Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Ознайомлення з Ардуіно, cередовищем розробки Arduino IDE та емулятором VirtualBreadBoard (VBB)
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
О
Факультет:
УІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Сенсори та інтерфейси систем управління
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Лабораторна робота №1
Тема: Ознайомлення з Ардуіно, cередовищем розробки Arduino IDE та емулятором VirtualBreadBoard (VBB)
Мета: вивчити середовище розробки для платформи Arduino - Arduino IDE, правила підключення та установки Arduino Nano, встановлення емулятора Ардуіно VirtualBreadboard.
Arduino - це ефективний засіб розробки програмованих електронних пристроїв, які, на відміну від персональних комп'ютерів, орієнтовані на тісну взаємодію з навколишнім світом. Ардуіно - це відкрита програмована апаратна платформа для роботи з різними фізичними об'єктами і являє собою просту плату з мікро контролером, а також спеціальне середовище розробки для написання програмного забезпечення мікроконтролера.
Ардуіно може використовуватися для розробки інтерактивних систем, керованих різними датчиками і перемикачами. Такі системи, в свою чергу, можуть управляти роботою різних індикаторів, двигунів та інших пристроїв.
Основною продукцією є набір плат, комбінуючи які, можливо створювати різні пристрої, здатні виконувати широкий ряд завдань. Крім друкованих плат, що випускаються під торговою маркою Arduino, у них є власна мова програмування Ардуіно, яка ґрунтується на широко відомому в колі програмістів мовою C / C ++.
Мова програмування Ардуіно
Мова програмування Ардуіно досить проста в освоєнні, однак вважається однією з найкращих мов для програмування мікроконтролерів.
Для початку роботи необхідно встановити середовище програмування Arduino IDE.
Arduino IDE є безкоштовною програмою, завантажити яку може будь-хто. Доступ до скачування IDE надано на офіційному сайті компанії. Програму, написану на мові програмування Ардуіно називають скетчем. Готові скетчі записуються на плату для їх виконання.
Середовище IDE підтримується такими операційними системами, як Windows, MacOs і Linux. На офіційному сайті компанії вказано, що дана мова програмування написана на C ++ з невеликими змінами.
Для початку роботи потрібні наступні речі:
• плати Arduino;
• кабель USB;
• комп'ютер зі встановленою на нього програмою Arduino IDE.
Маючи цей набір, можна починати експериментувати з наявними у вас платами, записуючи на них ваші перші скетчі.
Налаштування роботи з Arduino.
Для налаштування необхідно виконати наступні дії:
• необхідно підключити плату Arduino до комп'ютера за допомогою USB кабелю;
• в диспетчері пристроїв необхідно перевірити, до якого порту підключений ваш мікроконтролер. Якщо він не відображається або написано, що пристрій не упізнано - значить, ви не правильно встановили драйвер або ваша плата потребує діагностики;
• наступним кроком буде запуск мови програмування Arduino IDE. В меню необхідно вибрати вкладку інструменти. При її натисканні відкриється список, в якому необхідно вибрати пункт - порт. Там треба вибрати порт, зазначений у диспетчері пристроїв;
• кінцевим пунктом є вибір плати, яку ми будемо використовувати для завантаження скетчів.
Важливо! При підключенні плати до іншого USB порту всі налаштування буде необхідно провести заново.
Знайомство з інтерфейсом Ардуіно
1. Установка середовища розробки
Розглянемо середовище розробки для платформи Arduino - Arduino IDE.
Свіжу версію завжди можна знайти на офіційному сайті www.arduino.cc. Базові середовища Arduino 1.6.x, 1.5.x, 1.0.х. Рекомендуємо завантажити всі три - наприклад, 1.0.6, 1.5.8, 1.6.5. у вигляді zip архівів і розпакувати їх у три різні папки з відповідною назвою. Зовні вони мало чим відрізняються, але внутрішнє відміну вельми істотно. Запускається середовища шляхом запуску файлу Arduino.exe у відповідній папці.
Середовище розробки Arduino (рис.1) являє собою текстовий редактор програмного коду, область повідомлень, вікно виведення тексту (консоль), панель інструментів і кілька меню. Для завантаження програм і зв'язку середовища розробки підключається до апаратної частини Arduino.
Рис. 1 - Середовище розробки
Розглянемо робочу панель. Меню "Файл". Всі пункти меню очевидні. У підпункті «Зразки» - зберігаються готові приклади скетчів. За замовчуванням Arduino IDE зберігає кожен скетч в окрему папку. Ім'я папки збігається з ім'ям, зазначеним для скетчу при збереженні. Змінити робочу директорію для папок з скетчами можна в пункті меню "Налаштування".
В меню "Правка" розташовані команди для роботи з кодом програми. Деякі команди зручні наявністю комбінацій для швидкого доступу за допомогою клавіатури. Зручними функціями є можливість копіювання для форумів в HTML форматі.
Розглянемо меню "Ескіз". В даному меню продубльовано команда з панелі управління "Перевірити / Скомпілювати", виконання якої призведе до перевірки коду на помилки, і в разі їх відсутності - до компіляції коду.
Компіляція - перетворення вихідного коду мови високого рівня в машинний код або на мову асемблера.
