Как сделать инопланетянина в тинкеркаде

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 01.09.2024

Можно ли заниматься ардуино проектами без самой платы Arduino? Оказывается, вполне. Благодаря многочисленным онлайн сервисам и программам, которые имеют свое название: эмулятор или симулятор Arduino. Самыми популярными представителями таких программ являются системы Tinkercad от Autodesc, Virtual BreadBoard, Proteus, PSpice, Fritizing и российская FLProg . Также удобную online IDE для работы с Ардуино представляют сами разработчики платформы. В этой статье мы рассмотрим один из самых крупных и удобных эмуляторов для начинающих: Tinkercad Circuits Arduino .

Симулятор или эмулятор Arduino?

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал. Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE – от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность. Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые “загружаются” в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой. Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад ( Tinkercad Circuits Arduino ) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать – все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется – зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем – компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию. С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать. Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется.

Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы – Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen). Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами. В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2017 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
Визуальный редактор кода Arduio.
Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное – это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Я давно увлекаюсь 3Д печатью и поначалу было интересно качать готовые модели с тингиверс или майминифактори, в основном это были декоративные предметы или детали широкого распространения. Но что делать если нужна замена ножке любимого кресла, необычная подставка для геймпада/фонарика/телефона или корпус для какой-то самоделки? Правильно, учиться моделированию. Можно конечно сразу начать с мощного и бесплатного для домашнего применения Fusion 360, но он не так прост в освоении и большая часть желающих быстро отсеивается, так что я предлагаю начать с его младшего брата tinkercad'a

Загрузится окошко с рабочей плоскостью, минимальным количеством инструментов в верхней части и формами справа

Перетащив нужный элемент на плоскость, можно изменить его размеры и положение относительно поверхности, у некоторых объектов в свойствах есть дополнительные параметры, такие как количество сегментов, сглаживание и т.д., изменение формы происходит в реальном времени во время коррекции, так что получается довольно наглядно

Начертить сложную форму тут не получится, так что приходится использовать систему тел и отверстий, а так же небольшой набор инструментов в правом верхнем углу:

Таким же образом можно убрать и лишнюю часть детали, а не только выгрызать куски. Например, мне с одной из сторон нужен небольшой цилиндр для соединения с другими деталями. Можно создать два цилиндра разного диаметра, внутренний определить как отверстие, подтянуть их к вершине куба и объединить три фигуры. А можно продублировать наш кубик, увеличить его в размерах для получения необходимого внешнего диаметра, определить его как отверстие

Выровнять по центру основной модели, приподнять на нужную высоту и объединить два объекта. Буквально десяток кликов

Так же нужен небольшой вырез в верхней части. Накидываем кубик, плющим его, центруем, приподнимаем, группируем

Тут главное иметь хоть немного развитое пространственное мышление, чтобы понимать как сделать сложную форму из нескольких простых. У меня сначала плохо получалось, но со временем начинал представлять, что нужно делать еще до того, как запускал сервис. При чем этот навык потом пригодился и в более сложных программах.

Так же в основных формах есть текст, так что можно очень легко моделировать различные бирки, брелоки, вывески и т.д. К тому же сервис позволяет импортировать собственные модели для редактирования, так что можно их подписывать на память.

Параметров тут не очень много, есть поддержка кириллицы. Ну а далее по накатанной. Выравниваем, определяем как тело или отверстие и объединяем, тем самым получая либо выпуклую надпись, либо трафарет

Так же можно немного приподнять текстовый слой если нужно его немного утопить

Сервис довольно прост в освоении, так что всем новичкам рекомендую начинать именно с него, а после того как разовьете пространственное мышление, и более сложные программы будет проще осваивать. Выглядит тинкеркад конечно бедновато, в наборе инструментов только самое необходимое — можно сказать, что это такой пеинт среди CAD систем, но зато и запутаться новичку в нем будет сложнее, а простенькие проекты получается делать гораздо быстрее, чем в полноценных программах для моделирования. Например, циферблат для бескаркасных часов я накидал в ноутбуке за пару минут, за это время успел бы только включить компьютер и запустить Fusion

А еще не так давно добавили библиотеку электронных компонентов, так что конструировать корпуса для самоделок стало еще проще, т.к. наглядно видно в каких местах элементы будут упираться в стенки, где нужно расположить фиксирующие элементы, скомпоновать всё плотнее.

Есть еще раздел генератора форм, с помощью которого можно быстро проектировать шестерни, резьбы и многое другое, правда это потянет на еще одну полноценную статью, а я даже не знаю, будет ли вообще кому-то интересен подобный материал, но надеюсь, что хоть кому-то помог сделать первые шаги в освоении чего-то нового )

Книга Tinkercad для начинающих (подробное руководство по началу работы) подготовлена и опубликована Дмитрием Горьковым – одним из заметных авторов по теме 3d-печати в России. Пособие отлично раскрывает тему и позволяет освоить программное обеспечение Tinkercad даже человеку, делающему свое первые шаги в технологиях объемной печати на 3d-принтере.

На данной странице электронной библиотеки портала Вы найдете описание данного пособия, содержание и прямую ссылку на сторонний источник в интернете, где можно скачать инструкцию по работе с программой Tinkerercad бесплатно и без регистрации.

Tinkercad для начинающих – описание:

В интернете, на сегодняшний день, присутствует большое количество разноплановых материалов как по тематике 3д-печати в целом и применении промышленных 3д-принтеров в частности, так и материалов по серьезным профессиональным системам программного обеспечения 3d-печати CAD, которые (как правило) во-первых стоят больших денег, а, во-вторых, зачастую избыточны для нужд проектирования простых моделей в 3D-печати.

Tinkercad – простой онлайн редактор, находящийся в свободном и бесплатном доступе на официальном сайте разработчика. У многих, отмечает автор данной инструкции, особенно не сильно владеющих английским языком могут возникнуть трудности с начальным освоением данного сервиса, особенно, если до этого не было опыта моделирования.

Цель данной книги – доступным языком донести всю основную информацию до конечного пользователя, не пытаясь ему “сломать мозг”. Автор книги “Tinkercad для начинающих” устраивает пошаговый разбор всех ключевых вопросов, которые могут возникнуть у начинающего пользователя при работе в этом популярном редакторе. Также, в этой инструкции автор обещает рассказать о различных хитростях и методиках работы в рамках названного сервиса. Изучив данную книгу вы получите необходимые базовые знания для вхождение в 3D-печать.

Tinkercad для начинающих – содержание:

Краткая аннотация книги
Об авторе
Почему Tinkercad?
Начало работы с сервисом
Интерфейс редактора в Тинкеркад
Изменение модели
Горячие клавиши
Раздел Community (сообщество)
Готовые 3д-модели
Функция Workplane
Отверстия
Основные методики работы
Делаем бампер для Iphone
Русский текст в Tinkercad
Метрическая резьбы в Tinkercad
Параметры шестерен
Изготовление реальной шестерни
Шестерня типа “шеврон”
Сканирование без 3д-сканера
Правим сканированную 3д-модель
Послесловие

Пособие “Tinkercad для начинающих” содержит в себе большое количество подробных иллюстраций (“скрины” интерфейса редактора в том числе) по теме повествования.

TinkerCAD — это простая облачная среда для твердотельного 3D моделирования, поддерживаемая компанией Autodesk.

То есть пользователю не нужно устанавливать локального клиента, а используя интернет браузер, заходить в облачную среду TinkerCAD и работать под своим профилем. Все что надо сделать, это зарегистрироваться в системе и создать свой профиль. Tinker — переводится с английского как чинить, лудить, паять, ремонтировать на скорую руку. То есть это возможность быстро создать какой-то несложный 3D объект и тут же распечатать свой результат на 3D принтере.

Несмотря на свою простоту она позволяют создавать довольно сложные объекты. Программа имеет большую библиотеку настраиваемых примитивов-форм, которые могут быть использованы при создании объектов. Созданные объекты могут быть опубликованы и помещены в специальную галерею, доступную всем пользователям и использованы при создании других объектов любым пользователем (идеология WEB 2.0).

Пользователь может пригласить в свой проект других пользователей системы и сделать проект совместным. Так как среда облачная, пользователь может получить доступ ко всем своим проектам с любого компьютера в сети Интернет, включая свой мобильный телефон.

Кроме того компания MakerBot поддерживает сервис Thingiverse. Это одно из самых больших 3D сообществ, где вы также можно найти большую коллекцию 3D моделей для печати и переиспользования.

Для обучения в среде TinkerCAD можно использовать простые уроки в самой среде (закладка — обучение). Часть из них на английском языке. (таким образом у вашего ребенка создается еще и мотивация к изучению английского).

Большое количество уроков и упражнений можно найти в YouTube..Включая официальные ролики TinkerCAD Tutorial Video (на английском, на самом деле многие ролики даже не имеют звуковых комментариев, весь процесс создания объекта показывается визуально на экране. Иногда стоит в настройках в видео уменьшить скорость воспроизведения, чтобы не пропустить все детали описываемые в ролике )

Кроме того большое количество роликов других ресурсов и пользователей располагается в сети YouTube. Например..

Интересным может быть специальный курс на русском разработанной Российской компанией NISSA Digispace, официальным партнером Autodesk и выложенный в YouTube. Здесь вы познакомитесь с продуктами Autodesk TinkerCAD и Fusion 360 и с технологиями 3D печати.

На самом деле 3D технологии это прежде всего практика иногда требующая большого внимания и терпения, чтобы получить нужную нетривиальную форму объекта. Поэтому, чем больше вы попробуете, чем больше практического опыта вы получите тем лучше. И начинать это лучше с младшего школьного возраста.

Младшим школьникам конечно надо помогать и поддерживать их в таком увлечении. Попробуйте поработать вместе с ними и вы тоже получите удовольствие и интерес к творчеству.

Читайте также: