Martin Friedl. Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Podobné dokumenty
Arduino Martin Friedl

Obsah ZÁKLADNÍ DESKA. O autorech 11 Úvod 13

Obsah. O autorovi 11 Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Errata 14

Programování mikropočítačů platforma Arduino

Úvod do mobilní robotiky AIL028

Hardware pro IoT. Neúplný a subjektivní přehled malých počítačů. vhodných na hraní, kterému se dnes honosně říká. Internet Věcí (Internet of Things)

STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST

FILIP SCHWANK. Katedra měření, listopad 2017

Výuková laboratorní sestava seminář pro učitele

Vývojové kity Mega48,

Raspberry PI: Obr. 1 Raspberry PI

eses výukový multi shield pro Arduino UNO

Jízda po čáře pro reklamní robot

Návrh konstrukce odchovny 2. dil

Technická specifikace: MĚÚ Nové Město na Moravě

UniPi 1.1 Lite Technologická dokumentace

Arduino v Internetu věcí. Martin Sojka martin.sojka@nic.cz

21. Řídící systémy v automatizaci

Cílem této kapitoly je seznámit s parametry a moduly stavebnice NXT. Obr. 1: Brick s moduly [3]

TGZ. 2-osé digitální servozesilovače

PŘÍSTUP. Docházkový terminál itouch. Produktový list : DT - itouch

Využití STM32 pro studentské projekty

CANLAB IO BOARD ETH/USB. - technický popis -

TECHNICKÁ DOKUMENTACE TOUCHBOX

VYUŽITÍ PYTHONU PRO REALTIMOVÉ ŘÍZENÍ PERIFERIÍ

Architekura mikroprocesoru AVR ATMega ( Pokročilé architektury počítačů )

Řídicí a monitorovací systém pro akvária. Lukáš Kratina

ARDUINO L02. Programování a robotika snadno a rychle? Tomáš Feltl. Připraveno pro kroužek robotiky JAOS. Kroužek JAOS Farní sbor ČCE v Poličce

HIL simulace Radek Havlík, Jan Svoboda

Vývojový kit osazený procesorem ARM - Cookie

MĚŘENÍ ČASU PRŮJEZDU TRASY

Students for Automotive (S4A)

Technická specifikace: MĚÚ Nové Město na Moravě

Internet věcí do škol!

1. Bezdotykové multimediální displeje interiérové

Elektronická stavebnice: Deska s jednočipovým počítačem

Středoškolská technika Meteostanice

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Studentská 1402/ Liberec 1

ARDUINO L01. Programování a robotika snadno a rychle? Tomáš Feltl. Připraveno pro kroužek robotiky JAOS. Kroužek JAOS Farní sbor ČCE v Poličce

HMI. Operátorské panely a dotykové displeje

Úvod do mobilní robotiky NAIL028

PŘÍLOHY. PRESTO USB programátor

Robotická ruka. Lukáš Fotr a Jaroslav Karban. Integrovaná střední škola, 2. ročník Kumburská 846, Nová Paka

MONTÁŽNÍ NÁVOD RSLAN. Komunikační převodník RS485-TCP/IP

Přednáška A3B38MMP. Bloky mikropočítače vestavné aplikace, dohlížecí obvody. 2015, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer

Arduino a Internet věcí

Students for Automotive (S4A)

Cvičení 2. Obsah a cíle cvičení. Obsah. A5MPL Programování mikropočítačů Digitální vstupy a výstupy - LED a tlačítka.

TGZ. 2-osé digitální servozesilovače

Shrnutí Obecné Operační systém Microsoft Windows 7 Ultimate Centrální procesor

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 10

TGZ. 2-osé digitální servozesilovače

Wonderware hardware. Seznam produktů

DVR přijímač s LCD pro skryté kamery

Základní deska (mainboard, motherboard)

Arduino a ESP8266. Představení, způsoby jejich propojení a zamyšlení nad smyslem jejich propojování. Petr Stehlík

) informace o stavu řízené veličiny (předávaná řídícímu systému) - nahrazování člověka při řízení Příklad řízení CNC obráběcího stroje

brašna v balení záruka: 3 roky NBD on-site

Raspberry Pi. 23. dubna Uvedené dílo (s výjimkou obrázků) podléhá licenci Creative Commons Uved te autora 3.0 Česko.

