Arduino创意设计全解析

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Arduino 创意设计大全
Atmel 最新的创意设计大全，先后奉上上百个创意设计，点亮你的设计之旅！基于AVR单片机的六足机器人、Arduino 互动玩偶BOXZ、智能读写姿势提醒器、基于AVR的无线音乐播放器等等创意DIY的设计制作全解析。

1、基于AVR单片机的六足机器人
本作品以8位AVR单片机ATmega32作为核心控制器，以ＴＩ公司生产的大功率集成稳压芯片LMZ12010作为供电系统的核心器件，以嵌入式Ｃ语言作为控制算法实现手段，以SolidWorks作为机械结构建模平台，以Altium Designer作为电子电路设计软件，以数控雕刻机作为工具实现机械结构的加工与PCB电路板的制作，初步设计完成了一个以三角步态法作为控制原理的仿生六足机器人。

该机器人功能如下：
1、普通六足蜘蛛和普通螃蟹两种行走模式；
2、红外无线通讯遥控控制；
3、12种仿生运行动作；
4、6种可调节运行速度。

该版本机器人利用定时中断法初步实现了18路舵机的同时控制以及18路舵机的速度调节。

针对机器人对供电系统要求较高的特点，本作品设计了一种稳定、简单、可靠的新型电路供电系统。

2、Arduino 互动玩偶BOXZ
BOXZ，昵称盒仔，其创意始于2012年6月初。

当时的想法是设计一款基于Arduino的入门级机器人，可以和三五好友在有限的空间里进行踢足球等互动，而且要做到取材容易制作简单，在设计的上采用了模块化的接插结构，同时还要注重外观拥有个性。

BOXZ是一个开源的项目，所以大家完全可以自己制作一套独一无二的盒仔。

经过一年多的沉淀，我们的盒仔功能也越来越完善。

从简单的入门机器人到现在的互动电子玩偶，材料也由裁切的硬纸板升级到激光切割的亚克力板。

不仅如此，我们现在还提供了对传感器的支持，通过扩展不同的声光电传感器可以实现丰富的互动体验。

3、智能读写姿势提醒器
这个使用Arduino UNO单片机和Ardublock软件编程来实现，所以很适合非专业的爱好者、中小学生来制作，其原理主要是利用超声波传感器检测头部与书本的距离，通过Led 发光管和报警声音，提醒使用者，及时纠正不良读写姿势，保护眼睛，预防近视。

4、基于AVR的无线音乐播放器
本作品名是通过两个模块共同工作来实现无线音乐播放的功能。

所含两个模块分别是发送模块和接收模块。

发送端（即发送模块）通过主控制器读取SD卡中储存的音频文件，并通过射频电路发送出去。

发送端采用ATmega128作为主控制器，射频电路则使用nRF24L01模块。

接收端（即接收模块）通过射频电路接收由发送端发出的数据，并通过主控制器将数据缓存后，通过脉宽调制(PWM)的形式产生音频，最后经低通滤波处理后输出音频。

接收端采用ATmega32作为主控制器，射频电路使用nRF24L01模块。

另外，用户能够从接收端控制音乐的播放，提供暂停、切换曲目等功能并且接收端增加了LCD显示提升用户体验。

5、基于AVR的自平衡遥控小车
本设计选用选用Arduino mini pro 单片机，采用ATmega328的微处理器;使用ICC4AVR的编程语言;在功能上小车上电就保持平衡，可以使用遥控器进行控制。

车模平衡控制原理：车模平衡控制也是通过负反馈来实现的。

因为车模有两个轮子着地，车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。

控制轮子转动，抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。

6、DIY的PM2.5的环境监测站
最近江浙沪的天气实在糟糕，但是自己身边的空气究竟怎么样啊，就从淘宝上采购了点元件做了个网络观测站，来分析分析数据，
顺便也把气温，湿度，气压也做了进去，现在能统计气温，气压，湿度，pm1.0颗粒数，pm2.5的颗粒数，虽然不是很精准，但起码知道个变化量。

7、DIY的另类怀表
用132个led替代传统怀表的机械指针，复古的外壳与壳内现代感较强的led及芯片形成反差，很有感觉。

对led一直有特殊的好感，可以说是led让童年的我对电子产生了浓厚的兴趣。

几年前偶然间在网上看到有这样的创意，那时就特想自己DIY一个，也不是多复杂的东西，画板打样到写完程序也没花多长时间，倒是最后安装花了不少时间。

主控芯片采用的是ATmega8，18个IO控制132个led，采用单片机的timer2外接32.785khz 晶振作为RTC，一节110mAh锂电池供电，不显示时间时进入POWER SAVE模式节省电流，每次timer2溢出中断醒来更新时间并检测按键。

睡眠电流为8uA左右。

怀表的按钮用作点亮、熄灭时间显示。

长按按钮两秒进入时间设置模式，设置完长按2秒退出设置。

8、基于Mega 128的越野遥控的机器人
该越野车能够适应各种复杂路面，可以越过15cm一下垂直光滑的障碍物，在草丛中穿梭自如。

车体具有良好的减震系统及悬挂系统，使整车在上下楼梯时更加稳定，轻松自如。

车体中间采用丝杠连接方式，可以根据路面的复杂程度选择合适的车体长度，车辆在行驶过程中也可以实现车体长度的变化。

车辆电机采用600n/min的24V直流减速电机，在保证车辆驱动力的同时也保证了车辆有较高的行驶速度。

遥控部分由Mega8处理指令并由nrf905无线发送，有效遥控距离可达200M以上。

该无线抗干扰能力强，功耗低，遥控距离远等特点。

车体部分由Mega128作为主处理器，使用PWM进行调速，具有多个前进后退档位以及多种转弯方式。

9、互联网时代，Atmel 也能上网
以太网具有复杂的通信协议比如TCP/IP协议簇。

某个设备想要与网络设备通信或者说要开发一台网络设备，不光需要信号电平和通信协议的转换，还需要一部分复杂的编程工作。

当然也需要硬件接口的配合来做信号的变换。

所以一般的MCU需要扩展以太网的接口。

不仅仅一般的单片机需要扩展，ARM家族，包括包含网络功能的其直系血亲Cortex 系列也需要扩展PHY。

Cortex系列或者说ARM家族所支持的网络功能是位于OSI七层协议中数据链路层，再具体一点就是MAC层。

所以，有不少公司开发出了很多针对不同OSI层的芯片，使得开发越来越简化，比如RTL8139D，ENC28J60是包含MAC和PHY层的接口芯片应用这种接口芯片TCP/IP协议簇是在软件中实现，一般包含在操作系统中。

10、健康、智能、环保的小夜灯
这个灯目前使用的是arduino uno r3来制作（其中设计到人体热释电模块、光敏电阻模块、超声波模块备用）；
这个项目目前还没有很好的完成，因为刚接触arduino uno 同时也是刚接触avr单片机，
arduino uno是一个开源硬件使用的是atmega328p芯片，这个硬件和配套软件很方便操作入门，特别适合我们这些没有太多编程经验的人使用；
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