Arduino Blink Challenge
Спонсорований урок від KEYSIGHT Technologies
Цей урок досліджує, як інженери комп’ютерів та програмного забезпечення працюють для вирішення проблем суспільства, таких як забезпечення систем автоматичного вмикання та вимикання світла. Студенти працюють у командах, щоб встановити та запрограмувати дошку Arduino на «блимання» (тобто вмикання та вимикання світла з інтервалом 5 секунд та 2 секунди).
- Дізнайтеся про інженерний дизайн та перепроектування.
- Дізнайтеся про схеми, комп'ютери та кодування програмного забезпечення.
- Дізнайтеся, як техніка може допомогти вирішити проблеми суспільства.
- Дізнайтеся про командну роботу та вирішення проблем.
Вікові рівні: 14 - 18
Будівельні матеріали (для кожної команди)
Необхідні матеріали
- Початковий набір Arduino (можна придбати окремо або як стартовий набір)
- Arduino Uno
- 3 ′ USB-кабель
- Безпаяний макет
- 65 дротових перемичок
- Тримач для макетів
- Початковий набір Arduino, придбаний через amazon.com або https://www.arduino.cc
- Роз'єми
- Світлодіодні лампи
- Вентилятор
- Ізолятори
- Макет (необов’язково)
Випробувальні матеріали
Для тестування використовуйте запрограмовану плату Arduino та світлодіодні лампи. Дивіться розділ «Тестування матеріалів та процесів» для покрокового підручника з налаштування Arduino.
Матеріали
- Для тестування використовуйте запрограмовану плату Arduino та світлодіодні лампи
Процес
Покрокове керівництво з налаштування Arduino (для Windows)
Цей підручник пояснює, як підключити плату Arduino до комп’ютера та завантажити свій перший ескіз. Це надано та доступно в Інтернеті Arduino за адресою http://arduino.cc/en/Guide/HomePage. Ці інструкції стосуються середовища Windows, але Arduino працює на Mac OS X та Linux, а веб-сайт містить покрокові інструкції для всіх операційних систем.
- Отримайте плату Arduino та кабель USB: У цьому посібнику ми припускаємо, що ви використовуєте Arduino Uno, Arduino Duemilanove, Nano або Diecimila. Якщо у вас є інша дошка, відвідайте http://arduino.cc/en/Guide/HomePage і прочитайте відповідну сторінку для цього продукту в посібнику з початку роботи. Вам також потрібен стандартний USB-кабель (від штекера до штекера B): такий, який ви б підключили до USB-принтера, наприклад. (Для Arduino Nano вам знадобиться кабель від А до Міні-В.) (Примітка: TryEngineering.org рекомендує купувати комплекти через Amazon або інших роздрібних торговців, які вже в комплекті з макетними дошками, ліхтарями, кабелем або іншими деталями, які ви можете використовуйте дорогу, досліджуючи більш досконалі завдання Arduino.)
- Завантажте середовище Arduino: Отримайте останню версію зі сторінки завантаження. Коли завантаження завершиться, розпакуйте завантажений файл. Обов’язково збережіть структуру папок. Двічі клацніть папку, щоб відкрити її. Всередині має бути кілька файлів і підпапок.
- Підключіть плату: Arduino Uno, Mega, Duemilanove та Arduino Nano автоматично отримують живлення від USB-підключення до комп'ютера або від зовнішнього джерела живлення. Якщо ви використовуєте Arduino Diecimila, вам потрібно переконатися, що плата налаштована на отримання енергії через USB-з'єднання. Джерело живлення вибирається за допомогою перемички, невеликого шматочка пластику, який поміщається на два з трьох штифтів між USB та гніздами живлення. Переконайтеся, що він знаходиться на двох штифтах, найближчих до порту USB. Підключіть плату Arduino до комп’ютера за допомогою кабелю USB. Зелений світлодіод живлення (з написом PWR) повинен увімкнутись.
