Компоненти

Плати

Arduino Uno

Плата, яка виконує програму: зчитує кнопку чи датчик і керує світлодіодом або сервоприводом. Використовуємо Uno Rev3 або сумісний варіант із CH340.

Підключення та перевірка

1. Під’єднай плату до комп’ютера USB-кабелем, який передає дані. В Arduino IDE вибери Arduino Uno та відповідний порт.
2. Позначення D2, D8 або D13 у схемі означають цифрові піни 2, 8 та 13. A0 — аналоговий вхід, GND — спільна точка відліку напруги.
3. Збирай і змінюй коло з від’єднаним USB. Потім перевір підключення та завантаж програму.
4. Для першої перевірки використай урок блимання: зовнішній LED під’єднується через резистор.

Пін керування не є джерелом живлення двигуна. Для сервопривода дивись окрему інструкцію.

Плати

Arduino Nano

Компактна плата Arduino. У наборі є Nano з платою розширення. Вона потребує вибору власної моделі плати під час завантаження.

Підключення та перевірка

1. Звір модель Nano та підписи на її платі розширення перед підключенням.
2. В Arduino IDE вибери Arduino Nano та порт. Варіант процесора або завантажувача має відповідати конкретній платі.
3. Перенось з’єднання зі схеми Uno за назвами сигналів, наприклад D13 і GND, а не за розташуванням роз’ємів.
4. Для наявного середовища PlatformIO nano-blink використовується новий завантажувач.

Не плутай класичну Nano з Nano 33 та іншими моделями: їхні напруги й налаштування можуть відрізнятися.

З’єднання

Макетна плата

Дозволяє зібрати коло без паяння. Частина отворів з’єднана металевими контактами всередині.

Підключення та перевірка

1. Знайди літери a–j, номери та центральну канавку.
2. У платі наших схем п’ять отворів a–e з одним номером з’єднані. Окремо з’єднані f–j із тим самим номером.
3. Через центральну канавку з’єднання немає. Сусідні номери також не з’єднані.
4. Не вважай усю бічну шину суцільною: на деяких платах вона має розрив посередині. Перевір її мультиметром без живлення.

З’єднання

З’єднувальні дроти

Дроти з контактними кінцями з’єднують Arduino, макетну плату й модулі. Короткі перемички з’єднують групи на макетній платі.

Підключення та перевірка

1. Підбирай кінці під роз’єм: штир вставляється в гніздо, а гніздо дроту — на штир модуля.
2. Для макетної плати використовуй відповідні жорсткі контактні кінці. Не вставляй розпушений багатожильний провід.
3. Домовся про кольори: червоний для живлення, чорний для GND, інші для сигналів. Колір не визначає електричної функції.
4. Вставляй контакт до надійного з’єднання, тримаючись за наконечник. Перевір обидва кінці за схемою.

Світло

Світлодіод · LED

Світиться, коли через нього проходить струм у потрібному напрямку. У базових уроках використовуємо червоний LED із двома ніжками.

Підключення та перевірка

1. Знайди анод A і катод C. У нового LED анод зазвичай довший; пласка грань корпусу позначає катод.
2. Постав ніжки в різні контактні групи макетної плати.
3. Під’єднуй LED послідовно з резистором: вихід Arduino → резистор → анод; катод → GND.
4. Для наших схем використовуй зазначений у конкретному уроці резистор 220 або 330 Ом. Якщо LED не світиться, вимкни живлення й перевір полярність.

Не підключай LED прямо між 5V і GND або між виходом Arduino і GND без резистора.

Пасивні компоненти

Резистор

Обмежує струм і використовується в подільниках напруги. Номінал задають в омах: 1 кОм = 1000 Ом.

Підключення та перевірка

1. Знайди потрібний номінал за маркуванням або виміряй його мультиметром.
2. Для вимірювання від’єднай живлення й вийми резистор із кола або від’єднай одну його ніжку.
3. На DT-830B для 220 Ом, 330 Ом і 1 кОм обери Ω 2000; для 10 кОм — Ω 20k.
4. Вставляй ніжки в різні контактні групи. Якщо обидві потраплять у ту саму групу, плата з’єднає їх напряму.
5. Звичайний резистор не має полярності — його можна повернути будь-яким кінцем.

Керування

Тактова кнопка

Замикає коло під час натискання й розмикає після відпускання. У чотириніжкової кнопки є дві постійно з’єднані пари контактів.

