ARDUINO платформасының бағдарламалау құралдарын оқу

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Астана Халықаралық университетінің
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
педагогикалық колледжі
----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Курстық
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
жұмыс
----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тақырыбы: Arduino ортасында жобалық жұмыстарды ұйымдастыру
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Орындаған: Нұрдәулет Дидар
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тобы: 3 ИВТК
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тексерген: Туреханов Сейсен
----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Астана 2024
Мазмұны

Кіріспе
1 Arduino платформасы туралы жалпы ақпарат
1.1 Arduino платформасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2 Arduino артықшылығы неде ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5
1.3 Arduino тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
2 Arduino платформасы қай жерде қолдан ... ... ... ... ... ... ... . ... ... 9
2.1 Жарық диодты басқару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9
2.2 Сигналдарды қарапайым шифрлау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
2.3 Жарық диодты жарықтылықты басқару ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
2.4 Практикалық жұмыс ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 29
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..35
АҚПАРАТ КӨЗДЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40

КІРІСПЕ
Arduino көмегімен кез келген дерлік идеяны жүзеге асыруға болады. Бұл суаруды автоматты басқару жүйесі немесе веб-сервер, тіпті мультикоптерге арналған автопилот болуы мүмкін. Сонымен, Arduino - бұл Arduino интеграцияланған ортасында қарапайым және түсінікті бағдарламалау тілінде микроконтроллер негізіндегі құрылғыларды әзірлеуге арналған платформа. Сенсорларды, жетектерді, динамиктерді, қосымша модульдерді және қосымша чиптерді қосу арқылы біз Arduino-ны кез келген басқару жүйесінің миы ретінде пайдалана аламыз. Arduino платформасы мүмкін болатын барлық нәрселерді тізімдеу қиын, өйткені мүмкіндіктер тек біздің қиялымызбен шектеледі. Бұл курстық жұмыс дағдыларды қамтамасыз ететін көптеген зертханалық жұмыстарды орындау арқылы бізді Arduino функционалдығымен таныстыру үшін нұсқаулық болады.
Бұл курстық жұмыс кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Бірінші тарауда Arduino платформасы туралы жалпы ақпарат бар. Екінші тарауда Arduino-ның практикалық қолданулары сипатталады.
Бұл курстық жұмыстың мақсаты микроконтроллерлерді бағдарламалау саласында практикалық дағдыларды меңгеру болып табылады.Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттердің орындалуын қамтамасыз ету қажет:
ARDUINO платформасымен жұмыс істеу дағдыларын меңгеру;
ARDUINO платформасының бағдарламалау құралдарын оқу;
ARDUINO сәтті бағдарламалау үшін бағдарламаларды жазу.
Курстық жұмыстың теориялық негізін тікелей ARDUINO-ға арналған отандық және шетелдік әдебиеттер құрады. Авторлары - көрнекті бағдарламашылар Виктор Петина мен Джереми Блум.

1 ARDUINO ПЛАТФОРМАСЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ АҚПАРАТ
Ardiuno деген не?
Arduino - электроника, автоматика, процесстерді және робототехниканы автоматтандыру саласындағы қарапайым жүйелерді, модельдерді және тәжірибелерді құруға және прототиптеуге арналған аппараттық-бағдарламалық құралдардың сауда белгісі.
Arduino - сандық құрылғыларды құруға арналған бір тақталы микроконтроллерлер мен микроконтроллер жинақтарын жобалайтын және өндіретін ашық бастапқы коды бар аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету компаниясы, жоба және пайдаланушылар қауымдастығы.
Arduino атауы жобаның кейбір негізін қалаушылар кездескен Италияның Иврея қаласындағы бардан шыққан. Бар 1002 жылдан 1014 жылға дейін Иврея наурызының марграбы және Италия королі болған Ивреялық Ардуиннің атымен аталған.
Arduino Uno сипаттамалары:
Микроконтроллер
ATmega328
Жұмыс кернеуі
5 В
Кіріс кернеуі (ұсынылады)
7-12 В
Кіріс кернеуі (шектеу)
6-20 В
Сандық кірістершығыстар
14 (оның 6-ы PWM шығысы ретінде пайдаланылуы мүмкін)
Аналогтық кіріс
6
Кірісшығыс арқылы тұрақты ток
40 мА
3,3 В шығысы үшін тұрақты ток
50 мА
Флэш жады
32 КБ (ATmega328), оның 0,5 КБ жүктеуші үшін пайдаланылады
Жедел Жадтау Құрылғысы
2 КБ (ATmega328)
EEPROM
1 КБ (ATmega328)
Сағат жиілігі
16 МГц