- Встановіть драйвери: Встановлення драйверів для Arduino Uno з Windows7, Vista або XP: Підключіть плату та зачекайте, поки Windows почне процес встановлення драйверів. Через кілька хвилин процес не вдасться, незважаючи на всі зусилля. Клацніть на меню «Пуск» і відкрийте Панель управління. Перебуваючи на панелі керування, перейдіть до розділу Система та безпека. Далі клацніть на Система. Після того, як вікно системи відкриється, відкрийте диспетчер пристроїв. Подивіться на Порти (COM & LPT). Ви повинні побачити відкритий порт з назвою "Arduino UNO (COMxx)". Клацніть правою кнопкою миші на порту “Arduino UNO (COmxx)” і виберіть опцію “Оновити програмне забезпечення драйвера”. Далі виберіть опцію «Переглянути мій комп’ютер на наявність драйверів». Нарешті, перейдіть і виберіть файл драйвера Uno, який називається “ArduinoUNO.inf”, розташований у папці “Драйвери” завантаження програмного забезпечення Arduino (а не в підкаталог “FTDI USB Drivers”). Якщо ваше програмне забезпечення не дозволяє вибрати певний файл, просто виберіть папку «Драйвери», і Windows закінчить установку драйвера звідти. Коли ви підключаєте плату, Windows повинна ініціювати процес встановлення драйвера (якщо ви раніше не використовували комп'ютер із платою Arduino).
- Запустіть програму Arduino: Двічі клацніть на програмі Arduino.
- Відкрийте приклад блимання: Відкрийте ескіз прикладу блимання світлодіодів: Файл> Приклади> 1.Основні дані> Блимання.
- Виберіть свою дошку: Вам потрібно буде вибрати пункт в меню Інструменти> Дошка, який відповідає типу Arduino, який ви використовуєте.
- Виберіть свій послідовний порт: Виберіть послідовний пристрій плати Arduino з Інструменти | Меню послідовного порту. Це, ймовірно, COM3 або вище (COM1 і COM2 зазвичай зарезервовані для апаратних послідовних портів). Щоб це дізнатись, ви можете відключити плату Arduino і знову відкрити меню; запис, який зникає, повинен бути дошкою Arduino. Знову підключіть плату та виберіть послідовний порт.
- Завантажте програму: Тепер просто натисніть кнопку «Завантажити» в оточенні, яке може виглядати як стрілка, спрямована вправо. Зачекайте кілька секунд - ви повинні побачити, як на платі блимають світлодіоди RX та TX. Якщо завантаження завершиться успішно, з'явиться повідомлення "Завершення завантаження". з'явиться в рядку стану. Через кілька секунд після завершення завантаження ви повинні побачити, як світлодіодний штифт 13 (L) на платі починає блимати (оранжевим). Якщо так, вітаю! Ви випустили Arduino. Примітка: Деякі матеріали та зображення на цій сторінці отримані з Arduino.cc через їх керівництво з початку роботи з Arduino (http://arduino.cc/en/Guide/HomePage) Текст посібника з початку роботи Arduino ліцензований під ліцензією Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Зразки коду в посібнику передаються у відкрите надбання.
Design Challenge
Ви входите до команди інженерів, котра має завдання використовувати Arduino для легкого мигання протягом 5 секунд та вимкнення протягом 2. Інструкції та код на робочих аркушах студентів допоможуть вам побачити, як запрограмувати Arduino блимати на одну секунду увімкнено та одну секунду вимкнено
Критерії
- Світло повинно вмикатись та вимикатись з інтервалом увімкнення 5 секунд та вимкнення 2 секунди.
Обмеження
Використовуйте лише надані матеріали.
- Розбийте клас на команди по 2 особи.
- Роздайте аркуш Arduino Blink Challenge, а також кілька аркушів паперу для ескізних проектів.
- Обговоріть теми у Розділі фонових понять. Подумайте про те, щоб запитати студентів, як приурочені ліхтарі для зміни дорожнього руху.
- Ознайомтеся з процесом інженерного проектування, викликом проекту, критеріями, обмеженнями та матеріалами.
- Надайте кожній команді свої матеріали.
- Поясніть, що студенти повинні створити свою дошку Arduino та запрограмувати її на “блимання”. Світлодіодне світло повинне вмикатись та вимикатись через 5 секунд включення та 2 секунди вимкнення.
- Попросіть студентів створити свої дошки Arduino. Скористайтесь покроковим підручником з налаштування Arduino у розділі «Тестування матеріалів та процесів».
- Команди програмують свої дошки Arduino
- Команди тестують свої плати Arduino, демонструючи вмикання та вимикання світла з інтервалом 5 секунд і 2 секунди.
- Під час занять обговоріть запитання студентів щодо роздумів
- Щоб отримати додатковий зміст по цій темі, дивіться розділ “Копати глибше”.
Ідея розширення
Попросіть студентів змусити Arduino блимати за шаблоном SOS ... або попросіть їх вибрати три інші види діяльності (запустити вентилятор, зробити світлофор тощо).
Роздуми студентів (інженерний зошит)
- Які виклики у вас були, якщо такі були, при програмуванні Arduino на те, щоб блимати і вимикати з інтервалом в 1 секунду? Як ви вирішували будь-які проблеми, з якими стикалися?
- Чи змогли ви налаштувати код, щоб змінити інтервали до 5 секунд увімкнення та 2 секунди вимкнення?
- Чи вважаєте ви, що ця діяльність була більш корисною робити в команді, чи ви вважали за краще працювати над нею самостійно? Чому?
- Що ви думаєте про Arduino? Це був хороший спосіб для вас і вашої команди вивчити базове комп'ютерне програмування?
- Наскільки складним чи різним, на вашу думку, буде код для надання вказівок стільниковому телефону для відтворення певної мелодії дзвінка?
- Чи вважаєте ви, що стоп-сигнали використовують комп’ютерне програмування для створення схеми, що змінюється на перехрестях? Як ви думаєте, як узгоджували світлофори до комп’ютерних технологій?
Модифікація часу
Урок можна зробити лише за 1 клас для старших учнів. Однак, щоб допомогти студентам почуватися поспішно і забезпечити успіх студентів (особливо для молодших школярів), розділіть урок на два періоди, що дає студентам більше часу на мозковий штурм, перевірку ідей та доопрацювання їх дизайну. Проведіть тестування та опис у наступному класі.
Розширені програми Arduino?
Крім блимаючих вогнів
Якщо ви завершили Arduino Blink Challenge, існує безліч інших програм для використання дошки Arduino, які ви можете спробувати самостійно, командно, у класі або у свій час. Ви також можете знайти розширені підручники за адресою http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage щоб показати вам, як читати перемикач, читати потенціометр, використовувати кнопку для управління світлодіодом, відтворювати тони на кількох динаміках, складати гістограму світлодіодів, надсилати текстовий рядок або навіть виводити значення з датчика барометричного тиску як веб-сторінка.
Нижче наведено кілька зразків ідей, щоб ви могли побачити, наскільки універсальними є ваші нові обчислювальні навички!
Датчики управління
Спробуйте керувати зовнішнім датчиком за допомогою Arduino. Ви можете взяти проби повітря на предмет забруднення, визначити, наскільки яскравою є область, встановити сигналізацію про повені за допомогою водяного датчика або приєднати детектор руху. Або розгляньте можливість використання Arduino для управління датчиками, які вимірюють електромагнітні поля, відбирають повітря для рівня вологості, вимірюють температуру, визначають, чи присутній газ у повітрі, або збирають дані з анемометра, що вимірює швидкість вітру. Ви навіть можете прикріпити сканер штрих-коду (який імітує клавіатуру) або клавіатуру до Arduino.
Візуальні та аудіо додатки
Ваш arduino можна налаштувати для управління системою камер та керування параметрами фотозйомки. Це можна зробити з більшістю обладнання, включаючи камери Nikon, Canon, Sony, Minolta, Olympus та Pentax. Ви навіть можете прикріпити сканер штрих-коду (який імітує клавіатуру) або клавіатуру до Arduino.
Двигуни та робототехніка
Arduino - чудовий інструмент для управління двигунами та робототехнікою. Спробуйте підключити двигуни постійного струму або крокові двигуни. Ви можете керувати високоточним кроковим двигуном за допомогою потенціометра з Arduino.
Спільнота розробників
Зростає співтовариство розробників додатків Arduino, які діляться кодом, ідеями та прикладами. Додаткову документацію створила спільнота Arduino на публічно редагованій вікі-майданчику на сайті http://playground.arduino.cc.
Що таке Arduino?
