- •Курс «Основы робототехники на Arduinoдля школьников». Занятие 2 Основные понятия
- •2.1. Электронная часть – контроллер Arduinoи совместимые с ним модули
- •2.2. Команды языка программирования Arduino
- •2.3. Синтаксис языка программирования Arduino
- •2.4. Подключение Arduinoк компьютеру
- •2.5. Цифровой выход – команда digitalWrite
- •2.6. Изучение Arduinoдома
- •Домашнее задание
Курс «Основы робототехники на Arduinoдля школьников». Занятие 2 Основные понятия
2.1. Электронная часть – контроллер Arduinoи совместимые с ним модули
В качестве основы для обучения и проектов клуба используется контроллер Arduino. Выбор обусловлен низкой стоимостью при достаточно неплохих характеристиках (от 100-150 рублей за самый дешевыйArduinoProMiniдо 1200 рублей заArduinoDue– флагман основной линейкиArduino), большим количеством библиотек и модулей, разработанных для работы сArduinoи расширяющих его возможности, например, датчики, драйверы двигателей, модули для коммуникации черезEthernet,Bluetooth,Wi-Fiи т. д.
Arduino имеет большое и дружественное сообщество, выкладывающее в открытый доступ в Интернете схемы, примеры программ и даже готовые проекты, которыми можно воспользоваться в обучении и реализации своих проектов
Параметры контроллера Arduino Uno:
Микроконтроллер |
ATmega328 |
Питание |
От USBкомпьютера (+5 В) или внешнего источника (+7…12 В) |
Цифровые входы/выходы Digital Pins |
14 – D0…D13 6 из которых (D3,D5,D6,D9,D10, иD11, обычно помечены на плате) могут использоваться как выходы ШИМ (регулируемого уровня напряжения 0…5 В) |
Аналоговые входы Analog In |
6 – A0…A5. Измеряют значения напряжения на соответствующем контактеArduinoв диапазоне 0…5 В. Могут использоваться как цифровые входы/выходы (D14…D18) |
Максимальный ток через вход/выход |
40 мА (достаточно, чтобы питать светодиод, но недостаточно, чтобы питать электромотор). При превышении тока контроллер может выйти из строя |
Флеш-память |
32 Кб при этом 2 Кб используются для загрузчика, а 30 – для хранения написанной программы для контроллера |
ОЗУ |
2 Кб |
Индикаторы на плате |
Светодиод ON, загорающийся при подключении контроллера к питанию Светодиоды RX, TX, мигающие в процессе прошивки контроллера, а также при передаче/приеме информации с компьютера Светодиод L, соединенный с цифровым контактомD13 |
2.2. Команды языка программирования Arduino
Язык программирования Arduinoоснован на языке Си. Если Вы желаете посмотреть команды данного языка, выполните в среде программирования команду менюСправка / Содержание.
Практическое занятие 1: запустите среду программированияArduinoIDE(ярлыкArduinoна Рабочем столе компьютера). Выполните командуСправка / Содержание.
Команды сгруппированы в три столбца:
Structure: команды для написания структуры программы – циклы, ветвления, синтаксис, арифметические и логические операторы, операторы сравнения и работы с битами
Variables: различные переменные. Аналогичны используемым в Си, дляArduinoхарактерны только несколько:
HIGH– высокий уровень, логическая 1, +5 Вольт на контактеArduino
LOW– низкий уровень, логический 0, 0 Вольт на контактеArduino
INPUT– прописывание контактаArduinoкак входного (прием информации с внешних устройств)
OUTPUT– прописывание контактаArduinoкак выходного (передача информации на внешние устройства, управление силовыми блоками)
Functions: функции, используемые в работе сArduino, будут подробно рассмотрены на следующих занятиях
Примечание 1: структура и переменные аналогичны используемым в языке программирования Си, то есть если Вы знаете данный язык – легко освоите программированиеArduinoи наоборот, освоение языка программированияArduinoпоможет Вам в освоении языка Си и подобных ему.
Примечание 2: описания команд в приложенной в среде инструкции даются на английском языке, что может представлять затруднения. Перевод описаний на русский язык имеется на сайтеhttp://arduino.ru