Тв ардуино: Простая игровая тв-приставка на Arduino / Хабр — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Проекты Ардуино, Raspberry Pi. Робототехника

Три закона роботехники в научной фантастике — обязательные правила поведения для роботов, впервые сформулированные Айзеком Азимовым в рассказе «Хоровод».

Законы гласят:

— Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.

— Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.

— Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам.

Подробнее …

Arduino представляет собой инструмент,
с помощью которого можно создавать
различные электронные устройства.
Она может использоваться как для
построения простых схем, так и для
реализации довольно
сложных проектов.
Arduino является довольно простой
платой в изучении и на начальном
этапе работы с ней не требует особых

навыков в программировании и
схемотехнике.

Сейчас проекты на
этой платформе собирают даже
школьники младших классов, причем
собрать можно действительно
все что угодно: от простого
мигающего светодиода
или метеостанции до полноценной
системы»Умный дом», которая
будет охватывать огромное
пространство, позволяя
автоматизировать большинство
процессов в помещении.

Представленные в нашей рубрике
видеоуроки помогут вам построить
своими руками очень
крутые устройства и проекты.

Желаем удачи!

Подробнее…

В жизни каждого разработчика наступает момент, когда сложность задач превышает возможности техники. Выход только один: переход на другую платформу.
Raspberry Pi – небольшой, но вполне настоящий компьютер с возможностью подключения монитора, клавиатуры и мыши. Для связи с внешним миром есть порт Ethernet и разъем ввода-вывода. Двадцати шести (в новых модификациях — 40) контактов этого разъема вполне достаточно для подключения любых самодельных устройств и датчиков.
Для Raspberry Pi разработано множество интересных устройств и программ, которые работают под управлением бесплатной операционной системы Linux, да и сам компьютер стоит недорого.

Работа с компьютером Raspberry Pi потребует определенных знаний и навыков, однако овчинка явно стоит выделки — вычислительная мощность и скорость выполнения программ возрастут многократно.

Подробнее …

Количество проектов 768

Видео — уроки

Хорошая книга для быстрого старта в изучении Arduino
Arduino Урок. Подключение Arduino
Arduino Урок 1. Мигание светодиодом
Arduino Урок 2. Потенциометр

Arduino Урок 3. RGB светодиод
Arduino Урок 4. Множество светодиодов
Arduino Урок 5. Кнопка, логические операторы
Arduino Урок 6. Фоторезистор, делитель напряжения
Arduino Урок 7. Термодатчик, Serial Monitor
Arduino Урок 8. Сервопривод, библиотеки
Arduino Урок 9. Flex Sensor
Arduino Урок 10. ИК приемник
Arduino Урок 11. Биполярный шаговый двигатель на L298N

Видеоуроки по Arduino от Jeremy Blum. SD-карты и регистрация данных (11-я серия)
Видеоуроки по Arduino от Jeremy Blum. Чтение RFID-меток (12-я серия)
Видеоуроки по Arduino от Jeremy Blum. ЖК-дисплеи / LCD (13-я серия)
Знакомимся с Arduino — что это такое?
Arduino первые шаги. (подключение, софт, схема, пробный проект)
Arduino UNO — обзор пинов
Arduino IDE введение
Таймер для определения реакции человека на базе Электронного конструктора СМАЙЛ

Работа с интернетом на примере Ethernet Shield W5100

Проекты
на Arduino

Светящийся зонт, определяющий качество воздуха
Манипулятор на мобильной платформе на базе Arduino
Дистанционное управление отоплением на Arduino
Электронный конструктор СМАЙЛ. Обзор
Автоматический полив растения. Часть 1
ArduCar-Z машина на ардуино с ИК пультом управления
Автоматический полив растения. Часть 2

Умный дом на Arduino (проект). Arduino «Smart home»
Автоматическое позиционирование солнечной батареи
Электронный ключ. Система управления контролем доступа
Робот-манипулятор на основе Arduino
Arduino датчик распознавания цвета
Шагающий робот на Ардуино (продолжение)
Поворотный стол для 3D макросъёмки на Arduino
Робототехническая платформа с манипулятором
Шестиногогий робот (Hexopod)
Частотомер на Arduino

