Arduino Martin Friedl

Transkript

1 Arduino Martin Friedl 1

2 Obsah Materiály Vlastnosti Programování Aplikace 2

3 Co je to Arduino? Arduino je otevřená elektronická platforma, založená na uživatelsky jednoduchém hardware a software. Arduino je určeno pro každého, kdo chce velmi rychle a relativně snadno proniknout do tajů MCU techniky. Arduino je schopné vnímat okolní prostředí pomocí vstupů z rozličných senzorů. Zároveň může ovlivňovat okolí připojenými LEDkami, motory a dalšími výstupními periferiemi. Mikrokontrolér na desce Arduina se programuje pomocí speciálního programovacího jazyku - Wiring (podobný jazyku C). Programování probíhá ve vlastním vývojovém prostředí. (Projekt Arduino získal ocenění v kategorii digitálních komunit na Prix Ars Electronica 2006) 3

4 Výhody Arduino - jednoduché programování - jednoduché zapojení - nízká cena oproti jiným kitům(700kč) - univerzálnost - mnoho návodů - uživatelská komunita - platformní nezávislost (Win/Linux/MacOS/...) - rychlý základ pro pochopení MCU 4

5 Verze Arduino 5

6 Výhody Arduino Arduino MINI Arduino UNO Arduino MEGA 6

7 Klony Arduino FreeDuino Bare Bones Board Runtime Boarduino Arduelo Libero Seeeduino - alternativní projekt - kit firmy Modern Device Company - kit firmy NKC Electronics - levnější klon Arduina Diecimila - vylepšený český Free klon Arduino Diecimila - smd verze Arduino Diecimila Genuino - vylepšené Arduino, BT, senzory 7

8 Arduino UNO Je levný, robustní vývojový kitzaložený na mikroprocesoru ATmega digitálních I/O pinů sériová komunikace 8bit PWM výstup 6 analogových vstupů 10bit A/D převodník Tlačítko RESET napájení USB/9V adaptér 8

9 Arduino UNO 9

10 Schéma zapojení 10

11 Arduino UNO 11

12 ATmega328 - Napájení - Řídící piny - Vstupní/výstupní porty - Analogové stupy 12

13 Arduino Starter Kit Praktická sestava kitupro začátečníky s periferiemi a návody. 13

14 Arduino MCU Mikrokontrolér ATmega168 Pracovní napětí 5V Vstupní napájení (doporučené) 7-12V Vstupní napájení (mezní) 6-20V Digitální I/O piny 14 Analogové piny 6 DC proud I/O pinu 40 ma DC proud pro pin 3.3V 50 ma Flash 16 KB (z toho 2 KB použito na bootloader) SRAM 1 KB EEPROM 512 byte Hodinová frekvence 16 MHz 14

15 Software Otevřené vývojové prostředí Arduino naprosto zjednodušuje psaní kódu a nahrávání hotových programů do mikroprocesoru. Je k dispozici ve verzích pro Windows, Mac OSX a Linux. Programovací jazyk se jmenuje Wiring (zjednodušené jazyk C). 15

16 Serial monitor Ke čtení informací v textové podobě na PC se používá tzv. Serialmonitor. Po spuštění Serialmonitoru musíme ještě nastavit rychlost komunikace pomoc rolovací nabídky v pravé dolní části. 16

17 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO Stažení vývojového prostředí zdarma na: Stažení potřebných ovladačů: 17

18 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 18

19 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 19

20 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 20

21 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 21

22 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 22

23 Jak na to? 1) Stažení software 2) Instalace software 3) Schéma zapojení 4) Skutečné zapojení 5) Vytvoření programu 6) Programování MCU 7) HOTOVO 23

24 Ukázka programování Blikání LED 24

25 Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: 25

26 Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: 26

27 Fritzing Software pro kresbu skutečného zapojení, schémat a DPS. Volně ke stažení na: 27

28 Aplikace Ovládání LED K ovládání výstupu se používá funkce digitalwrite(). Tato funkce potřebuje dva parametry - číslo pinu a stav výstupu. Pokud proud teče, je to HIGH, pokud ne, tak LOW. 28

29 Aplikace Jednoduchý generátor zvuku 29

30 Aplikace Výpis textu na displej 30

31 Aplikace Testování tlačítka Ke zjištění, zda proud do vstupu teče, nebo ne se používá funkce digitalread(). Potřebuje pouze jeden parametr, kterým je číslo pinu. Tato funkce navíc vrací hodnotu. Když proud teče, vrátí hodnotu HIGH, když ne, tak LOW. 31

32 Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 32

33 Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 33

34 Aplikace Řízení rychlosti a směru otáčení motoru 34

35 Aplikace Řízení servo motoru 35

36 Aplikace Dálkové řízení pomocí Bluetooth 36

37 Aplikace Dálkové řízení pomocí Bluetooth ARDUINO ROBOT Data RS232 HC-06 příkazy H-můstek napájení Motor 37

38 Elektrokroužek SDB Žabovřesky 38

39 Elektrokroužek SDB Žabovřesky 39

40 Zdroje CZ ENG 40

41 Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Konec Technická 3098/ Brno Czech Republic Martin Friedl friedl@feec.vutbr.cz