Проектной работу на тему: "Программирование на плате Arduino UNO"

Тема:

«Программирование на плате

Arduino UNO»

Выполнил: ученик 7 «В» класса

Дастанбекулы Фараби

г. Алматы, 2018 год

Содержание:

1. Постановка проблемы. 4

2. Определение критериев результативности. 5

3.     Определение доступных ресурсов. 6

4.     План выполнения проекта. 7

5.     Реализация плана, корректировка. 8

5.     1. Аппаратная платформа “Arduino UNO”. 8

5.     2. Алгоритм работы программы. 9

5.     3. Создание корпуса. 9

Список литературы................................................................................................10

Тема:

«Программирование на плате Arduino UNO»

Актуальность:

Плата Arduino дает больше возможностей программирования и экономии средств.

Цель:

Понять язык программирования.

Задачи:

Походка робота по указанным линиям.

Методы исследования:

-              Изучение литературы по данной теме;

-              Метод наблюдения;

-              Проведение анализов.

Гипотеза:

Изучить язык программирования.

1.    Постановка проблемы

Данная проектная работа выполнялась для изучения программирования на примере конкретной модели. Этот проект позволил рассмотреть различную элементную базу и выбрать оптимальное решение для создания машины. Во время выполнения удалось:

1)   Познакомиться с общими понятиями о робототехнике;

2)   Понять язык программирования;

3)   Понять ход работы программы;

4)   На примере модели машины применить полученные знания.

Для данной работы была выбрана модель робота, которого я получил при участии в новогоднем конкурсе школы программирования и моделирования «Хакспейс».

2. Определение критериев результативности

Результативность данного проекта можно оценить по следующим параметрам:

1)          Полнота полученных знаний;

2)          Работоспособность проекта;

3)          Возможность применения данного способа управления моделями в других проектах.

3. Определение доступных ресурсов

В качестве платформы использована модель робота.

Достоинства: нет необходимости проектировать механическую часть.

Недостатки:  управление осуществляется самим роботом.

Так же для реализации необходимы:

1)   Arduino UNO;

2)   Аккумуляторные батареи;

3)   Компьютер для создания и компиляции скетчей.

Проект предполагается выполнить в течение трех часов. Денежные средства на приобретение комплектующих и расходных материалов выделяются родителями.

4. План выполнения проекта

1)          Изучение специализированной литературы, плат Arduino и их характеристик;

2)          Написание программы;

3)          Отладка программы, исправление ошибок;

4)          Сборка всех компонентов в готовое изделие;

5)          Финальное тестирование готового изделия.

5. Реализация плана, корректировка

5.1. Аппаратная платформа “Arduino UNO”

Arduino - торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на непрофессиональных пользователей. 

Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.

Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы.

Достоинства:

•      Простое подключение микроконтроллера к USB-порту компьютера;

•      Простая для обучения и использования среда разработки Arduino IDE (С++ подобный язык)

•      Большое количество плат расширения и библиотек к ним

•      Возможность использования как в простых, так и в сложных проектах (квадрокоптеры, 3Д принтеры, станки с ЧПУ и т.д.)

•      Высокая надежность и маленькое энергопотребление

•      Невысокая цена

5.2. Алгоритм работы программы

Работу программы можно разбить на 2 этапа. 1 этап – это инициализация. На этом этапе проводится подключение всех библиотек и установка начальных параметров модуля, определение всех переменных.

Основные действия при инициализации:

·       Настройка моторов;

·       Настройка таймера для указателей поворота;

Все эти действия происходят непосредственно после включения питания модуля. После этого циклически выполняется 2 этап – непосредственно работа программы.

Программа (скетч) для Arduino пишется и компилируется в среде разработки Arduino IDE. Эта среда подсвечивает синтаксис языка, позволяет загружать и устанавливать сторонние библиотеки к всевозможным платам расширения, позволяет скомпилировать проект из исходного кода и записать полученный машинный при помощи загрузчика платы Arduino непосредственно в саму плату. После этого плата автоматически перезагружается, и новая прошивка сразу начинает работать. Это очень удобно, т.к. все действия, связанные с программированием и запуском программы на устройстве, выполняются в одной программе.

5.3. Создание корпуса

Корпус я выиграл в новогоднем конкурсе школы программирования и моделирования «Хакспейс».

Список литературы

1.     Архангельский, А.Я. Приемы программирования в C++ Builder. Механизмы Windows, сети; Бином - М., 2016г. - 656 c.

2.     Липпман, С основы программирования на C++; Вильямс - М., 2016г.

3.     Саттер, Герб Новые сложные задачи на плате Ардуино: Вильямс, 2017г

4.     Страуструп, Б. Язык программирования Ардуино; Радио и связь, 2016г.

5.     Шмидт, Дуглас; Хьюстон, Стивен Программирование сетевых приложений на Ардуино. Том 1. Профессиональный подход к проблеме сложности: ACE и паттерны; Бином - М., 2016г. - 304 c.

6.     «Изучаем Arduino. Инструменты и методы технического волшебства», Джереми Блум, 2016г.

7.     «Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino», Улли Соммер, 2016г.

Интернет ресурсы, образовательные сайты:

8.     http://remotexy.com

9.     https://ru.wikipedia.org/wiki/Arduino