Гальваническая развязка дискретных входов Arduino
Миниатюрный манипулятор
Измеритель пульса
Светодиодная подсветка для сноуборда
Электронный сигнализатор для рыбака
RGB-куб с гироскопом
Измеритель магнитного поля
Графический барометр
Счетчик потребления электроэнергии
ИК-приемник для Arduino
Управление светодиодной лентой
Рождественская свеча
Регулятор оборотов электродвигателя
Дубликатор домофонных ключей
Электронная зимняя удочка
Датчик температуры
Энкодер для Arduino
Пожарная сигнализация на Arduino
Автоматика ванной комнаты
Дозиметр на Ардуино
Модуль беспроводной связи
Система Земля-Луна
Манипулятор для склада
Самогонный аппарат

Радиостанция на Arduino
Четырехразрядный дисплей
Контроллер для компрессора
Двигатель космического корабля
Автомат для полива растений
Крутящаяся платформа на Arduino

Проекты
на Raspberry Pi

Что это такое Raspberry Pi ? Обзор миникомпьютера
Робот собирает кубик Рубика
Minecraft на Raspberry Pi
Робот на Raspberry Pi серия 1
Робот на Raspberry Pi серия 2
Мини-паровозы. Без электроники, но очень впечатляют!
Играем на Raspberry Pi — 16 бит тому назад
Плата расширения для Raspberry Pi 1.8 «LCD TFT дисплей 128×160 TFT
Raspberry Pi. Камера и TFT сенсорный интерфейс
Балансирующий робот на Raspberry Pi
Интернет-радио на Raspberry Pi
Смартфон на базе Raspberry Pi
Raspberry Pi в качестве FM-передатчика
Управление портами ввода-вывода Raspberry Pi

Умный аквариум под управлением Arduino и Rapsberry Pi
Как подключить внешний жесткий диск к Raspberry Pi
Автокомпьютер на Raspberry Pi
Подключение восьмиканального блока реле к Raspberry Pi
Raspberry Pi с питанием от солнечной батареи
Как сделать сетевое хранилище данных на Raspberry Pi
Установка Windows 10 на Raspberry Pi 2
Электронный замок
Восьмиканальный блок реле
Автомат — садовник

Ардуино-робото-мания

РОБОТОТЕХНИКА ДЛЯ ДОМАШНИХ УМЕЛЬЦЕВ. Роботы нам представляются чем-то огромным и сложным, но это не так. Каждому можно попробовать сделать свой вклад в роботехнику — это очень легко, если у вас есть возможность купить Arduino. Это простой одноплатный компьютер с микросхемой процессора, встроенной памятью и набором портов ввода-вывода для подключения внешних сигналов. Своеобразный «конструктор», из кубиков (модулей) которого собирают любые устройства — от простейшей тележки, движущейся по записанной в память машинки программе, до квадрокоптеров и станков-автоматов. Собственно, нечто подобное было и раньше, но конструкторам из Италии пришла в голову замечательная идея — встроить язык программирования непосредственно в память процессора. Теперь разработать программу способен любой ученик средней школы. Большое количество дополнительных модулей – шилдов расширяют возможности базовой схемы. Стандарт Arduino открыт, чертежи и программы бесплатны. Дешевый контроллер, несложный язык разработки программ — и многие тысячи самых обычных людей решили заняться созданием роботов, «умных домов», устройств автоматики. Кто-то создал интересные схемы и занялся их производством. Продажи устройств, совместимых с системой, растут с каждым днем. Есть несколько разновидностей Arduino: Arduino Uno – самая популярная модель микроконтроллера. Большинство разработок, основанных на Arduino, построенно на Arduino Uno, либо полностью с ним совместимы. Именно для этой платы создано большинство модулей расширения возможностей микроконтроллера. Достаточно установить в разъем Arduino добавочный модуль (Arduino-shield), и вы сможете управлять дополнительными реле, электродвигателями или обеспечить работу контроллера с беспроводными устройствами. Arduino Mega – для сложных проектов. Эффективная плата с расширенной памятью и большим количеством входов/выходов позволяет решить даже самые сложные задачи. Arduino Nano – модель для компактных систем. Малые габариты и пониженное энергопотребление делает эту плату незаменимой для миниатюрных конструкций с батарейным питанием.

