Файл: Департамент образования, науки и молодежной политики воронежской области.docx
Добавлен: 15.03.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ профессиональное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
«ВОронежский государственный
профессионально-педагогический колледж»
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 44.02.06 Профессиональное обучение (по отраслям)
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
ПРОФИЛЯ ПОДГОТОВКИ: Компьютерные системы и комплексы
РЕФЕРАТ
на тему:
“ПЛАТФОРМА Arduino”
Обучающегося группы №223
Ивлев Никита Александрович
Руководитель производственной практики:
Данилова Екатерина Александровна
Оценка
Дата
Воронеж 2022
Введение
Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода-вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере (например, Adobe Flash, Processing, Max (англ.), Pure Data,SuperCollider).
На концептуальном уровне все платы программируются через RS-232 (последовательное соединение), но реализация этого способа отличается от версии к версии. Плата Serial Arduino содержит простую инвертирующую схему для конвертирования уровней сигналов RS-232 в уровни ТТЛ, и наоборот. Текущие рассылаемые платы, например, Diecimila, программируются через USB, что осуществляется благодаря микросхеме конвертера USB-to-Serial FTDI FT232R. В версии платформы Arduino Uno в качестве конвертера используется микроконтроллер Atmega8 в SMD-корпусе. Данное решение позволяет программировать конвертер так, чтобы платформа сразу определялась как мышь, джойстик или иное устройство по усмотрению разработчика со всеми необходимыми дополнительными сигналами управления. В некоторых вариантах, таких как Arduino Mini или неофициальной Boarduino, для программирования требуется подключение отдельной платы USB-to-Serial или кабеля.
Платы Arduino позволяют использовать большую часть I/O выводов микроконтроллера во внешних схемах. Например, в плате Diecimila доступно 14 цифровых входов/выходов, 6 из которых могут выдавать ШИМ сигнал, и 6 аналоговых входов. Эти сигналы доступны на плате через контактные площадки или штыревые разъемы. Также доступны несколько видов внешних плат расширения, называемых «англ. shields» (дословно: «щиты»), которые присоединяются к плате Arduino через штыревые разъёмы.
Интегрированная среда разработки Arduino — это кроссплатформенное приложение на Java, включающее в себя редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату.
Среда разработки основана на языке программирования Processing и спроектирована для программирования новичками, не знакомыми близко с разработкой программного обеспечения. Язык программирования аналогичен используемому в проекте Wiring. Строго говоря, это C++, дополненный некоторыми библиотеками. Программы обрабатываются с помощью препроцессора, а затем компилируется с помощью AVR-GCC.
Оригинальные платы Arduino производит Smart Projects. На данный момент доступны 15 версий плат
Документация, прошивки и чертежи Arduino распространяется под лицензией Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 и доступны на официальном сайте Arduino. Рисунок печатной платы для некоторых версий Arduino также доступен. Исходный код для интегрированной среды разработки и библиотек опубликован и доступен под лицензией GPLv2.
-
Инфракрасный датчик движения (PIR сенсор)
1.1 Шаг 1: Расходные материалы
Данный проект показывает использование датчиков PIR с Arduino при построении простого детектор движения.
Для этого нам понадобиться (рис. 1):
-
Контроллер Arduino [1] -
макетная плата [1] -
Светодиод (любого цвета) [1] -
PIR сенсор фирмы «Parallax» [1] -
Провода
Рис. 1 Необходимые компоненты
1.2 Шаг 2: Установка
Подключение довольно простое. PIR-сенсор имеет 3 вывода: плюс, минус и выход. К 7-му выводу Arduino подключаем выход PIR-сенсора. Также, присоединим светодиод к выводу 8 Arduino и GND.
Рис. 2 Схема подключения датчика движения (PIR) к контроллеру Arduino
Рис. 3 Фотография контроллера с датчиком движения в сборе
Шаг 3: Исходный код
/*
* //////////////////////////////////////////////////
* //making sense of the Parallax PIR sensor's output
* //////////////////////////////////////////////////
*
* Switches a LED according to the state of the sensors output pin.
* Determines the beginning and end of continuous motion sequences.
*
* @author: Kristian Gohlke / krigoo (_) gmail (_) com / http://krx.at
* @date: 3. September 2006
*
* kr1 (cleft) 2006
* released under a creative commons "Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.0" license
* http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/de/
*
*
* The Parallax PIR Sensor is an easy to use digital infrared motion sensor module.
* (http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=555-28027)
*
* The sensor's output pin goes to HIGH if motion is present.
* However, even if motion is present it goes to LOW from time to time,
* which might give the impression no motion is present.
* This program deals with this issue by ignoring LOW-phases shorter than a given time,
* assuming continuous motion is present during these phases.
*
*/
/////////////////////////////
//VARS
//Время калибровки датчика (10-60 сек. по даташиту)
int calibrationTime = 30;
//the time when the sensor outputs a low impulse
long unsigned int lowIn;
//the amount of milliseconds the sensor has to be low
//before we assume all motion has stopped
long unsigned int pause = 5000;
boolean lockLow = true;
boolean takeLowTime;
int pirPin = 7; //выводподключения PIR сенсора
int ledPin = 8;
/////////////////////////////
//SETUP
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(pirPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
digitalWrite(pirPin, LOW);
//дадимдатчикувремянакалибровку
Serial.print("calibrating sensor ");
for(int i = 0; i < calibrationTime; i++){
Serial.print(".");
delay(1000);
}
Serial.println(" done");
Serial.println("SENSOR ACTIVE");
delay(50);
}
////////////////////////////
//LOOP
void loop(){
if(digitalRead(pirPin) == HIGH){
digitalWrite(ledPin, HIGH); //the led visualizes the sensors output pin state
if(lockLow){
//makes sure we wait for a transition to LOW before any further output is made:
lockLow = false;
Serial.println("---");
Serial.print("motion detected at ");
Serial.print(millis()/1000);
Serial.println(" sec");
delay(50);
}
takeLowTime = true;
}
if(digitalRead(pirPin) == LOW){
digitalWrite(ledPin, LOW); //the led visualizes the sensors output pin state
if(takeLowTime){
lowIn = millis(); //save the time of the transition from high to LOW
takeLowTime = false; //make sure this is only done at the start of a LOW phase
}
//if the sensor is low for more than the given pause,
//we assume that no more motion is going to happen
if(!lockLow && millis() - lowIn > pause){
//makes sure this block of code is only executed again after
//a new motion sequence has been detected
lockLow = true;
Serial.print("motion ended at "); //output
Serial.print((millis() - pause)/1000);
Serial.println(" sec");
delay(50);
}
}
}
Заключение
В скетче Arduino видно, что датчик проводит самодиагностику, а затем переходит в режим отслеживания движений. Когда движение обнаружено, то загорается светодиод. По Serial Monitor вы можете отслеживать сколько по времени длилось движение.
Данный проект можно использовать как основу для обнаружения движения в охранных сигнализациях, для включения освещения, в робототехнике и т.п.
Список используемых источников
-
http://ru.wikipedia.org/wiki/Arduino -
http://cxem.net/arduino/arduino15.php -
http://www.instructables.com/id/Arduino-Basics-PIR-Sensor/