Підключення та перевірка

1. До встановлення визнач пари мультиметром: без живлення, у режимі Ω 200. Усередині постійної пари опір близький до нуля й без натискання.
2. Візьми по одному контакту з різних пар. Між ними опір має ставати близьким до нуля лише при натисканні.
3. Під’єднай одну пару до GND, іншу — до входу Arduino. У нашому уроці це D2.
4. Налаштуй вхід як INPUT_PULLUP. Відпущена кнопка дає HIGH, натиснута — LOW.

Діагональні контакти зазвичай підходять для перемикання, але орієнтацію саме вашої кнопки перевір вимірюванням. Положення корпусу над канавкою саме по собі нічого не гарантує.

Керування

Потенціометр B5K

Змінний резистор із ручкою та трьома контактами. У нашій схемі змінює напругу на аналоговому вході Arduino.

Підключення та перевірка

1. Визнач два крайні контакти резистивної доріжки та рухомий контакт. У звичайного потенціометра він середній; перевір конкретний компонент.
2. Крайні контакти під’єднай до 5V і GND, рухомий — до A0. У Wokwi відповідні позначення: VCC, GND та SIG.
3. На Uno analogRead(A0) зі стандартними налаштуваннями повертає 0–1023. Поверни ручку та перевір зміну числа.
4. Якщо поміняти місцями крайні контакти, напрямок зміни показів зміниться. Робити це потрібно без живлення.

Рух

Сервопривід SG90

Позиційний сервопривід повертає вал до заданого положення. Для керування використовуємо бібліотеку Servo.

Підключення та перевірка

1. Перевір призначення трьох дротів: живлення, GND та сигнал. Не покладайся лише на колір.
2. Сигнальний дріт під’єднай до D9, як у третьому уроці.
3. Для справжнього сервопривода використай окреме стабілізоване джерело 5 В із достатнім струмом, підібране вчителем. Об’єднай мінус джерела, GND серво та GND Arduino.
4. Не з’єднуй плюс цього джерела з 5V Arduino. Потенціометр може залишатися на живленні від Arduino.
5. Після servo.attach(9) команда servo.write(angle) задає положення. Якщо механізм упирається або гуде, зупини роботу й звузь діапазон.

Схема живлення серво від 5V Uno в нашому файлі Wokwi стосується симулятора. Фізичні крайні кути залежать від конкретного сервопривода.

Інструменти

Мультиметр DT-830B

Вимірює напругу, опір і струм. Діапазон обирається вручну. Для наших перших перевірок потрібні режими DCV та Ω.

Підключення та перевірка

1. Не торкаючись щупами кола, встав чорний штекер у нижнє гніздо COM, червоний — у середнє VΩmA. Верхнє 10ADC для цих перевірок не потрібне.
2. Перевірка живлення Arduino: обери DCV 20. Чорним щупом торкнися GND, червоним — 5V на увімкненій платі. Очікуємо значення близько 5 В. Не замикай сусідні контакти наконечником.
3. Перевірка кнопки: від’єднай її від живлення та кола, обери Ω 200. Торкнися двох контактів і порівняй покази без натискання та при натисканні. З’єднання дає опір близько нуля.
4. Перевірка резистора: вимкни живлення та від’єднай хоча б одну ніжку. Для 220/330 Ом і 1 кОм обери Ω 2000, для 10 кОм — Ω 20k. На діапазоні 20k показ 10.00 відповідає приблизно 10 кОм.
5. На діапазоні опору окрема 1 ліворуч зазвичай означає розімкнене коло або перевищення діапазону, а не 1 Ом. Спочатку з’єднай щупи між собою й перевір показ близько нуля.
6. Після роботи переведи перемикач у OFF.

Опір вимірюємо тільки без живлення. Не перевіряй напругу в режимі DCA — це режим струму. Ці вправи стосуються низьковольтних кіл Arduino, а не розетки. Звукову прозвонку цієї версії не підтверджено: читаємо дисплей.

Дисплеї

I²C-адаптер для LCD · PCF8574T

Плата-перехідник для символьного LCD. Дає змогу передавати команди дисплею через дві сигнальні лінії SDA та SCL.