Arduino - Arduino.cc әзірлеген және 2010 жылы шыққан Microchip ATmega328P микроконтроллеріне (MCU) негізделген ашық бастапқы микроконтроллер тақтасы. Микроконтроллер тақшасы сандық және аналогтық кірістердің жинақтарымен жабдықталған. әртүрлі кеңейту тақталарына (қалқандарға) және басқа схемаларға қосылуға болатын шығыс контактілері (IO). Тақтада 14 сандық енгізушығару істіктері (оның алтауында PWM шығысы бар), 6 аналогтық енгізушығару істіктері бар және USB Type B кабелі арқылы Arduino IDE (біріктірілген әзірлеу ортасы) арқылы бағдарламаланады. Ол USB кабелінен немесе 9 В төртбұрышты батарея сияқты 7-20 В-қа есептелген баррель қосқышынан қуат алуға болады. Оның Arduino Nano тақтасы сияқты микроконтроллері және Леонардо тақтасы сияқты қосқыштары бар. Аппараттық анықтамалық дизайн Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 лицензиясы бойынша лицензияланған және Arduino веб-сайтында қолжетімді. Кейбір аппараттық нұсқаларға арналған макеттер мен өндіріс файлдары да қол жетімді.
Uno сөзі итальян тілінен аударғанда бір дегенді білдіреді және Arduino аппараттық және бағдарламалық жасақтамасының негізгі жаңартуын білдіру үшін таңдалған. Uno тақтасы Duemilanove нұсқасының мұрагері болды және USB негізіндегі тақталардың Arduino сериясының тоғызыншы нұсқасы болды. Arduino Uno тақтасына арналған Arduino IDE 1.0 нұсқасы енді жаңарақ нұсқаларға әзірленді. Борттағы ATmega328 алдын ала бағдарламаланған жүктеушімен бірге келеді, ол оған жаңа кодты сыртқы аппараттық бағдарламалаушыны пайдаланбай жүктеуге мүмкіндік береді.
Arduino Nano - әуесқой радиобағдарламашылар арасында ең танымал үштіктің бірі болып табылатын шағын әзірлеу тақтасы. Қарапайым өлшеміне қарамастан, ол функционалдық жағынан танымал Arduino Uno-дан еш кем түспейді және өлшемдері маңызды рөл атқаратын жобаларда қолданылуы мүмкін. Жоғарыдағы суреттен көрініп тұрғандай, бұл тақтаның сыртқы әлеммен байланысы үшін түйреуіш тақырыптары бар. Бұл прототип жасау үшін ыңғайлы, бірақ қаласаңыз, оларды орнатудың қажеті жоқ. Бұл жағдайда сымдар қажетті терминалдарға тікелей дәнекерленген. Сондай-ақ, Arduino модификациясы үшін үлкен әртүрлілік ойлап табылған жобада мамандандырылған кеңейту тақталарын (қалқандарды) пайдалану кезінде түйреуіш блоктары қажет.
Егер сіз Arduino Nano тақтасын мұқият зерттесеңіз, онда сіз тек ATmega328 микроконтроллерін ғана емес, сонымен қатар тұтастай алғанда осы аппараттық кешеннің өмірлік функцияларын қамтамасыз ететін бірқатар қосымша компоненттерді байқайсыз. 2-суретте олардың әрқайсысы не үшін жауапты екенін көруге болады.
Қуат түйреуіштері
VIN: кернеуі 7-ден 12 вольтке дейінгі сыртқы қуат көзін қосуға арналған кіріс пин.
