АрдуиноМетодПособое_240123. Методическое пособие для преподавателей Обучение робототехническому программированию на основе комплексной платформы Arduino

• Название: Методическое пособие для преподавателей Обучение робототехническому программированию на основе комплексной платформы Arduino
• Дата: 24.01.2023
• Размер: 6.18 Mb.
• Имя файла: АрдуиноМетодПособое_240123.docx
• Тип: Методическое пособие; #902201
• страница: 2 из 6

Что такое беспаечная макетная плата (Breadbord)?

Плата(Макетная плата), на которой можно собрать макет устройства без использования паяльника. Она бывает разных размеров и модели несколько отличаются по компоновке, но принцип действия и внутреннее их устройство одинаковы. Макетная плата состоит из корпуса из ABS пластика, в котором расположены разъёмные соединения, которые напоминают сдвоенные металлические шины между которыми зажимается проводник. На лицевой части корпуса отверстия, пронумерованные и промаркированные, в них можно вставлять провода, ножки микросхема, транзисторов и других радиодеталей в корпусах с выводами(см.рис5).

м

Рис,5. Макетная плата
На рассмотренной печатной плате крайние два столбца отверстий с каждой из сторон объединили вертикально общими шинами, из которых обычно формируют шину плюсового контакта(красная) источника питания и минусовую (общую шину, синяя, (см.рис.6).




Рис,6. Макетная плата при сборке.

Электробезопасность

Макетирование устройств работающих от 220в ЗАПРЕЩЕНО категорически. Хоть и выводы закрыты пластиковой панелью, но куча проводников и перемычек могут привести к случайному замыканию или поражению электрическим током.
Подключение мощных потребителей

Так как микроконтроллер может только УПРАВЛЯТЬ работой устройств, вы не можете подключить мощный потребитель к её порту. Примеры таких потребителей:

• 
  Реле;
  
• 
  Соленоиды;
  
• 
  Электродвигатели;
  
• 
  Сервоприводы.
  

Подключение сервопривода

Рассмотрим для примера подключения из мощных потребителей сервопривода. Основная задача сервопривода - это задать положение ротора подключенного к исполнительным механизмам, контролировать и изменять его с помощью малых усилий. То есть, вы, с помощью потенциометра, если сервопривод рассчитан на вращение в пределах половины оборота (180 градусов) или с помощью энкодера, если необходимо круговое вращение (360 градусов) можете управлять положением вала сервопривода (электродвигателя в нашем случае) произвольной мощности.

Многие любители робототехники используют ардуину в качестве основы своих роботов. Здесь сервоприводы нашли отличное применение. Их используют в качестве привода поворотных механизмов для камер, датчиков

и механических рук. Радиомоделисты используют для привода поворота колес в моделях автомобилей. В промышленности используют большие приводы в ЧПУ станках и прочей автоматизации.

Схема подключения.


Скетч

#include <Servo.h>

#define pot A1

int potval;

Servo ser;

Void setup() {

Serial.begin(9600);

ser.attach(9);

ser.write(90);

}
Void loop(() {

ser.write(map(analogRead(pot), 0 , 1024, 0, 180));

Serial.println(analogRead(pot));

}

Подведение итогов темы и ответы на вопросы студентов (5минут).

Контрольные вопросы:

1. Что такое Ардуино?

2. Что такое Аппаратная часть?

3. Что такое Программная часть?

4. Что такое Аппаратно-программный комплекс ?

5. Как подключить Arduino к компьютеру?

6. Что такое соединительные клеммы Dupont?

7. Что такое макетная плата?

8. Что такое Электробезопасность?
Тема№4. Микроконтроллер

Тип и форма: Ознакомления с новым материалом (лекция, практическое занятия).

Основные понятия, рассматриваемые на занятии:

• 
  Интегральная схема;
  
• 
  Контроллер;
  
• 
  Компоненты микроконтроллера;
  
• 
  Микроконтроллер и платформа Arduino.
  

Основной управляющей схемой, «мозгом» создаваемого робота является микроконтроллер.

Микроконтроллер – это компьютер на одной микросхеме. Он предназначен для управления различными электронными устройствами. Микроконтроллеры можно встретить во многих современных приборах, таких, как телефоны, стиральные машины и т. п. На рис.7. приведен Однокристальный микроЭВМ.

Внутри такой микросхемы реализованы такие компоненты, как :

• 
  арифметико-логическое устройство;
  
• 
  система управления;
  
• 
  FLASH-память;
  
• 
  счетчики, таймеры и прочие схемы;
  
• 
  порты для связи с внешними устройствами;
  
• 
  и многое другое.
  

Рис.7. Однокристальная микроЭВМ

Микроконтроллер - это самый настоящий маленький компьютер. Внутри микроконтроллера есть процессор и периферийные устройства: FLASH-память, таймеры, интерфейсы для связи с внешними устройствами и множество других полезных схем. На нём удобно учиться программировать и изучать устройство компьютера.