Пункт меню "Показати папку ескізу" відкриє робочу директорію Arduino IDE, зазначену в налаштуваннях.
"Додати файл ..." дозволяє відкрити текстовий файл (або скетч) в окремій вкладці.
Include Library дозволяє встановити в середовище Ардуіно IDE нову, ще не встановлену бібліотеку. Але краще цим пунктом не користуватися - не завжди він працює коректно. Краще безпосередньо розпакувати папку з бібліотекою в папку «Мої документи / Arduino / Libraries». Папка з бібліотекою не повинна містити в своїй назві тире, пробіл, російських букв. Якщо такі існують - просто їх приберіть або перейменуйте. Ще не повинно бути такого, що папка з бібліотекою містить тільки одну підпапку а в ній файли. В цьому випадку по шляху «Мої документи / Arduino / Libraries» повинна лежати ця підпапка з файлами. Після цього середовище Ардуіно потрібно перезапустити. Бібліотека повинна з'явитися в меню «Файл» -> «Зразки».
У меню "Інструменти" необхідно вказати модель вашої Arduino плати (рис.2), а також COM порт, до якого вона підключена. Варіантів вибору COM порту не багато, тому його легко вгадати.
Рис.2 Вигляд меню "Інструменти"
Зручною функцією є автоформатування, яка дозволяє виправити розмітку скетчу і привести його в легкий для читання вигляд. Особливо актуально при копіюванні сторонніх програм.
Пункт меню "Монітор послідовного порту" викликає вікно для обміну повідомленнями з Arduino через COM порт.
Рис.3 Панель управління
Команди панелі управління дублюють деякі пункти меню (рис.3).
2. Підключення і установка Arduino Nano
Після вилучення з архівів середовища підключаємо плату Arduino Nano до комп'ютера. Якщо драйвер не встановився автоматично, то ви побачите наступне вікно:
Рис.4 Драйвера не встановлені
Відкриваємо Мій Комп'ютер / Властивості / Диспетчер пристроїв (рис 12).
Рис.5 Диспетчер пристроїв
Два рази натискаємо по "Невідомому пристрою". Далі натискаємо кнопку "Оновити драйвер" вибираємо пункт "Виконати пошук драйверів на цьому комп'ютері" вказуємо директорію, куди ви встановили Arduino IDE, а точніше її підпапку "drivers" .
Причому бажано вказати найстарішу версію IDE. Галочку "Включаючи вкладені папки" залишаємо.
Якщо вискочить попередження, все одно погоджуємося на установку драйверів.
Очікуємо деякий час. Драйвера встановилися і наша плата готова до роботи. Залишається тільки запустити Arduino IDE, вибрати тип плати і потім COM порт.
Основні функції мови програмування
Основні функції мови програмування Arduino подано в додатку.
Эмуляція Arduino
Для написання і відлагодження скетчів Ардуіно доцільно використовувати емулятор, ми в лабораторних роботах будемо користуватись найпопулярнішим емулятором Ардуіно який називається VirtualBreadboard. Саму програму можна знайти і скачати на сайті проекту: http://visualbreadboard.com.
Власне, сама програма не вимагає установки - після скачування її можна розмістити в зручному місці і запускати. Для використання програми слід додатково завантажити деякі допоміжні програми, однак вони вже можуть бути встановлені на вашому комп'ютері, або можуть вимагати встановлення до VBB.
§ Latest version of DirectX.
§ .Net 2.0 Redistributable.
§ J # 2.0 Redistributable.
§ Java JRE 1.6 (version 6).
Після встановлення VBB, запускаємо її і заходимо в головне меню програми.
1. В Solution правою кнопкою обираємо New Proect. У вікні меню обираємо Add Java Sourse Project. Задаємо назву програми проекту pr_01.SRC
2. Додаємо файл для написання коду програми. Через меню обираємо пункт Add New Java Source File і задаємо імя файлу pr_01.j
3. Зверху над Solution є три кнопки, призначених для розділення робочої області на частини. Обираємо середню кнопку зявляється область для візуального відображення проекту і область для написання і відлагодження коду.
4. Перетягуємо Breadboard01.VBB з Solution на робочу область. Тепер у верхній частині буде відображатись схема проекту а в нижній код програми.
5. В лівій нижній частині є майстер для швидкої генерації блоків коду програми. Натискаємо на Add an Arduino code framework. Майстер завантажив пусту заготовку, скелет для написання коду програми.
6. В класі є два пустих методи void setap(). void loop (). Метод setap() викликається один раз при запуску програми. Тут можна задати попередні налаштування, режими вводу-виводу, ініціалізувати змінні та виконати інші дії.
Метод loop() працює в циклі, таким чином код програми, який міститься в його тілі буде викликатись знову і знову в циклі, поки на контролер подається живлення.
Контрольні питання:
1. Опишіть інтерфейс середовища розробки Arduino.
2. Яка послідовність кроків при інсталяції Arduino IDE?
3. Опишіть панель Меню.
4. Яка послідовність кроків при підключенні і установці Arduino Nano?
5. Опишіть емулятор Ардуіно VirtualBreadboard.
6. Як почати роботу в середовищі VirtualBreadboard?
30.10.2018 00:10-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора