Metodika výučby programovania v C++ s využitím Open Source platformy ARDUINO

1. Výučbu sme postavili na dvoch zdrojoch projektov – experimentov. Prvým sú príkaldy z oficiálnej stránky ARDUINO (http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage). druhým sú experimenty z knihy “Beginning Arduino” autora  Michael Roberts 2010. Knihu je možné stiahnuť a je k dispozícii TU
2. Komponenty pre experimenty boli objednané z GM Elektronik a ich zoznam a špecifikácia je TU (súbor EXCEL). V zozname je uvedené  aj  číslo projektu v knihe M.Roberts-a
3. Použitá doska ARDUINO bola ARDUINO MEGA ADK  – hhttp://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560 – viď foto dole

4. textové správy sa zobrazovalu pomocou doplňujúcej dosky – tzv. LCD Shield-u : 5. Motory (jednosmerné či krokové) je možné riadiť pomocou doplňujúcej dosky tzv. motor shield-u :

Záznam výučby algoritmizácie a programovania v JavaScript-e a programovanie v C++ ARDUINO v stredu 4.7.2012

1. 8,00-10,00 Základy programovania v jazyku JAVASCRIPT , vzťah HTML, CSS, Javascript. Technológie WEB 2.0 (AJAX a klient -server HTTP komunikácia), algoritmizácia a ladenie (“debugovanie”)  programu v prehliadači Firefox pomocou adinu Firebug, “kick off”  kurz pre samostatné štúdium
2. 10,00-13,00 Programovanie Arduino v C++ :
   1.   Fading I Demonstrates the use of the analogWrite() function in fading an LED off and on. AnalogWrite uses pulse width modulation (PWM), turning a digital pin on and off very quickly, to create a fading effect. http://arduino.cc/en/Tutorial/Fade
   2. Fading II, Demonstrates the use of analog output (Pulse Width Modulation (PWM)) to fade an LED.  PWM is a technique for getting an analog-like behavior from a digital output by switching it off and on very fast. http://arduino.cc/en/Tutorial/Fading
   3. Analog In, Out Serial ,This example shows how to read an analog input pin, map the result to a range from 0 to 255, and then use that result to set the pulsewidth modulation (PWM) of an output pin to dim or brighten an LED. http://arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInOutSerial
   4. Analog Input , A potentiometer is a simple knob that provides a variable resistance, which you can read into the Arduino board as an analog value.  In this example, you’ll connect a poterntiometer to one of the Arduino’s analog inputs to control the rate at which the built-in LED on pin 13 blinks. http://arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInput
   5.  Smoothing , This sketch reads repeatedly from an analog input, calculating a running average and printing it to the computer.  This example is useful for smoothing out the values from jumpy or erratic sensors, and also demonstrates the use of arrays to store data. http://arduino.cc/en/Tutorial/Smoothing
   6.  Read ASCII String This sketch uses the Serial.parseInt() function to locate values separated by a non-alphanumeric character. Often people use a comma to indicate different pieces of information (this format is commonly referred to as comma-separated-values), but other characters like a space or a period will work too. The values are parsed into ints and used to determine the color of a RGB LED. You’ll use the serial monitor to send strings like “5,220,70” to the Arduino to change the lights. http://arduino.cc/en/Tutorial/ReadASCIIString
   7. ASCII Table , Demonstrates the advanced serial printing functions by generating a table of characters and their ASCII values in decimal, hexadecimal, octal, and binary. For more on ASCII, see asciitable.com  http://arduino.cc/en/Tutorial/ASCIITable
   8. Switch (case) Statement, used with serial input , An if statement allows you to choose between two discrete options, TRUE or FALSE.  When there are more than two options, you can use multiple if statements, or you can use the switch statement.  Switch allows you to choose between several discrete options. http://arduino.cc/en/Tutorial/SwitchCase2
3. 13,00- 14,00 Diskusia k letnej škole (čo zlepšiť nabudúce)
4. 13,00- 14,00 Uloženie a upratanie súčiastok
5. 13,00- 14,00 Spoločná fotografia účastníkov
6. 13,00- 14,00 Ukončenie, odovzdanie materiálu a kľúčov a poďakovanie p.Ing.Štubňovi, p. Mgr. Fedorovi a p. Ing. Flaškovi

Záznam výučby utorok 3.7.2012 (Letná škola programovania ARDUINO SG ŽP)

učiteľ : doc. Pančík , študenti : Dominika, Katka  a  Erik  (Erik Citterberg, Katarína Čerňanová , Dominika Kyselicová )

1. 8,00-10,00 Venujeme sa základom práce s CMS WordPress (CMS Content managenet system).  Každý si vytvoril vlastný blog na wordpress.com a učíme sa základy tvorby obsahu vlastného blogu. Študentom to ide – majú veľmi dobré výborné znalosti (aj HTML – vedia si sami upraviť napr. kód článku). Ukázali sme si zálohovanie blogu do XML súboru (napr. FTP : _WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP/wordpress/) a generovanie umelého textu pomocou generátora LOREM IPSUM

2. 10,00 -11,00 Opakovanie zo včera: prešli sme  kód projektu TONE :  (http://arduino.cc/en/Tutorial/Tone ) . Modifikovali sme ho tak,  aby sme tlačítkom odštartovali zahranie hudby (vid. na tones_modif  na FTP :  WORK\tones_modif\) . Spojili sa tak projekty BUTTON a TONES – aj hardverovo a aj softverovo. Dost sme sa natrápili s hardvérom – bolo treba presne zrealizovať schému. Do projektu sme doplnili vypis premennej cyklu FOR  na sériovu linku.