Динамическая фоновая подсветка экрана своими руками

ОБНОВЛЕНИЯ

02.12.2018 версия 1.3: Добавлено ограничение тока для всей системы, настройка CURRENT_LIMIT
21.10.2019: Вышел проект “Компактный эмбилайт by Karman” – читай здесь

ОПИСАНИЕ

Динамическая фоновая подсветка экрана телевизора или монитора компьютера. Работает под управлением Arduino, на компьютере вертится программа Ambibox. Arduino управляет адресной светодиодной лентой на чипах WS2812. В схему добавлен фоторезистор для адаптивной подстройки яркости ленты в зависимости от интенсивности освещения в помещении.

Разрешение самодельной фоновой подсветки гораздо выше, чем предлагают даже дорогие модели от Philips
Самая простая схема подключения среди всех моих проектов
Удобная программа Ambibox для настройки и персонализации фоновой подсветки

ГОТОВЫЙ НАБОР

У наших партнёров Giant4 появился готовый набор (ссылка на товар) для сборки динамической подсветки! В комплекте идёт:

Лента (длину можно выбрать)
Провода для подключения
Блок питания
Удобный контроллер
Подробная инструкция по установке

КОМПОНЕНТЫ

Инструменты, полезное

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Всё для пайки: паяльники, приспособления
Платы Ардуино, модули и датчики
Модули и датчики для умного дома
Дешёвые инструменты
Аккумуляторы, платы защиты, зарядники
Мультиметры
Блоки питания, преобразователи

Железки со схемы

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей. Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT.

Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
Адресная лента
- Купить в РФ, 60 свет/метр, 30 свет/метр
- Купить на Али ссылка, ссылка
- Black PCB / White PCB – цвет подложки ленты, чёрная / белая. В видео была чёрная
- 1m/5m – длина ленты в метрах (чтобы заказать 2 метра, берите два заказа 1m, очевидно)
- 30/60/74/96/100/144 – количество светодиодов на 1 метр ленты. В видео использовалась лента 60 диодов на метр
- IP30 лента без влагозащиты (как на видео)
- IP65 лента покрыта силиконом
- IP67 лента полностью в силиконовом коробе
- Постфикс ECO – лента чуть более низкого качества, меньше меди, на длинной ленте будет сильно проседать яркость
Беспаечные угловые соединители для ленты! 3 pin https://ali. ski/fm05oP https://ali.ski/2vRw0
Блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
Мощные блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
Фоторезисторы https://ali.ski/J2d4-M https://ali.ski/10_e0
Резисторы ЧипДип 10 кОм https://www.chipdip.ru/product0/41486
Резисторы ЧипДип 300 Ом https://www.chipdip.ru/product0/29794

Обычная

Контроль яркости

Ноутбучная

На телевизор 1

На телевизор 2

ПРОШИВКА

ВНИМАНИЕ! Максимально подробный гайд по началу работы с платой и загрузке прошивки для проекта находится ЗДЕСЬ. Изучи его внимательно, прежде чем писать на форум или в группу ВК!

Теперь ставим программу амбибокс. Тут всё стандартно, далее далее продолжить далее далее завершить. В конце при выборе устройства нужно указать адалайт. Запускаем. Сразу можно поставить русский язык. И можно поставить автозапуск программы при старте компьютера. Чтобы она не мешала остальным, можно поставить задержку запуска. Теперь переходим на вторую вкладку и сразу жмём кнопку больше настроек. Не пугаемся. Вспоминаем номер порта, у меня это был порт номер 5, и указываем его. Далее в программе есть несколько методов захвата изображения, из них у меня работают вроде бы первые 6, можете их все потыкать посомтреть посмотреть какой будет меньше тормозить. Но. Все методы кроме GDI FS Aero включают классическую тему оформления виндоус, то есть без прозрачных окошек, они даже подписаны no aero. Я люблю прозрачные окошки так что оставил аэро. Теперь нажимаем показать зоны захвата и видим, что они не настроены. Зон должно быть столько же, сколько у вас светодиодов. 98. Оп, перезагрузилась. Теперь жмём мастера настрйоки зон. Я наклеивал ленту так, что она получилась без угловых светодиодов, ставлю галочку. Далее, по горизонтали у меня 31 светодиод, ориентироваться нужно не на это число, а сразу смотреть вниз на зоны. Соотношение сторон определяется автоматически, но я на всякий случай поставил как у своего монитора, 16 на 9. И ещё можно удлинить зоны, чтобы они брали источник цвета с большей площади, так результат будет более симпатичным. Ну и всё. Сохраняем настрйоки и ставим галку включить подсветку. Тадаааам. Поздравляю, теперь у нас есть динамическая подсветка монитора. С режимом виндоус аэро наблюдается небольшая задержка, в других режимах без аэро задержки почти нет. В папке с картинками для тестов вы найдёте несколько сочных картинок для проверки вашей фоновой подсветки.

В 1977 году Зив, работая с Абрахамом Лемпелем, опубликовал эквивалент Гудини о Magic : статья в IEEE Transactions on Information Theory под названием «Универсальный алгоритм последовательного сжатия данных». и год LZ77 не был первым алгоритмом сжатия без потерь, но он был первым, который мог творить чудеса за один шаг.

В следующем году два исследователя выпустили уточнение, LZ78. Этот алгоритм стал основой для программы сжатия Unix, использовавшейся в начале 80-х; WinZip и Gzip, родившиеся в начале 90-х; и форматы изображений GIF и TIFF. Без этих алгоритмов мы, скорее всего, рассылали бы большие файлы данных на дисках вместо того, чтобы отправлять их по Интернету одним щелчком мыши, покупали бы нашу музыку на компакт-дисках вместо потоковой передачи и просматривали бы ленты Facebook, в которых нет скачущих анимированных изображений.

Зив продолжал сотрудничать с другими исследователями по другим инновациям в области сжатия. Именно его полная работа, охватывающая более полувека, принесла ему Почетная медаль IEEE 2021 г. «за фундаментальный вклад в теорию информации и технологии сжатия данных, а также за выдающееся лидерство в исследованиях».

Зив родился в 1931 году в семье иммигрантов из России в Тверии, городе, который тогда находился в Палестине, управляемой британцами, а теперь является частью Израиля. Электричество и гаджеты — и мало что еще — очаровывали его в детстве. Например, играя на скрипке, он придумал, как превратить свой пюпитр в лампу. Он также пытался построить передатчик Маркони из металлических частей фортепиано. Когда он подключил устройство, весь дом погрузился во тьму. Он так и не заставил этот передатчик работать.

Когда в 1948 году началась арабо-израильская война, Зив учился в средней школе. Призванный в Армию обороны Израиля, он некоторое время служил на передовой, пока группа матерей не провела организованные акции протеста, требуя, чтобы самых молодых солдат отправили в другое место. Переназначение Зива привело его в ВВС Израиля, где он выучился на специалиста по радарам. Когда война закончилась, он поступил в Технион — Израильский технологический институт, чтобы изучать электротехнику.

После получения степени магистра в 1955, Зив вернулся в оборонный мир, на этот раз присоединившись к Израильской исследовательской лаборатории национальной обороны (сейчас Rafael Advanced Defense Systems) для разработки электронных компонентов для использования в ракетах и других военных системах. Проблема заключалась в том, вспоминает Зив, что ни один из инженеров в группе, включая его самого, не разбирался в электронике более чем на базовом уровне. Их электротехническое образование было больше сосредоточено на энергосистемах.

Цель группы состояла в том, чтобы построить систему телеметрии, используя транзисторы вместо электронных ламп. Им нужны были не только знания, но и детали. Зив связался с Bell Telephone Laboratories и запросил бесплатный образец своего транзистора; компания отправила 100.

В 1959 году Зив был выбран в качестве одного из немногих исследователей из израильской оборонной лаборатории для обучения за границей. Эта программа, по его словам, изменила эволюцию науки в Израиле. Его организаторы не направляли отобранных молодых инженеров и ученых в определенные области. Вместо этого они позволили им продолжить любое обучение в аспирантуре в любой западной стране.

Зив планировал продолжить работу в области связи, но его больше не интересовало только оборудование. Недавно он прочитал Теория информации (Prentice-Hall, 1953), одна из первых книг Стэнфорда Голдмана на эту тему, и он решил сосредоточить свое внимание на теории информации. И где еще можно изучать теорию информации, как не в Массачусетском технологическом институте, где начинал Клод Шеннон, пионер в этой области?

Зив прибыл в Кембридж, штат Массачусетс, в 1960 году. Его докторская степень. исследование включало метод определения того, как кодировать и декодировать сообщения, отправляемые по зашумленному каналу, сводя к минимуму вероятность и ошибку и в то же время сохраняя простоту декодирования.