Підключення та перевірка

1. Перед монтажем звір 16 контактів адаптера з розпіновкою LCD. Паяти їх потрібно разом з учителем, без живлення.
2. Для сумісного LCD-модуля на 5 В: VCC → 5V Uno, GND → GND, SDA → A4, SCL → A5. Під’єднуй за підписами, а не за порядком контактів на фото.
3. Знайди адресу сканером I²C й укажи її у програмі. Не припускай, що будь-який адаптер має адресу 0x27.
4. Якщо підсвітка є, а символів не видно, повільно поверни синій регулятор контрасту. Перемичка LED стосується підсвітки.

На фото окремий адаптер, а не готовий дисплей. PCF8574 і PCF8574A мають різні діапазони адрес.

Датчики

Мікрофонний модуль

Модуль із мікрофоном і регулятором порога. Може виявляти зміну звуку або перевищення заданого рівня.

Підключення та перевірка

1. Знайди підписи AO, DO, + та G на платі. На фото видно чотириконтактний модуль; точний номер моделі не читається.
2. Перед живленням звір допустиму напругу саме цієї плати. AO означає аналоговий вихід, DO — вихід порогового спрацьовування, G — спільний контакт.
3. Після перевірки живлення з’єднай G зі спільним GND. Для аналогового спостереження використай AO та A0, для порогового — DO та цифровий вхід.
4. Порівняй покази в тиші й біля джерела звуку; повільно змінюй регулятор порога. Програма має достатньо часто зчитувати короткі зміни.

Це не відкалібрований вимірювач децибелів. Не називаємо точну модель KY-037 лише за зовнішнім виглядом.

Комутація

Одноканальний релейний модуль · 5 В

Реле перемикає окреме коло механічними контактами. На корпусі видно Tongling JQC-3FF-S-Z і напругу котушки 5VDC.

Підключення та перевірка

1. Перед підключенням знайди на платі призначення трьох керувальних контактів: сигнал, живлення та GND. Їхній порядок не визначаємо за кольором плати.
2. На гвинтових клемах визнач COM, NO і NC за маркуванням або прозвонюванням без живлення. COM–NC з’єднані у вимкненого реле; COM–NO — після спрацьовування.
3. Для першої вправи перемикай лише окреме низьковольтне коло, наприклад LED із резистором від батарейного джерела.
4. Після звірки схеми модуля подай потрібне живлення й перевір, який рівень на сигнальному вході вмикає реле. Клацання не замінює перевірки контактів.

Написи 250VAC на реле — характеристики контактів, а не вказівка для учнів працювати з розеткою. Наявність оптоізоляції та активний рівень цього модуля з фото не підтверджені.

Рух

Плата драйвера ULN2003

Керує обмотками крокового двигуна. Arduino подає сигнали на входи, а струм двигуна проходить через драйвер.

Підключення та перевірка

1. На вимкненій схемі встав п’‎ятиконтактний роз’єм двигуна 28BYJ-48 у білий роз’єм драйвера.
2. Для нашого двигуна з написом 5VDC використай відповідне стабілізоване живлення 5 В. Напис 5–12V на драйвері не дозволяє подавати 12 В на цей двигун.
3. Об’єднай GND джерела й Arduino. Під’єднай IN1–IN4 до чотирьох цифрових виходів, записавши відповідність у програмі.
4. Запусти повільну послідовність кроків. Чотири індикатори показують вмикання каналів, але самі по собі не доводять правильний порядок обмоток.

IN5–IN7 на цій платі не потрібні для стандартного підключення 28BYJ-48. Не живи обмотки безпосередньо з виходів Arduino.

Час

Годинник реального часу · DS1302

Модуль зберігає дату й час. Резервна батарейка підтримує відлік, коли основне живлення вимкнене.

Підключення та перевірка

1. Звір напис на мікросхемі перед вибором бібліотеки. За наявним переліком це DS1302; на фото видно VCC, GND, CLK, DAT і RST.
2. Під’єднай VCC і GND згідно з характеристиками модуля, а CLK, DAT, RST — до цифрових пінів, зазначених у прикладі бібліотеки DS1302.
3. Не під’єднуй цей модуль за схемою I²C-годинника: у DS1302 окремий тридротовий інтерфейс.
4. Один раз установи час. Потім використовуй програму зчитування, щоб кожен перезапуск не повертав стару дату.
5. Перед роботою перевір, що заряджання резервного джерела вимкнене: на фото встановлена CR2032.