Обчислення з відкритим кодом
Arduino - це фізична обчислювальна платформа з відкритим кодом, заснована на простій платі мікроконтролера та середовищі розробки для написання програмного забезпечення для плати. Arduino можна використовувати для розробки інтерактивних об'єктів, беручи входи від різних перемикачів або датчиків, а також керуючи різноманітними світильниками, двигунами та іншими фізичними виходами. Проекти Arduino можуть бути простими - наприклад, увімкнення та вимкнення світла - або дуже складними. Дошки можна зібрати вручну або придбати попередньо зібраними; програмне забезпечення з відкритим кодом можна завантажити безкоштовно. Програмне забезпечення Arduino працює на операційних системах Windows, Macintosh OSX та Linux.
Комп'ютерне програмування
Комп’ютерне програмування (часто скорочене до програмування або кодування) - це процес проектування, написання, тестування, налагодження та ведення вихідного коду комп’ютерних програм. Код може бути написаний різними мовами програмування. Програмування - це, в основному, набір інструкцій, які комп’ютер чи інший пристрій використовує для виконання завдання - це може бути ввімкнення світла, відкривання дверей або написання документа.
Середовище розробки Arduino
Середовище розробки або програмне забезпечення Arduino містить текстовий редактор для написання коду, область повідомлень, текстову консоль, панель інструментів з кнопками для загальних функцій та ряд меню. Він підключається до апаратного забезпечення Arduino для завантаження програм та зв’язку з ними. Програмне забезпечення, написане за допомогою Arduino, називається "ескізом". Ці ескізи написані в текстовому редакторі. Ескізи зберігаються із розширенням файлу .ino. Є функції для вирізання / вставки та для пошуку / заміни тексту. Область повідомлення надає зворотній зв'язок під час збереження та експорту, а також відображає помилки. На консолі відображається текст, виведений середовищем Arduino, включаючи повні повідомлення про помилки та іншу інформацію. У нижньому правому куті вікна відображається поточна плата та послідовний порт.
Примітка: Деякі матеріали та зображення на цій сторінці отримані з Arduino.cc через рекомендований посібник із початку роботи з Arduino (http://arduino.cc/en/Guide/HomePage). Текст Arduino отримання розпочате керівництво ліцензовано під ліцензією Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Зразки коду в посібнику передаються у відкрите надбання.
- Arduino: фізична обчислювальна платформа з відкритим вихідним кодом, заснована на простій платі мікроконтролера, і середовище розробки для написання програмного забезпечення для плати.
- Комп’ютерне програмування (часто скорочено до програмування або кодування): процес проектування, написання, тестування, налагодження та підтримки вихідного коду комп’ютерних програм.
- Обмеження: обмеження в матеріалах, часі, розмірі команди тощо.
- Критерії: умови, яким має задовольняти проект, як-от його загальний розмір тощо.
- Інженери: винахідники та вирішувачі проблем світу. Двадцять п’ять основних спеціальностей визнані в інженерії (див. інфографіку).
- Процес інженерного проектування: інженери-технологи використовують для вирішення проблем.
- Інженерні навички розуму (EHM): шість унікальних способів мислення інженерів.
- Ітерація: тестування та редизайн – це одна ітерація. Повторити (кілька ітерацій).
- Прототип: робоча модель рішення для тестування.
Інтернет-з'єднання
Рекомендована література
- Початкове програмування (ISBN: 978-0672337000)
- Привіт Світ! Комп’ютерне програмування для дітей та інших початківців (ISBN: 978–1617290923)
- Програмування Arduino Початок роботи з ескізами (ISBN: 978-1259641633)
Письмова діяльність
Напишіть есе або абзац, який визначає три основні продукти чи системи, на які в основному вплинуло комп’ютерне програмування.