Obrázok zapojenia :

3.11,00-12,00 Príklad Analog Read Serial  ( http://arduino.cc/en/Tutorial/AnalogReadSerial  ). Projekt čítania analógovej hodnoty (išlo premenlivé napätie z potenciometra). Projekt sa volá AnalogReadSerial a je na FTP: \WORK\AnalogReadSerial\ . Vysvetľujeme si princíp digitalizácie analógového signálu a čo znamená 10 bit analógovo digitálny prevodník (je v Arduine).

4. 12,00-13,00  Projekt : ReadAnalogVoltage  Zosnimame analogove napatie z bežca potenciometra a  prevedieme na hodnotu vo Voltoch (V)  (http://arduino.cc)/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage ),  FTP :   ReadAnalogVoltage, \WORK\ReadAnalogVoltage\

Záznam výučby pondelok 2.7.2012

učiteľ : doc. Pančík , študenti : Dominika, Katka, Patrik a  Erik ( Erik Citterberg, Katarína Čerňanová , Dominika Kyselicová ,  Patrik Hlásnik )

• bolo neskutočne horúce …
• jednotlivé projekty sú na FTP data.soft1.sk login/heslo: tajné 🙂
• najprv sme si nainštalovali IDE vývojový SW ARDUINO : http://arduino.cc/en/Main/Software a spojazdnili komunikáciu medzi doskou ARDUINO MEGA ADK a počítačom (nainštalovanie driverov) http://arduino.cc/en/Guide/Windows
• Spustili sme prvý program BLINK (blikanie LED na pine 13) http://arduino.cc/en/Tutorial/Blink FTP : _WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP\Work\Blink\ . Hovoríme o kóde v C++  a o forme súborov .ino (textový súbor)
• Program BLINKsme “vytiahli” mimo dosku  na breadboard podľa knihy
  Beginning Arduino, 2010 (FTP : Beginning-Arduino-2010-1430232404.pdf), Project 1
• Podľa knihy sme nechali LED-ku vyslať svetelný signál (SOS), Project 2, str.32,  hovoríme o príkaze  FOR a ako si netradične urobiť nekonečnú slučku z ktorej sa dostaneme len tvrdým resetom (príkaz for (;;)). Hovoríme o vynikajúcom helpe  http://arduino.cc/en/Reference/HomePage
• študujeme projekt Digital Read Serial kde sa sníma stav tlačítka a vysiela sa na sériovú linku (http://arduino.cc/en/Tutorial/DigitalReadSerial). Hovoríme čo vlastne vidíme a čo je objekt serial a čo je decimálna, dvojková a hexadecimálna sústava (ftp c:\Users\Pancik\Documents\_WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP\Work\DigitalReadSerial\)

obrázok : projekt BUTTON

• v projekte BUTTON riadime vysvietenie LED pomocou tlačítka (http://arduino.cc/en/Tutorial/Button), hovoríme o “bouncing-u” zákmitoch, hovoríme o programe, ktorý to dokáže odstrániť : http://arduino.cc/en/Tutorial/Debounce
• Hovoríme o programe ktorý sleduje “edge” zmenu stavu logickej úrovne na tlačítku a vypisuje počet stlačení tlačítka na sériovú linku (http://arduino.cc/en/Tutorial/ButtonStateChange) , veľmi podrobne analyzujeme syntax programu a hlavne jeho vývojový diagram. Zasahujeme do programu napr. tým, že chceme vidieť stav LED-ky – je to vlastne monitorovanie vnútorného stavu programu (debuggovanie…) FTP : _WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP\Work\Edge\
• Generujeme zvuky pomocou piezomeniča programom (http://arduino.cc/en/Tutorial/Tone) a programom Piezo sound ALARM Project 11 podľa knihy (FTP : _WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP\Work\tones\ a _WORK ARDUINO Letna skola SSOH ZP\Work\project_11\)

 

 

Blog o programovaní

Toto je blog venovaný robotom a programovaniu open source platformy ARDUINO. Učiť programovať “hardvér” sme sa začali počas letnej školy programovania v horúcich letných dňoch 2.-7. júla 2012 v priestoroch našej školy. Výučbu sme mohli začať vďaka podpore pani riaditeľky Ing. Pavlusovej, vyučujúcich pána Ing. Štubňu a Ing. Fedora, pani ekonómky Ing. Jakočkovej.

Vyučoval doc. RNDr. Juraj Pančík, PhD. z Bankovního institutu Praha,a.s.,n.o. Banská Bystrica.

Materiálne nás podporil aj Dipl. Ing. Ľubomír Duchoň CTO zo spoločnosti  ILFIRON, spol. s r.o, Piešťany