МКОУ
Кочневская СОШ
Проект
«Знакомимся
с Ардуино»
Автор проекта:
Уфимцев Кирилл
ученик 6 класса
2018
Введение
Я с раннего
детства увлекаюсь техникой, помогаю папе, знакомым, что-нибудь изобретаю –
паяльник у меня всегда под рукой. Когда мне предложили помочь разобраться с
Ардуино, я согласился – интересно узнать что-то новое
Я и раньше слышал
о контроллерах. Но отдельно микроконтроллер я не рассматривал.
Я так и назвал
проект «Знакомимся с Ардуино».
Цель проекта:
- знакомство с
платой с микроконтроллером Ардуино и его возможностями для управления внешними
устройствами.
Цель
проекта:
- знакомство с
микроконтроллером Ардуино и его возможностями для управления внешними
устройствами.
Задачи проекта:
- собрать схему с
контроллером Ардуино, предоставленными создателями данной модели
- исследовать
работу светодиодов
- исследовать
возможности движка
- создать
движущуюся модель
- запланировать
работу с Ардуино.
Основная
часть
Типы
контроллеров
Контроллеры могут
применяться в самых разных областях техники
Игровой контроллер
- нужен для игр в качестве устройства ввода информации. Контроллер такого вида
обычно соединяется с игровым устройством (приставкой или ноутбуком). Другими
словами, это пульт управления, джойстик. Он может быть в виде:
· руля;
· педалей;
· рычага;
· специальной
клавиатуры;
· пистолета
и т. п.
Промышленный
контроллер необходим для автоматизации техпроцессов.
Иногда этот тип
контроллеров используется для наладки инженерно-технических установок зданий
промышленных предприятий – отопление, освещение, вентиляция...
Контроллер
прерываний это микросхема или блок, встроенный в процессор, который отвечает за
обработку запросов прерываний работы различных устройств.
Контроллер домена
- устройство, которое контролирует компьютерную сеть – сервер.
Микроконтроллер
(для управления электронными устройствами). В микроконтроллер закладывается
программа, которая управляет различными электронными устройствами и
осуществляет взаимодействие между ними. Микроконтроллеры можно встретить не
только в компьютере, но даже в различных бытовых предметах, будь то телевизор,
холодильник или кофемашина.
Системный
контроллер отвечает за организацию взаимодействия оперативной памяти и
процессора.
Контроллер памяти
– микросхема, которая отвечает за поток данных оперативной памяти.
Нас с вами
интересует микроконтроллер, а именно, Ардуино.
Ардуино.
Arduino
представляет собой плату с микроконтроллером, которую можно программировать,
чтобы управлять внешними устройствами. Он взаимодействует с внешним миром через
датчики, двигатели, светодиоды, динамики... и даже Интернет, что делает его удобным
для разных проектов. Есть много микроконтроллеров, но Arduino популярен
благодаря тому, что в интернете очень различных проектов.
Даже не умея программировать
микроконтроллеры –с Arduino можно научиться программировать с помощью
экспериментов.
Что вам
понадобится для начала?
Arduino nano- 1шт
Usb кабель-1шт
Перемычки -1шт
Макетная плата 1шт
Красный светодиод
4 шт
Кнопка без
фиксации
RGB светодиод с
общим катодом.
Arduino это небольшой
компьютер, к которому могут подключаться внешние цепи.
Это самый большой
чип на плате. Этот чип выполняет программы, которые хранятся в его памяти. Можно
загрузить программу через usb с помощью Arduino IDE. Usb порт также
обеспечивает питание arduino.
Есть отдельный
разъём питания. На плате есть два вывода обозначенные 5v и 3.3v, которые нужны
для того, чтобы запитывать различные устройства. Так же можно найти контакты,
помеченные как GND, это выводы земли (земля это 0В). Платформа Arduino, так же,
имеет 14 цифровых выводов (пинов), помеченных цифрами от 0 до 13, которые
подключаются к внешним узлам и имеют два состояния высокое или низкое (включено
или выключено). Эти контакты могут работать как выходы или как входы, т.е. они
могут либо передавать какие-то данные и управлять внешними устройствами, либо
получать данные с устройств. Следующие выводы на плате обозначены А0-А5. Это
аналоговые входы, которые могут принимать данные с различных датчиков. Это
особенно удобно, когда вам надо измерить некий диапазон, например температуру.
У аналоговых входов есть дополнительные функции, которые можно задействовать
отдельно.
Как
использовать макетную плату.
Макетная плата
нужна для того чтобы временно соединить детали, проверить, как работает
устройство, до того как вы спаяете все вместе.
Все семы мы
собирали на макетной плате, чтобы можно было быстро вносить изменения в схему и
повторно использовать детали не используя пайку.
В макетной плате
есть ряды отверстий, в которые вы можете вставлять детали и провода. Некоторые
из этих отверстий электрически соединены друг с другом.
Первое, что мы
подключим к нашему микроконтроллеру, это светодиод.
Для чего нужен
резистор в схеме? В данном случае он ограничивает ток, который проходит через
светодиод. Каждый светодиод рассчитан на определённый ток, и если этот ток
будет больше, то светодиод выйдет из строя.
Есть разница,
как соединять светодиод. Ток течёт от более длинного вывода.
Arduino
Sketch
Программы для
Arduino называют sketch. Они состоят из двух основных функций. Функция setup и
функция loop
Setup () внутри
этой функции вы будете задавать все основные настройки. Какие выводы будут
работать на вход или выход, какие библиотеки подключать, инициализировать
переменные. Функция Setup() запускается только один раз в течение скетча, когда
стартует выполнение программы.
Loop() это
основная функция, которая выполняется после setup(). Фактически это сама
программа. Это функция будет выполняться бесконечно, пока вы не выключите
питание.
Практическая
часть
1.Arduino мигает
светодиодом
В этом примере мы
соединим схему со светодиодом к одному из цифровых выводов Arduino и будем
включать и выключать его с помощью программы,
//LED Blink
int ledPin =
7;//пин Arduino к которому подключен светодиод
void setup()
{
pinMode(ledPin,
OUTPUT);// установка пина как ВЫХОД
}
void loop() {
digitalWrite(ledPin,
HIGH);//зажечь светодиод
delay(1000);// задержка
1000 мсек (1 сек)
digitalWrite(ledPin,
LOW);//Выключить светодиод
delay(1000);//ждать
1 сек
}
2. Цвета
светодиодов – будущая модель светофора.
3. Движок с
колесом – движущаяся машина
4.
Авторалли.
Заключение
Работа с Ардуино
только начата – рассмотрен всего один скетч «Мигание».
В программе Arduino
IDE есть примеры программ – скетчей, которыми можно прошивать контроллер и
создавать любые проекты с разными устройствами.
Я планирую создать
игрушку, которая движется, у которой мигают глаза, которая издает звуки и
движется на голос.
(«Роботом ведь
может являться не только страшное железное устройство, которое опускается в
жерло вулкана, и тушит пожары. Но и мягкий, добрый домашний питомец (например,
если у ребенка или пожилого человека аллергия Основа для собачки уже создана.
Работа
будет продолжена, ведь за робототехникой будущее.
Приложение
Тест 1.
//RGB LED - test
//pin connections
int yellow = 11;
int red = 12;
int green = 13;
void setup()
{
pinMode(yellow, OUTPUT);
pinMode(red, OUTPUT);
pinMode(green, OUTPUT);
}
void loop()
{
//включение/выключение желтого
светодиода
digitalWrite(yellow, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(yellow, LOW);
delay(500);
//включение/выключение красного
светодиода
digitalWrite(red, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(red, LOW);
delay(500);
//включение/выключение зеленого светодиода
digitalWrite(green, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(green, LOW);
delay(500);
}
Тест 2.
//RGB LED - test
//pin connections
int red = 12;
int green = 13;
int blue = 111;
void setup(){
pinMode(red, OUTPUT);
pinMode(green, OUTPUT);
pinMode(blue, OUTPUT);
}
void loop(){
//включение/выключение красного
светодиод
digitalWrite(red, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(red, LOW);
delay(500);
//включение/выключение зеленого
светодиода
digitalWrite(green, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(green, LOW);
delay(500);
}
//включение/выключение синего
светодиода
digitalWrite(blue, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(blue, LOW);
delay(500);
}
Тест 3.
//RGB LED - test
//pin connections
int yellow = 11;
int red = 12;
int green = 13;
void setup(){
pinMode(yellow, OUTPUT);
pinMode(red, OUTPUT);
pinMode(green, OUTPUT);
}
void loop(){
//включение/выключение желтого
светодиода
digitalWrite(yellow, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(yellow, LOW);
delay(500);
//включение/выключение красного
светодиода
digitalWrite(red, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(red, LOW);
delay(500);
//включение/выключение зеленого
светодиода
digitalWrite(green, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(green, LOW);
delay(500);
}
|
Оглавление
|
|
|
Введение
|
2
|
|
|
Основная часть
Типы контроллеров
|
3
|
|
|
Ардуино
|
4
|
|
|
Как использовать макетную плату
|
5
|
|
|
Arduino Sketch
|
6
|
|
|
Практическая часть
|
7
|
|
|
Заключение
|
8
|
|
|
Приложение
|
9
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.