serial и LED-вспышка без delay.
    15 мин
30. 30
    Геркон и магнит: дверь под контролем

    Геркон на двери с Arduino: NO и NC контакты, магнит на створке, зазор 10-20 мм, подтяжка пина, метка millis и отсчёт секунд, сколько открыта дверь.
    16 мин
31. 31
    Охранная система: наклон, дверь и зуммер

    Охранная система на Arduino: автомат состояний switch, постановка кнопкой с задержкой 5 с, сирена tone 400-1200 Гц и мигание LED, геркон плюс датчик наклона.
    17 мин
32. 32
    Лазерный модуль KY-008: включаем и мигаем

    Подключение KY-008 к Arduino: роль средней ножки, ток 30 мА на пределе пина, лазер 650 нм и 5 мВт, правила для глаз и мигалка S.O.S.
    15 мин
33. 33
    Лазерная шторка: пересечение луча и счётчик

    Лазер на D12 напротив фоторезистора на A0: analogRead падает при перекрытии, два порога 300 и 400 против дрожи, счёт по фронту пересечения, вывод в Serial.
    16 мин
34. 34
    Охранный периметр: луч, тревога и сброс

    Охрана периметра на лазерном луче: автомат охрана-тревога, фильтр 100 мс против пыли, сирена 1500 и 2200 Гц на millis, мигающий LED, кнопка сброса на D2.
    17 мин
35. 35
    Двоичная система: как плата видит числа

    Степени двойки и байт 0-255: bitRead() и сдвиг (x >> i) & 1, число с потенциометра A0 через map на шкалу из восьми светодиодов, разбор 0, 5, 127 и 255 по битам.
    16 мин
36. 36
    Побитовые операции: И, ИЛИ, сдвиги и флаги

    Шесть операторов над битами на практике: |= ставит флаг, &= ~ сбрасывает, ^= переключает, << сдвигает единицу; байт флагов устройства и бегущий огонёк 1 << i.
    16 мин
37. 37
    Двоичные часы: время на восьми светодиодах

    Двоичные часы на шкале: часы пятью битами, минуты пятёрками, кнопка листает показ, тик на millis(), завод времени через Serial.parseInt и разговор про RTC.
    17 мин
38. 38
    Калькулятор: клавиатура 4x4 и LCD

    Калькулятор на клавиатуре 4x4: цифры складываются в число, A-D задают операцию, итог и деление с остатком на LCD 16x2 по I2C, защита от деления на ноль.
    16 мин
39. 39
    Терминал выбора: меню товаров и сумма

    Касса на клавиатуре 4x4: таблица товаров в массиве, номер добавляет позицию, решётка печатает чек в Serial, итог и светодиод оплачено на D12.
    16 мин
40. 40
    Ввод PIN: звёздочки на экране и смена кода

    PIN с клавиатуры 4x4: звёздочки на LCD, код в EEPROM с маркером первого запуска, три попытки и блокировка 30 секунд, смена кода с подтверждением.
    17 мин
41. 41
    Функции-модули: прототипы, static и читаемый loop

    Зачем Arduino IDE сама дописывает прототипы функций, что помнит static внутри функции и почему loop из трёх вызовов читается как оглавление большого скетча.
    16 мин
42. 42
    Пульт из Serial: switch по букве и число в придачу

    Однобуквенные команды через Serial.read и switch по символу: фильтр переводов строки, число после буквы добирает parseInt, зажим constrain держит границы.
    16 мин
43. 43
    Среднее против выбросов: сумма в long и медиана из трёх

    Дрожь АЦП лечится в три приёма: сумма в long против переполнения, усечённое среднее из десяти чтений и медиана из трёх, через которую выброс пролетает мимо.
    16 мин
44. 44
    Тернарный оператор и флаги: выбор в одну строку

    Тернарный оператор ?: выбирает значение одной строкой: ночник на флагах, инверсия режима кнопкой, связки и или не.
    16 мин
45. 45
    Обмен значений: амперсанд и звёздочка без страшных слов

    Почему функция без амперсанда молча не меняет переменные: обмен через ссылку и указатель, третья переменная, арифметический трюк и его граница переполнения.
    16 мин
46. 46
    break и continue: выходим раньше, пропускаем лишнее

    break выходит из цикла на первом совпадении, continue отбрасывает мусорный виток: поиск порога в журнале, фильтр пустых ячеек и честный выход из вечного while.
    16 мин
47. 47
    int, long и unsigned: переполнение millis через 49 дней

    byte, int, long и unsigned long на Uno: сколько вмещает каждый тип, почему millis сворачивается через 49,7 дня и какой таймер переживёт переход через ноль.
    16 мин
48. 48
    #define, const и enum: три способа завести константу

    #define подставляет текст, const проверяет тип, enum строит список состояний.
    15 мин
49. 49
    Приведение типов и map(): куда девается дробная часть

    Целочисленное деление выбрасывает дробный хвост: почему raw*5/1023 прижимается к нулю, как map режет ступени и когда спасает приведение к float.
    16 мин
50. 50
    Функции: параметры, возврат, свои команды

    Своя функция с параметрами blink(n, ms) и возвратом readAverage(pin): локальные переменные, прототипы до setup и почему определение ниже loop обычно прощается.
    16 мин
51. 51
    Строки: char-массивы против String

    "текст" — char-массив с нулём в конце, String — класс с методами: где фрагментация кучи валит долгоживущий скетч на Uno и когда String допустим.
    16 мин
52. 52
    switch и тернарный оператор: много веток без каши

    switch по числу и символу с case, break и default, тернарный оператор cond ?
    16 мин
53. 53
    Таблицы значений: массивы данных вместо формул

    Таблица сырых кодов АЦП в градусы вместо формулы: линейная интерполяция по 10 точкам, кривая свечи без sin и честный счёт байтов ОЗУ под int-таблицу.
    16 мин
54. 54
    Битовые операции: &, |, <<, >> на живых примерах

    Маски на живых примерах: чтение val & (1 << n), установка и сброс битов, сдвиг как умножение на 2, упаковка двух байтов в int и ловушка знака 1 << 15.
    16 мин
55. 55
    const против #define и стиль кода

    #define подставляет текст до компиляции, const несёт тип и область видимости: ловушка 2*SUM без скобок, CAPS и camelCase, комментарии «почему» и Ctrl+T.
    15 мин
56. 56
    Дребезг кнопки: надёжный антидребезг на millis()

    Почему кнопка дребезжит 5–20 мс и насчитывает лишние нажатия: неблокирующий антидребезг на millis(), lastDebounceTime, интервал 20–50 мс и разбор тупиков.
    18 мин
57. 57
    Переключатель на кнопке: toggle и счётчик нажатий

    Выключатель на кнопке: toggle по фронту нажатия, переменная ledState, счётчик кликов и антидребезг на millis, без которого переключатель работает через раз.
    17 мин
58. 58
    analogWrite и ШИМ: меняем яркость светодиода

    ШИМ на Arduino: analogWrite и duty cycle на пальцах — плавная яркость светодиода, ШИМ-пины 3, 5, 6, 9, 10, 11, частота 490 Гц и разбор тупиков.
    18 мин
59. 59
    RGB-светодиод на Arduino: смешиваем цвета из трёх каналов

    RGB-светодиод на Arduino: подключение общего анода и общего катода, три пина ШИМ 9/10/11, смешивание цветов analogWrite и разбор анодного тупика.
    17 мин
60. 60
    Светодиодная шкала: бегущие огни на восьми светодиодах

    Светодиодная шкала на Arduino: бегущие огни на восьми светодиодах через массив пинов int leds[8] и цикл for — индикатор уровня без копипасты и опечаток.
    16 мин
61. 61
    Потенциометр: регулируем яркость светодиода поворотом ручки

    Потенциометр на Arduino: analogRead, map() из 0–1023 в 0–255 и плавный диммер светодиода через analogWrite — края ручки, constrain() и ШИМ-пины.
    17 мин
62. 62
    Фоторезистор и делитель напряжения: автоматический ночник

    Фоторезистор и делитель напряжения на Arduino: порог света, гистерезис против мигания и автоматический ночник на светодиоде — с расчётом плеч делителя.
    17 мин
63. 63
    Термистор NTC: термометр на формуле Стейнхарта

    Термистор NTC на Arduino: из analogRead в омы, формула Стейнхарта с log() и настоящие градусы Цельсия в Serial — защита от обрыва и тупики float.
    18 мин
64. 64
    Пьезозуммер: tone(), noTone() и звуковые сигналы

    Пьезозуммер на Arduino: beep через tone() и noTone(), сирена и двухтональная тревога, частоты от 31 Гц до писка парктроника и резистор 100 Ом на пине.
    17 мин
65. 65
    Мелодии на зуммере: массивы нот и длительностей

    Ноты для зуммера кодируем числами: массивы частот и длительностей, проигрыш мелодии циклом for, паузы нулевой нотой и разбор блокировки delay().
    17 мин
66. 66
    Массивы в Arduino: паттерны мигания и журнал показаний

    Храним пять пинов в одном массиве, пишем паттерны мигания и журнал показаний со средним: индексация с нуля, обход for, грабли границ, сглаживание шума.
    18 мин
67. 67
    Свои функции в скетче: раскладываем код по полочкам

    Копипаста трёх светодиодов ужимается в функцию blinkLed(pin, ms): анатомия функций, возвращаемые значения, локальные переменные и честные тупики.
    18 мин
68. 68
    Первый скетч: мигаем светодиодом и понимаем setup()/loop()

    Зажигаем светодиод на Arduino Uno: разбираем setup() и loop() построчно, зачем нужен резистор 220 Ом, три грабли новичка и код сразу в симуляторе.
    18 мин