Вирівнювання навчальних програм
Примітка: Плани уроків у цій серії узгоджуються з одним або кількома з наступних наборів стандартів:
- нас Стандарти наукової освіти (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
- Наукові стандарти наступного покоління США (http://www.nextgenscience.org/)
- Стандарти Міжнародної асоціації технологічної освіти щодо технологічної грамотності (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
- Принципи та стандарти шкільної математики Національної ради вчителів математики США (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
- Загальноосновні державні стандарти США з математики (http://www.corestandards.org/Math)
- Асоціація викладачів інформатики K-12 Стандарти комп'ютерних наук (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)
Національні стандарти наукової освіти 5-8 класи (10-14 років)
ЗМІСТ СТАНДАРТ А: Наука як запит
В результаті діяльності всі студенти повинні розвиватися
- Здатності, необхідні для наукового дослідження
ЗМІСТ СТАНДАРТ B: Фізичні науки
В результаті своєї діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Властивості та зміни властивостей речовини
- Передача енергії
ЗМІСТ СТАНДАРТ E: Наука і техніка
В результаті діяльності в 5-8 класах всі учні повинні розвиватися
- Здібності технологічного проектування
- Розуміння про науку і техніку
ЗМІСТ СТАНДАРТ F: Наука в особистих та соціальних перспективах
В результаті діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Ризики та переваги
- Наука і техніка в суспільстві
ЗМІСТ СТАНДАРТ G: Історія та природа науки
В результаті діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Наука як зусилля людини
- Історія науки
Національні стандарти наукової освіти 9-12 класи (14-18 років)
ЗМІСТ СТАНДАРТ А: Наука як запит
В результаті діяльності всі студенти повинні розвиватися
- Здатності, необхідні для наукового дослідження
ЗМІСТ СТАНДАРТ B: Фізичні науки
В результаті своєї діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Взаємодія енергії та речовини
ЗМІСТ СТАНДАРТ E: Наука і техніка
В результаті діяльності всі студенти повинні розвиватися
- Здібності технологічного проектування
- Розуміння про науку і техніку
ЗМІСТ СТАНДАРТ F: Наука в особистих та соціальних перспективах
В результаті діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Наука та технології у місцевих, національних та глобальних викликах
Національні стандарти наукової освіти 9-12 класи (14-18 років)
ЗМІСТ СТАНДАРТ G: Історія та природа науки
В результаті діяльності всі студенти повинні розвинути розуміння
- Наука як зусилля людини
- Історичні перспективи
Наукові стандарти наступного покоління 3-5 класи (віки 8-11)
Студенти, які демонструють розуміння, можуть:
- 4-PS3-4. Застосовуйте наукові ідеї для проектування, тестування та вдосконалення пристрою, який перетворює енергію з однієї форми в іншу.
Інженерний дизайн
Студенти, які демонструють розуміння, можуть:
- 3-5-ETS1-1. Визначте просту дизайнерську проблему, що відображає потребу або потребу, яка включає визначені критерії успіху та обмеження на матеріали, час або вартість.
- 3-5-ETS1-2. Сформувати та порівняти декілька можливих варіантів вирішення проблеми, виходячи з того, наскільки кожен з них, ймовірно, відповідає критеріям та обмеженням проблеми.
- 3-5-ETS1-3. Сплануйте та проведіть справедливі випробування, в яких контролюються змінні та враховуються точки відмов, щоб визначити аспекти моделі чи прототипу, які можна вдосконалити.
Наукові стандарти наступного покоління 6-8 класи (віки 11-14)
Інженерний дизайн
Студенти, які демонструють розуміння, можуть:
- MS-ETS1-1 Визначте критерії та обмеження проектної проблеми з достатньою точністю, щоб забезпечити успішне рішення, беручи до уваги відповідні наукові принципи та потенційний вплив на людей та природне середовище, що може обмежити можливі рішення.
CSTA K-12 Стандарти комп’ютерних наук 6-9 класи (вік 11-15)
Обчислювальне мислення:
- 13. Зрозуміти поняття ієрархії та абстракції в обчислювальній техніці, включаючи мови високого рівня, переклад, набір інструкцій та логічні схеми.
Співпраця:
- 1. Застосовуйте інструменти продуктивності / мультимедіа та периферійні пристрої для групової співпраці та підтримуйте навчання протягом усього навчального плану.
- 3. Співпрацюйте з однолітками, експертами та іншими, використовуючи спільні практики, такі як парне програмування, робота в командах проектів та участь у групових активних навчальних заходах.
- 4. Виставляйте настрої, необхідні для співпраці: надання корисних відгуків, інтегрування зворотного зв'язку, розуміння та прийняття багатьох перспектив, соціалізація.