CR2032 — незаряджувана батарейка. DS1302 має керовану функцію підзаряджання; з CR2032 її вмикати не можна. Також потрібно перевірити схему конкретної плати.

Керування

Матрична клавіатура 4 × 4

Шістнадцять кнопок об’єднані в чотири рядки й чотири стовпці. Для зчитування потрібні вісім сигнальних з’єднань.

Підключення та перевірка

1. Знайди підписи C1–C4 та R1–R4. Це стовпці й рядки, а не контакти живлення.
2. Без живлення перевір мультиметром: натискання кнопки з’єднує один рядок з одним стовпцем.
3. Під’єднай вісім ліній до цифрових пінів і передай відповідний порядок у бібліотеку Keypad.
4. Задай власну таблицю символів для кнопок S1–S16 та перевір кожну кнопку через монітор порту.

Написи S1–S16 не задають автоматично символи 0–9 чи A–D: відповідність визначає програма.

Датчики

Датчик наявності води

Відкриті доріжки реагують на провідність води між ними. Можна порівнювати сухий датчик і змочену ділянку.

Підключення та перевірка

1. Знайди контакти S, + та −. S — сигнал, + — живлення, − — GND.
2. Перед підключенням звір напругу модуля. Для читання сигналу використовуй аналоговий вхід, наприклад A0, і спільний GND.
3. Спочатку запиши значення сухого датчика. Потім змочи лише ділянку довгих доріжок і порівняй покази.
4. Тримай роз’єм та електроніку сухими. Після короткої перевірки вимкни живлення й висуши датчик.

Покази залежать від складу води й стану доріжок. Це не точний вимірювач глибини; тривале живлення мокрих контактів прискорює корозію.

Зв’язок

RFID-зчитувач RC522

Зчитує сумісні безконтактні мітки на частоті 13,56 МГц. Може використовуватися для навчального розпізнавання карток.

Підключення та перевірка

1. На фото контактні отвори ще без припаяної гребінки. Спочатку підготуй надійні з’єднання з учителем.
2. Живлення модуля — 3,3 В. Не під’єднуй його контакт 3.3V до 5V Arduino.
3. Для Uno використовують SPI: SCK — D13, MOSI — D11, MISO — D12; SS і RST обирають у програмі. Контакт SDA цього модуля в SPI-режимі є SS, а не лінією I²C.
4. Сигнали від Uno мають рівень 5 В: для входів RC522 потрібне узгодження до 3,3 В. Звір схему до з’єднання.
5. Після перевірки живлення та рівнів запусти приклад читання ідентифікатора сумісної картки.

Не всі RFID-картки сумісні з RC522. Сам ідентифікатор UID не є надійним захистом доступу.

Світло

RGB-світлодіодний модуль · HW-479

Об’єднує червоний, зелений і синій канали в одному світлодіоді. На платі є резистори та контакти R, G, B і −.

Підключення та перевірка

1. Звір позначення на вашій платі: на фото видно B, G, R і спільний контакт −.
2. Після перевірки схеми під’єднай − до GND. Кольорові канали можна керувати окремими виходами Arduino.
3. Для плавної зміни яскравості обери PWM-виходи, наприклад D9, D10 та D11, і керуй ними через analogWrite().
4. Перевір канали по одному, починаючи з малої яскравості. Потім змішуй два або три кольори.

На платі є резистори, але їхню достатність для обраного живлення та струму потрібно перевірити. Не перенось цю схему на окремий чотириніжковий RGB LED без власних резисторів.

Керування

Джойстик із кнопкою

Має два потенціометри для осей X/Y та кнопку під ручкою. Дозволяє керувати двома величинами й зчитувати натискання.

Підключення та перевірка

1. На цьому модулі позначені GND, +5V, VRx, VRy та SW.
2. Для Uno з’єднай GND → GND, +5V → 5V, VRx → A0 та VRy → A1.
3. Під’єднай SW до D2 і налаштуй INPUT_PULLUP. Для типової кнопки цього модуля натискання з’єднує SW з GND; перевір це без живлення.
4. Виведи analogRead(A0) та analogRead(A1) у монітор порту. У центрі очікуємо значення поблизу середини діапазону 0–1023.
5. Перевір крайні положення та записуй фактичний центр: він не зобов’язаний точно дорівнювати 512.

Щоб керування не тремтіло біля центра, у програмі можна задати невелику зону нечутливості навколо виміряного центрального значення.

