Arduino - platforma pro stavitele dronů (1)

To si takhle někdy okolo roku 2005 Massimo Banzi, David Cuartielles a několika dalších lidí z Interaction Design Institute v severoitalském Ivreu řekli, že by nebylo špatné vymyslet jednoduchý a levný systém, který by studentům umožnil se zábavným způsobem seznamovat s elektronikou a programováním. Dali mu jméno Arduino podle šlechtice, vládnoucího jejich městu na přelomu 10. a 11. století, aniž by tušili, že projekt rychle přeroste jejich původní záměr. Systém zaznamenal výrazný komerční úspěch a dnes existují výrobci i e-shopy specializované na komponenty Arduina a počty prodaných komponent nebo celých stavebnic jdou do statisíců.

Roboti pro každého

Po hardwarové stránce Arduino představuje levnou základní desku s procesorem Atmel a podpůrnými obvody, která umí komunikovat s okolím prostřednictvím vstupů a výstupů, k nimž lze připojit prakticky všechno, na co si vzpomenete. Lze ji také přes USB rozhraní propojit s počítačem, takže uživatel může programovat její procesor pomocí jednoduchého programovacího jazyka. Dnes už existuje celá řada těchto desek od těch nejjednodušších vhodných pro seznámení se systémem, výuku programování nebo na hraní, přes specializované (například miniaturní deska pro wearable zařízení) až po takové, které umožňují řídit roboty a jinou složitou techniku.

K dispozici je také široký sortiment příslušenství a periferií, jako senzory, motory, WiFi rozhraní další. A také schémata a návody, podle nichž můžete vlastnoručně (pro začátek třeba i jen pokusně na nepájivé desce) postavit na co si vzpomenete - od ovládání světel v bytě, alarmu, klimatizace, nebo akvária až po robota. Stejně tak se dají koupit celé stavebnice. Ti, kdo touto cestou zvládli základy (což je překvapivě snadné), se pak s pomocí Ardiuna často pouštějí do náročnějších projektů někdy i takových, o nichž se u nás nesní ani leckterému výzkumnému ústavu.

Zajímavá je také filosofie Arduina. Jde o open source platformu, takže jsou volně dostupná nejen schémata zapojení, ale i dokumentace, referenční příručka programovacícho jazyka a knihoven. To všechno je možné libovolně dál vylepšovat a měnit. Tedy něco jako dětská technická stavebnice (třeba Lego nebo Merkur), ke které by si děti - v tomto případě od pěti do sta let - sami navrhovaly její další prvky a rozšíření. Tak vznikla celá řada aplikací v nejrůznějších oblastech, pravidelně vycházejí články o Arduinu, běží weby a facebookové profily na toto téma.

Systém už dávno žije svým vlastním životem jako součást stále mohutnějšího hnutí DIY (Do It Yourself). Nepředstavujte si pod tím tatíky stloukající poličky - je to subkultura lidí toužících po originalitě v instantním světě, po inženýrských dobrodružstvích Vernova kapitána Nema a Robura Dobyvatele. A právě tohle dobrodružství může k technice přivést lidi, které by jinak minula. Což pro dítě může být začátek cesty ke kariéře žádaného odborníka, zatímco pro dospělého nejen hobby, ale i kompas, díky kterému se neztratí v prostředí stále více prošpikovaném elektronikou, roboty a umělou inteligencí.

Cesta je cíl

Filosofii Ardiuna asi nejlépe přiblíží příklad nejjednoduššího použití. Máte jednu z desek systému, která se jmenuje Uno (stojí okolo 400 Kč), počítač, do kterého jste si stáhli její ovladače a svítící diodu (LED) v ceně asi tak jedné koruny. Pomocí USB propojíte desku s počítačem a na její příslušný výstup zapojíte LED. Na počítači napíšete pár řádků primitivního programu a nahrajete na desku. Pokud jste to udělali dobře, začne dioda blikat.

Možná si teď vzpomenete na úsloví "proč to dělat jednoduše, když to jde složitě" - ale v tomto případě je důležité něco úplně jiného. Samozřejmě, že můžete blikat diodou jednodušeji a levněji. Jenže pokud jste to zvládli na Arduinu, zvládnete na něm spoustu dalších věcí, včetně takových, které jednodušeji a levněji realizovat nejde. Hlavně jste ale pochopili principy, jak se takové věci dělají (nejen v Arduinu), což před vámi otevírá úplně nové obzory.

Lepší než s jednou deskou a diodou ovšem je začínat s takzvanými starter kity - stavebnicemi, kde jsou pohromadě nejen všechny potřebné prvky, ale také podrobné návody. Ani když si s takovým kitem dosyta vyhrajete, nemusí putovat na dno skříně, ale může sloužit dál: jde dokoupit komponenty pro stavbu alarmu, přehrávače, robota a spousty dalších užitečných nebo zábavných věcí.

Kdo se dostal až sem, může jít ještě dál - a nemusí na to být sám. Fungují diskusní fóra a komunity, kde se vyměňují zkušenosti s využitím Arduina v domácnosti, v alternativních zdrojích energie, v robotech, v autech, ve sklenících a akváriích - a samozřejmě i v dronech. O tom ale podrobněji v dalších dílech tohoto seriálu.

Jan A. Novák

NÁSLEDUJÍCÍ DÍL SERIÁLU