5В: шығысы 5 вольт және максималды тогы 800 мА болатын борттық кернеу реттегішінің шығыс істікшесі. Құрылғыны 5 В шығысы арқылы қуаттандыру ұсынылмайды - сіз тақтаны өртеп жіберу қаупі бар.
3,3 В: шығысы 3,3 вольт және максималды ток 50 мА болатын FT232R микросхемасының тұрақтандырғышынан шығатын пин. Құрылғыны 3V3 түйреуіш арқылы қуаттандыру ұсынылмайды - сіз тақтаны өртеп жіберу қаупі бар.
GND: жердегі терминалдар.
AREF: СЫРТҚЫ параметрімен analogReference() функциясын пайдаланған кезде аналогтық өлшемдер орындалатын ADC сыртқы эталондық кернеуін қосуға арналған түйреуіш.
Енгізушығару порттары
Сандық кірістершығыстар: түйреуіштер 0 - 13
Бірінің логикалық деңгейі 5 В, нөл 0 В. Максималды шығыс тогы 40 мА. Тарту резисторлары контактілерге қосылады, олар әдепкі бойынша өшіріледі, бірақ бағдарламалық құрал арқылы қосылуы мүмкін.
PWM: түйреуіштер 3,5,6,9,10 және 11
PWM сигналы ретінде аналогтық мәндерді шығаруға мүмкіндік береді. PWM ені өзгермейді және 8 битке орнатылған.
ADC: A0 - A7 түйреуіштері
Аналогтық кернеуді сандық түрде көрсетуге мүмкіндік береді. ADC бит өлшемі өзгермейді және 10 битке орнатылған. Кіріс кернеуінің диапазоны 0-ден 5 В-қа дейін. Егер сіз көбірек кернеу қолдансаңыз, микроконтроллерді өлтіресіз.
TWII²C: A4(SDA) және A5(SCL) түйреуіштері
I²C интерфейсі арқылы перифериялық құрылғылармен байланысу үшін. Жұмыс істеу үшін Wire кітапханасын пайдаланыңыз.
SPI: түйреуіштер 11(MOSI), 12(MISO), 13(SCK) және 10(SS)
SPI интерфейсі арқылы перифериялық құрылғылармен байланысу үшін. Жұмыс істеу үшін SPI кітапханасын пайдаланыңыз.
UART: түйреуіштер 0(RX) және 1(TX)
Arduino тақтасын компьютермен немесе басқа құрылғылармен сериялық интерфейс арқылы байланысу үшін қолданылады. 0(RX) және 1(TX) түйреуіштер сәйкес USB-UART түрлендіргішіне FT232R қосылған. Сериялық интерфейспен жұмыс істеу үшін Сериялық кітапхана әдістерін қолданыңыз.

0.1 Arduino платформасы
Arduino платформасы әзірлеуші тақтасының өзінен басталады. Ол осылай көрінеді.

Arduino екі негізгі бөліктен тұрады - тікелей Arduino тақтасы, ол жеке нысандарды жасау кезінде жұмыс істейтін аппараттық құралдың бөлігі болып табылады. Және Ide әзірлеу орталары-компьютерде жұмыс істейтін бағдарламалық құрал. Ide эскиздерді (шағын компьютерлік бағдарламалар) жасау үшін қажет, содан кейін олар Arduino тақтасына түсіріледі. Эскиз платаға не істеу керектігін "айтады".

IDE бұл суретте көруге болатын кіріктірілген даму ортасы. Шын мәнінде, бұл кодинг үшін қажет. Сіз онда бағдарламаның мәтінін жазасыз. Айтпақшы, техникалық тұрғыдан Сіз тек Arduino ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.