Мікроелектроніка на базі Arduino
Наш курс складається з серії практичних завдань про створення речей, які працюють самі: вивчають світ, приймають рішення і діють – рухаються, обмінюються даними один з одним, з людиною, керують іншими пристроями.
| Кількість уроків: | 20 занять/40 годин |
|---|---|
| Вік слухача: | 14+ років |
| Вхідні вимоги: | відсутні |
| Наступний реком. курс: |
Інтернет речей з Raspberry PI |
Ми навчимо вас збирати ці пристрої і програмувати їх, використовуючи в якості осови платформу Arduino. Пройшовши цей курс, ви зможете створювати пристрої, яка зчитують дані про зовнішний світ з різноманітних датчиків, обробляють інформацію, отримують і відправляють дані на ПК, в Інтернет, на мобільні пристрої, управляють індикацією і рухом. Створення пристроїв буде включати проектування, вивчення компонентів, складання схем, написання програм, діагностику.
Зміст курсу
Тема 1
Розбираємося з основними поняттями мікроелектроніки, знайомимося з мікроконтролером Arduino. Дізнаємося про різні електронні компоненти та вчимося працювати в середовищі розробки.
Тема 2
Вивчаємо такі поняття як напруга, струм, опір. Одиниці вимірювання. Діоди. Світлодіоди. Резистори. Основні принципи маркування резисторів. Позначення компонентів на схемах. Закон Ома. Джерела живлення. Монтажна плата. Схемотехніка. Мультиметр. Електронні вимірювання.
Тема 3
Логічні конструкції. Сучасні середовища для програмування мікроконтролерів. Основні поняття та конструкції мови програмування. Структура програми. Змінні. Логічні конструкції. Функція та її аргументи. Створення власних функцій та їх використання. Поняття масиву. Масиви символів. П’єзоефект. Керування звуком. Використання потенціометру. Електрична гірлянда.
Тема 4
Аналоговий та цифровий сигнали. Широтно-імпульсна модуляція. Керування яскравістю світлодіоду. Триколірний світлодіод. Поняття сенсора. Цифрові сенсори. Датчик відстані. Датчик лінії. Аналогові сенсори. Датчики звуку. Датчик освітлення. Обробка вхідних сигналів елементів різного типу. Кнопка як датчик натискання. Кнопковий вимикач. Булеві типи даних. Програмна стабілізація сигналу. Датчик температури. Створення моделі пожежної сигналізації.
Тема 5
Перетворення сигналу. Подільник напруги. Потенціометр. Використання потенціометру для регулювання часу мигання світлодіоду. Змінні резистори. Фоторезистор. Модель системи керування автоматичним увімкненням/вимкненням освітлення.
Тема 6
Світлодіодні індикатори. Семисегментний індикатор. Виведення інформації на індакторі. Чотирьорхрозрядний цифровий індикатор. Електронний годинник. Основні принципи будови мікросхем. Використання мікросхеми для створення лічильника. Виведення випадкових чисел. Керування світлодіодною матрицею.
Тема 7
Рідкокристалічний екран (РК-екран). Характеристики. Підключення символьного дисплею до мікроконтролеру. Основні команди для виведення інформації на екран. Рухомий текстовий рядок.
Тема 8
Рух об’єктів. Постійні двигуни. Крокові двигуни. Сервомотори. Транзистори. Основи керування сервоприводом. Драйвер мотору. Швидкість обертання мотору, зміна напряму обертання.
Тема 9
Основні сфери використання роботів та роботизованих систем у сучасному суспільсті. Мобільні платформи. Збирання роботу для руху по поверхні. Орієнтація роботу в просторі. Реакція робота на події у зовнішньому середовищі. Створення радіоуправління.