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