Во время работы в Массачусетском технологическом институте Зив подрабатывал у американского оборонного подрядчика. Melpar, где он работал над программным обеспечением для исправления ошибок. Он нашел эту работу менее красивой. «В то время для запуска компьютерной программы приходилось использовать перфокарты, — вспоминает он. — И я их ненавидел. Вот почему я не занимался настоящими компьютерными науками».

В то время передовым методом сжатия данных без потерь было кодирование Хаффмана. Этот подход начинается с поиска последовательностей битов в файле данных и последующей их сортировки по частоте появления. Затем кодировщик строит словарь, в котором наиболее распространенные последовательности представлены наименьшим количеством битов. Та же идея лежит в основе азбуки Морзе: наиболее часто встречающаяся в английском языке буква e представлена одной точкой, в то время как более редкие буквы имеют более сложные комбинации точек и тире.

Кодирование Хаффмана, хотя и используется сегодня в формате сжатия MPEG-2 и формате JPEG без потерь, имеет свои недостатки. Требуется два прохода через файл данных: один для вычисления статистических характеристик файла, а второй для кодирования данных. А хранение словаря вместе с закодированными данными увеличивает размер сжатого файла.

Зив и Лемпель задались вопросом, смогут ли они разработать алгоритм сжатия данных без потерь, который будет работать с любыми данными, не требует предварительной обработки и обеспечит наилучшее сжатие этих данных, цель, определяемая чем-то, известным как энтропия Шеннона. Было неясно, возможна ли вообще их цель. Они решили выяснить.

Им пришла в голову идея, чтобы алгоритм искал уникальные последовательности битов одновременно со сжатием данных, используя указатели для ссылки на ранее просмотренные последовательности. Этот подход требует только одного прохода через файл, поэтому он быстрее, чем кодирование Хаффмана.

Зив объясняет это так: «Вы просматриваете входящие биты, чтобы найти самый длинный участок битов, для которого есть совпадение в прошлом. Предположим, что первый входящий бит равен 1. Теперь, поскольку у вас есть только один бит, вы никогда не видели его в прошлом, поэтому у вас нет другого выбора, кроме как передать его как есть».

Вот тут-то и появляется указатель. В следующий раз, когда поток битов будет включать 1-1 или 1-0, программа не будет передавать эти биты. Вместо этого он отправляет указатель на место, где эта последовательность впервые появилась, вместе с длиной совпадающей последовательности. Количество битов, необходимых для этого указателя, очень мало.

«В основном это то, что они делали при публикации TV Guide , — говорит Зив. — Они запускали синопсис каждой программы по одному разу. Если программа появлялась более одного раза, они не публиковали синопсис повторно. Они просто говорили: вернитесь к странице x ».

Декодирование таким способом еще проще, потому что декодеру не нужно идентифицировать уникальные последовательности. Вместо этого он находит расположение последовательностей, следуя указателям, а затем заменяет каждый указатель копией соответствующей последовательности.

«В то время, когда они опубликовали свою работу, тот факт, что алгоритм был четким и элегантным, а также его легко реализовать при низкой вычислительной сложности, почти не имел значения», — говорит Цахи Вайсман, профессор электротехники в Стэнфордском университете, специализирующийся на теории информации. «Это было больше о теоретическом результате».

В конце концов, однако, исследователи признали практическое значение алгоритма, говорит Вайсман. «Сам алгоритм стал действительно полезным, когда наши технологии начали работать с файлами большего размера, чем 100 000 или даже миллион символов».

«Их история — это история о силе фундаментальных теоретических исследований, — добавляет Вайсман. — Вы можете установить теоретические результаты о том, что должно быть достижимо, и десятилетия спустя человечество извлечет пользу из реализации алгоритмов, основанных на этих результатах».

Зив и Лемпель продолжали работать над технологией, пытаясь приблизиться к энтропии для небольших файлов данных. Эта работа привела к LZ78. Зив говорит, что LZ78 кажется похожим на LZ77, но на самом деле сильно отличается, потому что предвосхищает следующий бит. «Допустим, первый бит равен 1, поэтому вы вводите в словарь два кода, 1-1 и 1-0, — объясняет он. Эти две последовательности можно представить как первые ветви дерева».

«Когда приходит второй бит, — говорит Зив, — если он равен 1, вы отправляете указатель на первый код, 1-1, а если он равен 0, вы указываете на другой код, 1-0. расширить словарь, добавив еще две возможности к выбранной ветви дерева. Если вы делаете это неоднократно, последовательности, которые появляются чаще, будут увеличивать длину ветвей».

«Я работал в Bell Labs, — вспоминает Зив, — и поэтому подумал, что патент должен принадлежать им. Но они сказали, что невозможно получить патент, если это не аппаратное обеспечение, и они не были заинтересованы в попытках». (Верховный суд США не открывал двери для прямой патентной защиты программного обеспечения до 1980-х годов.)

Однако работодатель Лемпеля, Sperry Rand Corp., был готов попробовать. Компания обошла ограничения на патенты на программное обеспечение, создав аппаратное обеспечение, реализующее алгоритм, и запатентовав это устройство. Сперри Рэнд последовал за этим первым патентом с версией, адаптированной исследователем Терри Уэлчем, которая называется алгоритмом LZW. Именно вариант LZW получил наибольшее распространение.

Одна из последующих концепций стала называться сложностью Лемпеля-Зива, мерой количества уникальных подстрок, содержащихся в последовательности битов. Чем меньше уникальных подстрок, тем сильнее можно сжать последовательность.

Эта мера позже стала использоваться для проверки безопасности шифровальных кодов; если код действительно случайный, его нельзя сжать. Сложность Лемпеля-Зива также использовалась для анализа электроэнцефалограмм — записей электрической активности мозга — для определения глубины наркоза, для диагностики депрессии и для других целей. Исследователи даже применили его для анализа поп-лирики, чтобы определить тенденции повторяемости.

Для Шломо Шамая, выдающегося профессора Техниона, именно статья 1976 года представила Алгоритм Винера-Зива, способ определения пределов использования дополнительной информации, доступной декодеру, но не кодировщику. Эта проблема возникает, например, в видеоприложениях, которые используют тот факт, что декодер уже расшифровал предыдущий кадр, и поэтому его можно использовать в качестве дополнительной информации для кодирования следующего.

Для Винсента Пура, профессора электротехники Принстонского университета, это статья 1969 года, описывающая граница Зива-Закаи, способ узнать, получает ли процессор сигналов наиболее точную возможную информацию из данного сигнала.

Зив также вдохновил ряд ведущих экспертов по сжатию данных на курсах, которые он вел в Технионе до 1985 года. Вайсман, бывший студент, говорит, что Зив «глубоко увлечен математической красотой сжатия как способа количественного измерения информации. Пройдя курс у него в 1999 сыграл большую роль в том, чтобы поставить меня на путь моих собственных исследований».

Он был не единственным, кто был так вдохновлен. «Я прошел курс по теории информации у Зива в 1979 году, в начале учебы в магистратуре, — говорит Шамай. — Прошло более 40 лет, а я до сих пор помню этот курс. Мне захотелось взглянуть на эти проблемы, провести исследование и получить докторскую степень».

«Я начал писать статью два с половиной года назад, когда у меня еще было достаточно зрения, чтобы пользоваться компьютером, — говорит он. — В конце концов, Юваль Кассуто, младший преподаватель Техниона, завершил проект». В работе рассматриваются ситуации, в которых требуется быстрая передача больших информационных файлов в удаленные базы данных.

Как объясняет Зив, такая необходимость может возникнуть, когда врач хочет сравнить образец ДНК пациента с предыдущими образцами того же пациента, чтобы определить, была ли мутация, или с библиотекой ДНК, чтобы определить, была ли у пациента генетическое заболевание. Или исследователь, изучающий новый вирус, может захотеть сравнить последовательность его ДНК с базой данных ДНК известных вирусов.

«Проблема в том, что количество информации в образце ДНК огромно, — говорит Зив, — слишком много, чтобы сегодня по сети можно было отправить его за считанные часы или даже, иногда, за дни. Если вы, скажем, пытаетесь для выявления вирусов, которые очень быстро меняются во времени, это может быть слишком долго».

Подход, который он и Кассуто описывают, включает использование известных последовательностей, которые обычно появляются в базе данных, чтобы помочь сжать новые данные, без предварительной проверки на конкретное соответствие между новыми данными и известными последовательностями.

Система работает, контролируя входной сигнал, поступающий на телевизор. Это делается путем добавления релейного переключателя к входному кабелю. При выполнении определенных условий реле включается, и телевизор может принимать входной сигнал.

Используя микроконтроллер Arduino, вы можете запрограммировать систему так, чтобы телевизор включался только в течение определенного времени каждый день или между определенными часами. Вы можете установить PIN-код, чтобы его могли включить только определенные люди. Вы даже можете настроить его так, чтобы телевизор не включался, если вы не выполнили определенное количество упражнений в этот день.
Система очень универсальна и может быть настроена в соответствии с вашими потребностями.
Шаг №1: Цепь управления
Схема управления для этого проекта очень проста. По сути, это всего лишь микроконтроллер Arduino и реле на 5 вольт. Чтобы запитать реле напрямую от Arduino, катушка реле должна быть рассчитана на 30 мА или меньше. Если вашему реле требуется более 30 мА, вам нужно добавить транзистор для управления реле. Нормально разомкнутая клемма и общая клемма реле подключаются к входному кабелю. Катушка реле подключена к одному из цифровых контактов и одному из контактов GND на Arduino. Параллельно с катушкой реле подключен диод для защиты Arduino от скачков напряжения, которые могут возникнуть при выключении реле.
Обычно цифровой вывод имеет НИЗКИЙ уровень. Это означает, что реле выключено, а две половины входного провода разъединены. В этом состоянии сигнал не может попасть на телевизор. Но когда на цифровом выводе установлен ВЫСОКИЙ уровень, реле включается и соединяет две половины входного кабеля. Вот как Arduino определяет, когда телевизор получает сигнал от устройства ввода.
Шаг № 2: Выберите соответствующий соединительный кабель
Первое, что вам нужно сделать, это приобрести соединительный кабель, соответствующий входным разъемам телевизора и источнику сигнала. Наиболее распространенными типами являются коаксиальный кабель, кабель RCA и кабель HDMI.
Шаг 3. Обрежьте кабели и снимите внешнюю изоляцию
Далее нам нужно разрезать соединительный кабель посередине. Затем снимите примерно 2 дюйма внешнего слоя изоляции, чтобы обнажить первый слой внутренних проводов. Разделите и отогните эти провода, чтобы обнажить следующий слой изоляции. Снимите примерно половину этого открытого участка изоляции. Это покажет внутренние провода. Скрутите первый набор проводов вместе. Затем скрутите второй набор проводов вместе. Теперь у вас должно быть две отдельные жилы проводов, которые вы можете подключить к цепи переключения реле.
Эта простая процедура хорошо работает для кабелей RCA и коаксиальных кабелей. Однако кабели HDMI немного сложнее. В кабеле HDMI много проводов. Если вы хотите попытаться вручную разделить провода кабеля HDMI, вам потребуется много времени и терпения, и вы должны быть очень осторожны. Альтернативный метод, который может упростить задачу, — использовать переходную плату HDMI.
Шаг № 4: Припаяйте цепь реле вместе
Начните с чистого листа перфорированной доски. Припаяйте реле к одной стороне платы. Затем припаяйте диод к плате рядом с реле и подключите выводы диода к выводам катушки реле. Далее нужно подключить провода от вводного кабеля.
Самые внутренние наборы проводов можно просто спаять вместе, прикрепив их к соседним отверстиям и соединив их шариком припоя. Внешний набор проводов в каждом кабеле будет сгруппирован вместе. С кабелем RCA все эти провода соединены вместе как земля. Так что на сигнал это не повлияет. Эти провода припаяны к плате. Затем перемычка соединяет их с клеммами переключателя реле.
Последними подключениями являются провода, которые будут подключаться к Arduino. Подсоедините по одному проводу к каждой клемме катушки реле.
Шаг № 5: Подключите схему реле к Arduino
Теперь нужно подключить схему реле к Arduino. Подключите провода от платы реле к Arduino так, чтобы анод диода был подключен к одному из контактов GND на плате. Затем возьмите провод, подключенный к катоду диода, и подключите его к одному из цифровых контактов на плате Arduino. Очень важно правильно понять эти полярности. Если вы случайно поменяете их местами, вы можете разрушить Arduino.
Шаг № 6: Установите детали внутри изолированного корпуса
