Презентация - Занятие 1 основы электроники и программирования

Занятие 1 Основы электроники и программирования

Резистор
Резистор (сопротивление) – искусственное «препятствие» для тока. Резистор ограничивает силу тока, переводя часть электроэнергии в тепло. Внешний вид резистора:
Обозначение на схеме

Резистор
Сопротивление измеряется в Ом.
220 Ом
1 кОм

Светодиод
Светодиод – полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока.

Светодиод
Важна полярность подключения светодиода. Короткий вывод (катод) – должен подключаться к «минусу» источника питания, или будем говорить, что он «идёт на землю» (GND). Собственное сопротивление светодиода очень мало, и без резистора, ограничивающего ток через светодиод, он ПЕРЕГОРИТ.

Ток, напряжение и сопротивление
Электрический ток – это физический процесс направленного движения заряженных частиц под действием электромагнитного поля от одного полюса замкнутой электрической цепи к другому.  Чтобы заставить перемещаться заряженные частицы от одного полюса к другому необходимо создать между полюсами разность потенциалов или – Напряжение. Электрическое сопротивление – физическая величина, определяющая свойство проводника препятствовать (сопротивляться) прохождению тока.

Ток, напряжение и сопротивление
Ток, напряжение и сопротивление связаны между собой законом Ома: , где U – величина напряжение, измеряемая в вольтах, R – сумма всех сопротивлений, измеряемая в омах, I – протекающий в цепи ток, измеряемый в амперах.

Роботы и робототехника
Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем (роботов). Робот – автоматическое устройство, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта.

Платформа Arduino UNO
Arduino – это открытая платформа, включающая базовый аппаратный модуль и среду разработки, в которой можно написать код для контроллера на специализированном языке с последующей его компиляцией и загрузкой в микроконтроллер. Компиляция – это процесс получения исполняемого машинного кода.

Платформа Arduino UNO
Arduino UNO – это аппаратная платформа, основанная на микроконтроллере с платой ввода/вывода и средой разработки.

Макетная плата
Макетная плата необходима для быстрой сборки электрических схем без пайки.

Среда разработки
Среда разработки Arduino включает в себя: Текстовый редактор Компилятор Загрузчик

Основы программирования
Структура программы void setup() { операторы; } void loop() { операторы; }

Основы программирования
Функция setup вызывается один раз при запуске программы и используется для установки режима работы портов, инициализации последовательного соединения и других подготовительных действий. После вызова функции setup – управление переходит к функции loop, которая содержит код, выполняющийся постоянно – включаются входы, переключаются выходы и т.д.

Основы программирования
Фигурные скобки ({}) – определяют начало и конец блока функции. Точка с запятой (;) должна использоваться в конце операторов и служит для разделения элементов программы. Комментарий (//комментарий)– это пояснительный текст, нужный программисту для понимания программы, но игнорируемый компилятором.

Основы программирования
Переменные – это способ именовать и хранить числовые (и не только числовые) значения для последующего использования в программе. int x = 255 // объявление переменной Х и присвоение ей значения 255

Задача 1
Научиться управлять миганием светодиода, встроенного на плате Arduino. Отладочный светодиод должен мигать с интервалом в 1 секунду. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель

Задача 2
Дублирование светодиода на макетной плате С интервалом в 1 секунду мигать отладочным светодиодом на плате Arduino и светодиодом на макетной плате. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель Светодиод Резистор 220 Ом Соединительные провода Макетная плата

Задача 2

Задача 2

Задача 3
Маяк на базе отладочного светодиода Реализовать на базе отладочного светодиода маяк, который будет выдавать следующий сигнал: «короткий», «короткий», «длинный», «длинный». Длительность «короткого» – 0,3 сек, «длинного» - 1,2 сек, промежуток между сигналами 0,8 сек, между серией сигналов 2.5 сек. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель

Задача 4
Маяк на макетной плате Продублируйте маячок на макетной плате. Необходимо реализовать на макетной плате маяк, который будет выдавать следующий сигнал: «короткий», «короткий», «длинный», «длинный». Длительность «короткого» – 0,3 сек, «длинного» - 1,2 сек, промежуток между сигналами 0,8 сек, между серией сигналов 2.5 сек. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель Светодиод Резистор 220 Ом Соединительные провода Макетная плата

Задача 4
Иллюстративная и принципиальная схемы соответствуют уроку 2.

Задача 4
Иллюстративная и принципиальная схемы соответствуют уроку 2.

Задача 5
Азбука Морзе. Расшифровка Используя азбуку Морзе, расшифруйте переданное сообщение. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель Светодиод Резистор 220 Ом Соединительные провода Макетная плата

Задача 5

Задача 6
Азбука Морзе. Кодирование Используя азбуку Морзе, передайте сообщение «УРА!». Длительность «короткого» 0,3 сек, «длинного» - 1,2 сек, промежуток между сигналами 0,8 сек, между серией сигналов 2.5 сек. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель Светодиод Резистор 220 Ом Соединительные провода Макетная плата

Задача 7
Железнодорожный светофор Построить модель железнодорожного светофора – два попеременно мигающих красных сигнала. Длительность сигналов 1 секунда. Для эксперимента нам понадобятся: плата Arduino UNO USB- кабель Два светодиода Два резистора 220 Ом Соединительные провода Макетная плата

Задача 7

Задача 7