Základní pojmy informačních technologií

TECHNICKÁ SPECIFIKACE

Frekvenční měniče a servomotory Frekvenční měnič D2

programování, robotika a měřicí systémy trochu jinak Workshop: Arduino programování, robotika a měřicí systémy trochu jinak, Počítač ve škole

WiFi LED informační panel

Multifunkční terminál AXT-300/310

Climbing Robot. Václav Michal. SŠ AGC a.s Rooseveltovo nám. 5, Teplice

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.: Zkrácený návod k obsluze

Administrace počítačových sítí. WEB a LPT

ETC Embedded Technology Club setkání 3, 3B zahájení třetího ročníku

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Projekt BROB. Základy robotiky. Téma: Digitální časomíra. Vedoucí projektu: Tomáš Jílek

Fanless VESA Mini PC

BM100. Kompaktní bezventilátorový IPC z rodiny Intel Apollo Lake. REM-Technik je výhradním partnerem společnosti ASEM na českém a slovenském trhu.

Autonomní snímací jednotky řady SU104*

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VIDEO TELEFON DIPLOMOVÁ PRÁCE FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV MIKROELEKTRONIKY

TEMPO průmyslový panelový počítač

Mikropočítačová vstupně/výstupní jednotka pro řízení tepelných modelů. Zdeněk Oborný

Notebook 15.6" (15 ks)

Projekt Turris Ondřej Filip 23 října 2014 CIF Praha

Programování kitu F0- Lab v C++ pomocí on line IDE mbed. Klub ETC, ČVUT FEL, kat. měření. ETC , kat. měření, ČVUT, FEL, Praha

KTS 5XX NOVÉ GENERACE UVEDENÍ NA TRH

SuperCom. Stavebnice PROMOS Line 2. Technický manuál

Informatika teorie. Vladimír Hradecký

Kontrola obsahu balení

Minix NEO Z64 Windows 8.1

VÝVOJOVÉ KITY A MODULY

Zařízení pro měření teploty, atmosférického tlaku a nadmořské výšky

Zařízeni musí splňovat minimální parametry uvedené níže u každého zařízení ve sloupci Specifikace předmětu zakázky.

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace:

dodání během 2. pololetí 2013, objednáno bude s měsíčním předstihem

Produkty AerPOS

TECHNICKÁ SPECIFIKACE PŘEDMĚTU VEŘEJNÉ ZAKÁZKY. Pořízení Počítačů a strojů na zpracování dat 2017 pro Vysokou školu polytechnickou Jihlava

Modul. výstupu. 12 ti PWM. Vlastnosti. Odběr. 12 5A 36A 2xRS232, PWM výstupy. Komunikace bps 8N1 velikost 6M

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

HMI operátorské panely

i4wifi a.s. produktové novinky červenec 2008

PK Design. MB-ATmega16/32 v2.0. Uživatelský manuál. Základová deska modulárního vývojového systému MVS. Verze dokumentu 1.0 (21.12.

První použití notebooku GIGABYTE

Měření teploty na RaspberryPi

ZADÁVACÍ DOKUMENTACE

Transkript:

Martin Friedl 1

Obsah Materiály Vlastnosti Programování Aplikace 2

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

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

Verze Arduino 5

Výhody Arduino Arduino MINI Arduino UNO Arduino MEGA 6

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

Arduino UNO Je levný, robustní vývojový kit založený na mikroprocesoru ATmega328. 14 digitálních I/O pinů sériová komunikace 8bit PWM výstup 6 analogových vstupů 10bit A/D převodník Tlačítko RESET napájení USB/9V adaptér 8

Arduino UNO 9

Schéma zapojení 10

Arduino UNO 11

ATmega328 Napájení Řídící piny Vstupní/výstupní porty Analogové stupy 12

Arduino Starter Kit Sestava pro začátečníky s mnoha návody. 13

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

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

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

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: http://www.arduino.cc/en/main/software Stažení potřebných ovladačů: http://www.ftdichip.com/drivers/vcp.htm 17

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

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

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

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

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

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

Ukázka programování Blikání LED 24

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

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

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

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

Aplikace Jednoduchý generátor zvuku 29

Aplikace Výpis textu na displej 30

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

Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 32

Aplikace Výpis analogové hodnoty na Serial monitor 33

Aplikace Řízení rychlosti a směru otáčení motoru 34

Aplikace Řízení servo motoru 35

Aplikace Dálkové řízení pomocí Bluetooth 36

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

Elektrokroužek 38

Elektrokroužek 39

Zdroje CZ http://www.arduino.cz ENG http://arduino.cc 40

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Konec Technická 3098/12 616 00 Brno Czech Republic Martin Friedl friedl@feec.vutbr.cz

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Institut experimentálních technologií INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Technická 12 616 00 Brno http://www.ietbrno.eu

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Raspberry Pi INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Jan Mikulka 2. 12. 2015

Co je Raspberry Pi? Jednodeskový PC o velikost platební karty. Britská Raspberry Pi Foundation s cílem podpořit výuku informatiky ve školách. Základem je µpc Broadcom, který obsahuje CPU ARM a RAM. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Arduino nebo Raspberry Pi? INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Trocha historie První Raspberry: ARM Cortex 700 MHz GPU VideoCore IV, 1080p30, MPEG-4 G-out: kompozitní, HDMI, DSI S-out: 3,5 mm jack, HDMI 12x GPIO, UART, I2C, SPI INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Model A: 256 MB, 1xUSB, SD Model A+: 256 MB, 1xUSB, µsd Model B: 512 MB, 2xUSB, SD/MMC, RJ45 ethernet Model B+: 512 MB, 4xUSB, µsd, RJ45 ethernet Raspberry Pi 2

Současnost Raspberry Pi 2: Čtyřjádrový CPU ARM Cortex-A7 900 MHz Model B: 1GB, 4xUSB, µsd, RJ45 ethernet INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Raspberry Pi 2 B Nový Broadcom BCM2836 900MHz ARM Cortex-A7 quadcore procesor s VideoCore IV dual-core GPU 1GB LPDDR2 SDRAM Podpora Windows 10 40 GPIO namísto 26. Horních (prvních) 26 pinů sedí originálnímu rozložení, 9 dalších je pro GPIO 4 montážní otvory v obdélníkovém uspořádání MicroUSB napájecí konektor INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Cena 1039 Kč v RPiShop.cz

Raspberry Zero 1 GHz single-core ARM11 512 MB RAM Mini-HDMI 40x GPIO Snížená spotřeba (0,8 W oproti 4W u Rpi 2) MicroSDHC slot INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Cena $5,00

Co je třeba k Hello world aplikaci? µsd karta + nainstalovaný OS Napájecí zdroj 5 V/2 A s výstupem na µusb Klávesnice/myš Ethernetové připojení & SSH terminál / HDMI INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Co je třeba k Hello world aplikaci? INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

SW jádrem Raspberry je operační systém! INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ NOOBS Nejjednodušší OS obsahující menu pro online výběr instalovaného OS Raspbian Nativní OS od RPF, založen na Debianu Ubuntu Mate Snappy Ubuntu Core Windows 10 IOT Core OSMC OpenELEC PINET RISC OS

Raspbian INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Dostupné periferie Největší dodavatelé: http://www.aliexpress.com http://www.adafruit.com/ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Dostupné periferie Napájecí zdroje Kabely Krabičky Kamery Displeje Snímače Řadiče INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Sady a vývojové kity

Jak programovat Raspberry? INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Scratch Python HTML JavaScript JQuery Java C/C++ Perl Erlang

Ukázka Hello world aplikace Úkolem bude rozblikat LED diodu na jednom z GPIO pinů. Frekvence blikání 1 Hz Programovací jazyk C Použijeme dostupnou knihovnu wiringpi pro ovládání GPIO pinů INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Ukázka Hello world aplikace INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Program: #include <wiringpi.h> int main (void) { wiringpisetup () ; pinmode (0, OUTPUT) ; for (;;) { digitalwrite (0, HIGH) ; delay (500) ; digitalwrite (0, LOW) ; delay (500) ; } return 0 ; } Překlad: gcc -Wall -o blink blink.c -lwiringpi Spuštění: sudo./blink

Jak na multitasking? Program: #include <pthread.h> pthread_create( ) Překlad: g++ vlakna.cpp o vlakna pthread std=c++0x Spuštění: Sudo./vlakna INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Zajímavé aplikace využívající RPi Osciloskop Smartphone Raspberry in the Sky A další INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Osciloskop s Raspberry http://www.bitscope.com/pi/ 20 MHz šířka pásma 2 analogové vstupy 12 bit převodník Podpora Raspberry INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Smartphone s Raspberry https://www.raspberrypi.org/blog/tytelli-a-diysmartphone/ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Raspberry in The Sky http://www.daveakerman.com/ https://www.raspberrypi.org/blog/pi-in-the-sky-2/ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Další využití Raspberry INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Použitá a doporučená literatura https://www.raspberrypi.org/ https://www.adafruit.com/ http://wiringpi.com/ http://www.bitscope.com/pi/ http://www.daveakerman.com/ INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Děkuji za pozornost INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Technická 12 616 00 Brno http://www.ietbrno.eu Tel.: 541 146 292 e-mail: mikulka@feec.vutbr.cz