Найдите большой изолированный корпус проекта. Затем прикрепите схему реле и Arduino к внутренней части корпуса с помощью небольшой капли горячего клея. Небольшой капли горячего клея будет достаточно, чтобы закрепить доски на месте, но при этом вы сможете снять их позже, если захотите. Вырежьте отверстия и прорези в задней части корпуса для кабелей, шнуров питания и проводов датчиков.
Шаг № 7: Решите, как вы хотите управлять телевизором
Теперь нужно определиться с набором условий, которые позволят подключить телевизор. Есть много способов сделать это.
Самый простой способ — использовать таймер. Например, телевизор будет подключен только в определенные часы (например, с 18:00 до 20:00). Другой вариант — установить определенное количество часов в день, в течение которых телевизор может быть включен. Это ограничивает количество часов, как и первый вариант, но не ограничивается определенным временем суток. Вы также можете создать коды доступа, которые позволят включать телевизор только определенным людям. Если вы хотите, чтобы ваша семья больше занималась спортом, вы можете настроить систему таким образом, чтобы телевизор включался только в том случае, если вы выполнили определенное количество упражнений в этот день. Возможности безграничны.
В следующих нескольких шагах я приведу несколько примеров различных способов настройки системы.
Шаг 8. Используйте простой оконный таймер для включения телевизора
Простейшая управляющая программа — оконный таймер. Вот очень простой пример этого. После активации системы телевизор будет подключен на 1 час (3600000 миллисекунд). Затем он будет выключен на 23 часа (82800000 миллисекунд). Это создаст одночасовое окно каждый день, когда можно будет смотреть телевизор. Вы можете легко изменить время этого, изменив значения в коде.
В качестве альтернативы можно настроить кнопку для активации времени просмотра телевизора. Это позволит пользователю выбирать, когда телевизор может быть включен, но по-прежнему ограничивает общее количество часов в день, когда он включен.
Шаг 9. Установите пароль для авторизованных пользователей для активации телевизора
Другой вариант дизайна, который вы можете реализовать, включает установку кода доступа, чтобы только авторизованные пользователи могли включать телевизор. Это легко сделать с помощью пульта от телевизора. Все, что вам нужно сделать, это добавить инфракрасный приемник к Arduino. Вы можете посмотреть пример того, как это сделать здесь.
Вы можете либо использовать одну кнопку, как в примере, либо создать секретную комбинацию кнопок, которая активирует телевизор.
Шаг № 10. Создайте датчик, который будет включать телевизор только после тренировки
Мой любимый способ управления системой ограничения ТВ — упражнения. Самый простой способ сделать это — установить датчик на велотренажере, который будет посылать сигнал в схему управления, когда кто-то крутит педали. Это позволит вам запрограммировать систему так, чтобы телевизор был включен только тогда, когда кто-то занимается на велотренажере. Чем больше вы хотите смотреть телевизор, тем больше вам нужно заниматься спортом.
Еще один способ настроить такую систему — использовать пульсометр. Вот пример простого инфракрасного датчика импульсов, сделанного своими руками.
Шаг №11: подключение датчиков к Arduino
Для большинства способов настройки системы ограничения ТВ потребуются датчики того или иного типа, которые необходимо подключить к Arduino. Подключить датчики к Arduino очень просто. В Arduino есть два основных типа входов. Есть аналоговые входы и есть цифровые входы.
Аналоговые входы определяют относительное напряжение сигнала. Чтобы измерить аналоговый вход, подключите провод заземления датчика к одному из контактов GND на Arduino. Затем подключите сигнальный провод к одному из аналоговых входных контактов на Arduino. Затем установите этот вывод в режим ввода и используйте функцию AnalogRead в коде Arduino. Затем Arduino измерит напряжение входного сигнала и преобразует его в целочисленное значение от 0 до 1023. Это соответствует напряжению от 0 до 5 вольт. Аналоговые входы — хороший способ контролировать сигналы, которые изменяются во времени.
Цифровые входы просто определяют, превышает ли сигнал определенное пороговое напряжение (3 вольта для 5-вольтового Arduino). Они полезны для обнаружения простых состояний включения-выключения (т. е. есть сигнал или нет). Чтобы использовать этот тип входа, подключите провод заземления от датчика к одному из контактов GND на Arduino.