CSTA K-12 Стандарти комп’ютерних наук 6-9 класи (вік 11-15)
Обчислювальна практика та програмування:
- 1. Виберіть відповідні інструменти та технологічні ресурси для вирішення різноманітних завдань та вирішення проблем.
- 2. Використовуйте різноманітні мультимедійні засоби та периферію для підтримки особистої продуктивності та навчання протягом усього навчального плану.
- 5. Впровадити рішення проблем за допомогою мови програмування, включаючи: циклічну поведінку, умовні оператори, логіку, вирази, змінні та функції.
- 8. Продемонструйте схильність до відкритого вирішення проблем та програмування (наприклад, комфорт зі складністю, наполегливість, мозковий штурм, пристосованість, терпіння, схильність до майстерності, креативність, прийняття викликів).
- 9. Збирайте та аналізуйте дані, які виводяться з декількох запусків комп'ютерної програми.
Комп’ютери та комунікаційні пристрої:
- 1. Визнайте, що комп’ютери - це пристрої, які виконують програми.
- 3. Продемонструвати розуміння взаємозв’язку апаратного та програмного забезпечення.
CSTA K-12 Стандарти комп’ютерних наук 9-10 класи (вік 14-16)
Обчислювальне мислення:
- 2. Опишіть процес розробки програмного забезпечення, що використовується для вирішення програмних проблем (наприклад, проектування, кодування, тестування, перевірка).
Співпраця:
- 1. Працюйте в команді над розробкою та розробкою програмного артефакту.
- 4. Визначте, як співпраця впливає на розробку та розробку програмних продуктів.
Обчислювальна практика та програмування:
- 3. Використовуйте різні методи налагодження та тестування для забезпечення коректності програми (наприклад, тестові випадки, модульне тестування, білий ящик, чорний ящик, інтеграційне тестування)
- 4. Застосовуйте методи аналізу, проектування та впровадження для вирішення проблем (наприклад, використовуйте одну або кілька моделей життєвого циклу програмного забезпечення).
- 8. Поясніть процес виконання програми.
Комп’ютери та комунікаційні пристрої:
- 4. Порівняйте різні форми введення та виведення.
CSTA K-12 Стандарти комп’ютерних наук 10-12 класи (вік 16-18)
Співпраця:
- 3. Оцініть програми, написані іншими, на читабельність та зручність використання.
Стандарти технологічної грамотності - всі віки
Природа технологій
- Стандарт 3: Студенти розвинуть розуміння взаємозв’язків між технологіями та зв’язків між технологіями та іншими галузями дослідження.
Технологія та суспільство
- Стандарт 4: Студенти розвинуть розуміння культурних, соціальних, економічних та політичних наслідків технології.
- Стандарт 6: Студенти розвинуть розуміння ролі суспільства у розвитку та використанні технологій.
- Стандарт 7: Студенти розвинуть розуміння впливу технології на історію.
дизайн
- Стандарт 8: Студенти розвинуть розуміння атрибутів дизайну.
- Стандарт 9: Студенти розвинуть розуміння інженерного проектування.
- Стандарт 10: Студенти розвинуть розуміння ролі усунення несправностей, досліджень та розробок, винаходів та інновацій та експериментів у вирішенні проблем.
Здібності для технологічного світу
- Стандарт 11: Студенти розвиватимуть здатність застосовувати процес проектування.
- Стандарт 12: Студенти розвиватимуть здатність використовувати та підтримувати технологічні продукти та системи.
- Стандарт 13: Студенти розвиватимуть здібності оцінювати вплив продуктів та систем.
Створений світ
- Стандарт 17: Студенти розвинуть розуміння та зможуть обирати та використовувати інформаційно-комунікаційні технології.
Комп'ютерна інженерія
Інженерна робота в команді та планування
Ви входите до команди інженерів, котра має завдання використовувати Arduino для легкого миготіння протягом 5 секунд та вимкнення на 2 секунди. Інструкції та код нижче допоможуть вам побачити, як запрограмувати Arduino блимати на одну секунду і одну друге.
Етап дослідження
Прочитайте матеріали, надані вам вашим учителем. Якщо у вас є доступ до Інтернету перед початком роботи, вивчіть веб-сайт Arduino та ознайомтесь з логікою програмного коду.
