Arduino - grunnkurs

Frederiksens Arduino grunnkurs starter fra bunnen av med installasjon og testing av Arduinos utviklingsmiljø på en PC.

Emnet gjennomgår viktige programstrukturer som betingelser og sløyfer og tar for seg en rekke av de ferdige funksjonene som Arduino-miljøet gir. Underveis vil du lære en rekke enkle, men viktige detaljer om elektronikken som styres av programmet.

Rekkefølgen på grunnkurset skal normalt følges. De påfølgende prosjektene har ingen samlet rekkefølge. I den grad de bygger på hverandre, vil dette bli gjort eksplisitt.

Hver veiledning gir enkle, fungerende eksempler og dekker grunnleggende prinsipper. Studentene utfordres til å utvide og kombinere verktøy og programskisser til ferdige programmer som løser en gitt oppgave.

Grunnkurs 1: Installasjon og første test

På en PC er Arduino-utviklingsmiljøet installert - det er her programmene skrives, oversettes og lastes opp til Arduino-mikrokontrolleren.

Den aller første testen er en klassiker blant Arduino-folket: få den innebygde LED-en til å blinke i forskjellige hastigheter.

Læring

  • Last ned, installer og start utviklingsmiljøet på PC.
  • Lagre og last ned applikasjoner.
  • Grunnleggende programstruktur, oppsett() og loop(), pinMode(), digitalWrite(), delay().
  • Innebygd lys f.eks på pinne 13.

Grunnkurs modul 2: Blinker med to lysdioder

Lysdioder gir enkel og ufarlig respons på kontrollspenninger fra mikrokontrolleren.

Læring

  • Konstanter. Variabler og uttrykk.
  • Datatypene byte og int. for-loop.
  • Teller: i++.
  • Bygge et brødbrett.
  • Vri LED-lampen riktig.
  • Bruk av seriemotstander.

Grunnkurs modul 3: Slå på med en bryter

En bryter kan "leses" av mikrokontrolleren - men ekte kontakter oppfører seg ikke så enkelt som du kanskje tror.

Problemet oppdages og løses.

Læring

  • Globale variabler.
  • Datatypen bool.
  • Logiske uttrykk, sammenligning == , ! (operatør "ikke").
  • While-loop.
  • Kontakter.
  • Innganger med pull-up motstander.
  • Kontakt prel.

Grunnkurs modul 4: Arduino som dimmer

En Arduino har ingen analoge utganger (hvor en likespenning kan styres jevnt opp og ned).

På den annen side har den såkalte PWM-utganger, hvor gjennomsnittsspenningen kan styres.

Læring

  • analogWrite().
  • Sammensatte operatorer: += , -= .
  • Prinsippet bak PWM.

Grunnkursmodul 5: Stoppeklokke med seriell kommunikasjon

En stoppeklokke er bygget med en Start- og en Stopp-knapp.

Resultatet leses opp på PC-en.

Læring

  • Datatypene ord og usignert lang.
  • millis().
  • Lokale variabler, nøkkelordet statisk.
  • Inndeling av heltall.
  • Funksjoner med parametere.
  • Sammenligning: < . Serial.begin(), Serial.print(), Serial.println().
  • Seriell kommunikasjon via USB.
  • Baudrate.

Grunnkursmodul 6: Toneutgang

Arduino har en funksjon som kan føre til at en utgang sender ut et firkantet signal med en viss frekvens.

Vi lager en ringeklokke som kan spille av et melodiutdrag.

Læring

  • tone().
  • Blokkerende vs. ikke-blokkerende funksjoner.
  • Matrisen for datastruktur.
  • sizeof().
  • Piezo-summer.

Grunnkurs 7: Analoge sensorer

Vi måler spenningen på en analog inngang. Resultatet leses opp på PC-en.

Deretter bygges en enkel lysmåler.

Læring

  • analogRead().
  • Datatypen flyt.
  • Skalering av beregninger.
  • Funksjon som returnerer en verdi.
  • ADC-oppløsning.
  • Spenningsdeler.
  • LDR.

© Frederiksen Scientific A/S

Instruksjonene kan brukes fritt til pedagogiske formål på adressen som det beskrevne utstyret ble kjøpt til.