Дисплеї

Символьний дисплей LCD 1602

Показує два рядки по 16 символів. На фото дисплей із 16 контактними отворами, до якого можна додати окремий I²C-адаптер.

Підключення та перевірка

1. Перед монтажем звір маркування моделі та призначення 16 контактів. На платі видно VSS, VDD, VO, RS, RW, E, D0–D7, A і K.
2. Для простішого підключення використай сумісний I²C-адаптер. Вирівняй його контакти за нумерацією та припаяй з учителем.
3. Після встановлення адаптера звір живлення, під’єднай GND, VCC, SDA та SCL і знайди адресу I²C.
4. Запусти приклад для дисплея 16 × 2. Відрегулюй контраст; увімкнена підсвітка без тексту ще не означає, що дисплей несправний.

Без адаптера потрібна інша схема — паралельне підключення з керувальними лініями. Підтримка українських літер залежить від таблиці символів контролера.

Дисплеї

Світлодіодна матриця 8 × 8

64 світлові точки для простих символів і малюнків. На фото матриця встановлена на платі; мікросхему драйвера з цього боку не видно.

Підключення та перевірка

1. Перед підключенням подивись зворотний бік плати: знайди маркування драйвера й підписи роз’єму.
2. Якщо підтвердиться MAX7219, використовуй схему та бібліотеку саме для цього драйвера. Не призначай контакти за виглядом матриці спереду.
3. Якщо це матриця без драйвера, спочатку потрібні її розпіновка, обмеження струму та схема керування рядками й стовпцями.
4. Першу перевірку починай з однієї точки та малої яскравості. Потім перевір орієнтацію рядків і стовпців.

Тип драйвера, напруга модуля та розпіновка потребують перевірки зі зворотного боку.

Дисплеї

Семисегментні індикатори · 1 і 4 цифри

На фото два окремі індикатори: одноцифровий і чотирицифровий. Цифра утворюється вмиканням сегментів a–g.

Підключення та перевірка

1. Прочитай маркування кожного індикатора ззаду та знайди його розпіновку. Спільний контакт може бути анодом або катодом.
2. Без схеми не під’єднуй випадкові ніжки до живлення. Для перевірки сегмента використовуй визначені контакти й послідовний резистор.
3. Для керування окремими сегментами потрібне обмеження струму кожного каналу.
4. Чотирицифровий індикатор зазвичай потребує мультиплексування та відповідного драйвера. Спочатку обери схему для його конкретної моделі.

На фото не видно плати TM1637. Наявність чотирьох цифр сама по собі не означає сумісність із бібліотекою TM1637Display.

Рух

Кроковий двигун · 28BYJ-48, 5 В

Двигун повертається невеликими кроками. На корпусі цього екземпляра видно 28BYJ-48 та 5VDC.

Підключення та перевірка

1. Збирай схему без живлення. Під’єднай п’‎ятиконтактний кабель до сумісної плати ULN2003.
2. Подай на драйвер окреме стабілізоване живлення 5 В із достатнім струмом для двигуна. Об’єднай GND із Arduino.
3. Під’єднай IN1–IN4 драйвера до цифрових пінів і звір порядок із прикладом обраної бібліотеки.
4. Починай із малої швидкості й короткого переміщення. Якщо вал лише вібрує, вимкни живлення та перевір послідовність керування.
5. Кількість кроків на оберт залежить від режиму керування й редуктора. Для точного кута перевір її експериментально.

Не подавай 12 В на двигун із написом 5VDC і не під’єднуй його обмотки прямо до пінів Arduino.

Датчики

Датчик температури й вологості · DHT11

Триконтактний модуль із синім датчиком DHT11. Передає температуру та відносну вологість цифровим сигналом.

Підключення та перевірка

1. На фото видно S і −; перед підключенням підтвердь позначення середнього контакту живлення на платі.
2. Після звірки живлення модуля під’єднай − до GND, живлення — до відповідного джерела, S — до цифрового входу, наприклад D2.
3. У бібліотеці для DHT вибери тип DHT11 і той самий номер піна, до якого під’єднав S.
4. Почни зі зчитування раз на 2 секунди. Виведи температуру та вологість у монітор порту.
5. Якщо отримуєш помилку читання, перевір порядок контактів, спільний GND і вибраний тип датчика.

Це цифровий датчик: analogRead() не поверне з нього температуру. Не змочуй корпус для перевірки вологості.