Побудова схеми
Для побудови схеми приєднайте 220-омний резистор до виводу 13. Потім приєднайте до резистора довгу ніжку світлодіода (позитивну ніжку, яка називається анодом). Прикріпіть коротку ніжку (негативну ніжку, що називається катодом) до землі. Потім підключіть плату Arduino до комп’ютера, запустіть програму Arduino і введіть код нижче. Примітка: Більшість плат Arduino вже мають світлодіод, прикріплений до висновку 13 на самій платі. Якщо ви запускаєте цей приклад без підключеного обладнання, ви побачите, що світлодіод блимає.
Ви також можете налаштувати своє блимаюче світло, використовуючи макет, як на зображенні вище. У цьому випадку ви будете використовувати роз’єми, щоб зв’язати Arduino з макетною платою і зробити повну схему, встановивши ще один роз’єм, що повертається до Arduino. Вам також потрібно буде включити окреме світло на макеті. Ви можете зробити це заняття в будь-якому випадку ... з макетом чи без нього - це залежить лише від того, які матеріали ви надали вам, і чи хоче ваша команда отримати певний досвід на макеті.
Примітка: Деякі матеріали та зображення на цій сторінці отримані з Arduino.cc через їх керівництво з початку роботи з Arduino (http://arduino.cc/en/Guide/HomePage)
Схема
На цій ілюстрації або схемі показано, як працює схема світла в Arduino.
код
У наведеній нижче програмі перше, що ви робите, це ініціалізувати висновок 13 як вихідний вивід за допомогою рядка
pinMode (13, ВИХІД);
У головному циклі ви включаєте світлодіод з рядком:
digitalWrite (13, HIGH);
Це забезпечує 5 вольт до контакту 13. Це створює різницю напруги на контактах світлодіода і запалює його. Потім ви вимикаєте це за допомогою рядка:
digitalWrite (13, LOW);
Це повертає контакт 13 до 0 вольт і вимикає світлодіод. Між увімкненням та вимкненням вам потрібно достатньо часу, щоб людина побачила зміну, тому команди delay () говорять Arduino нічого не робити протягом 1000 мілісекунд або однієї секунди. Коли ви використовуєте команду delay (), нічого іншого не відбувається протягом такої кількості часу.
/*
Блимати
Увімкне світлодіод на одну секунду, а потім вимкне на одну секунду, кілька разів.
Цей приклад коду знаходиться у відкритому доступі.
*/
// Штифт 13 має світлодіод, підключений на більшості плат Arduino.
// дайте йому назву:
Int світлодіод = 13;
// процедура налаштування запускається один раз, коли ви натискаєте reset:
анулювати установка() {
// ініціалізуємо цифровий штифт як вихід.
pinMode(світлодіодний, ВИХІД);
}
// циклова процедура виконується знову і знову назавжди:
анулювати петля() {
digitalWrite(світлодіодний, ВИСОКИЙ); // увімкнути світлодіод (HIGH - рівень напруги)
затримка(1000); // почекати секунду
digitalWrite(світлодіодний, LOW); // вимкніть світлодіод, зробивши напругу низькою
затримка(1000); // почекати секунду
}
Відображення
Заповніть запитання для роздумів нижче:
1) Які труднощі виникли у вас, якщо такі були, при програмуванні Arduino на те, щоб блимати і вимикатись з інтервалом в 1 секунду? Як ви вирішували будь-які проблеми, з якими стикалися?
2) Чи змогли ви налаштувати код, щоб змінити інтервали до 5 секунд увімкнення та 2 секунди вимкнення?
3) Чи вважаєте ви, що ця діяльність була більш корисною робити в команді, чи ви вважали за краще працювати над нею самостійно? Чому?
4) Що ви думаєте про Arduino? Це був хороший спосіб для вас і вашої команди вивчити базове комп'ютерне програмування?
5) Наскільки складним чи іншим, на вашу думку, буде код для надання вказівок стільниковому телефону для відтворення певної мелодії дзвінка?
6) Чи вважаєте ви, що стоп-сигнали використовують комп’ютерне програмування для створення схеми зміни вогнів на перехрестях? Як ви думаєте, як узгоджували світлофори до комп’ютерних технологій?
