Περιγραφή Μαθήματος
Κατά την τηλεκπαίδευση για το εργαστηριακό μάθημα της Ρομποτικής θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο παρακάτω σύνδεσμος:
Για την ουσία του μαθήματος, διαβάστε εδώ.
Γιατί χρειαζόμαστε την αναπτυξιακή πλακέτα Arduino Uno; Πληροφορίες εδώ.
Σε αυτή την εικόνα φαίνεται η διάταξη και η σημασία/λειτουργεία των ακροδεκτών της αναπτυξιακής πλακέττας Arduino Uno. Η σημασία/λειτουργεία των ακροδεκτών κάθε στιγμή καθορίζεται από την εκτελούμενη εντολή του προγράμματος που "τρέχει" στον μικροελεγκτή ATMEGA328P.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τους διάφορους τρόπους τροφοδοσίας του Arduino Uno.
Εισαγωγικές έννοιες για την διασύνδεση του Arduino με κάποια αισθητήρια με ιδιαίτερη έμφαση στη διαίρεση τάσης.
Για να μάθετε γιατί χρειάζεται να προσθέτουμε πάντα ενα Φίλτρο Διέλευσης Χαμηλών Συχνοτήτων στην είσοδο του Αναλογικο-Ψηφιακού Μετατροπέα, διαβάστε αυτό το κείμενο.
https://atick.dev/PIC16F877a/PWM/#
Γενικά την τεχνική P.W.M. (Pulse Width Modulation) χρησιμοποιούμε για να ελέγχουμε:
Την φωτεινότητα ενός φωτιστικού σώματος
Την ένταση και την «συχνότητα» του ήχου ενός βομβητή
Την ταχύτητα περιστροφής ενός κινητήρα D.C.
Κάποιες εισαγωγικές έννοιες για την εφαρμογή P.W.M. από το Arduino σε L.E.D., θα βρείτε εδώ.
Εδώ θα βρείτε ένα animation για την εφαρμογή P.W.M. σε L.E.D..
Τι είναι Διάγραμμα ροής;
https://kasasira.hashnode.dev/what-is-a-flow-chart-in-programming
Εδώ βλέπετε μια περίπτωση Διαγράμματος Ροής (με εμφωλευμένες εντολές if-then-else) για να κάνουμε Fade-In/Fade-Out σ' ένα L.E.D. με τη χρήση P.W.M.. Το κόκκινο μέρος δείχνει μια εναλλακτική προσέγγιση με διαδοχικές εντολές if-then-else.
Εδώ βλέπετε μια άλλη έξυπνη λύση (λιγότερες εντολές) που προτείνει ο κ. Πουλάκης με το πρόγραμμα για το Φύλλο Εργασίας 3 (σελ. 49 - 50) από το βιβλίο του: Προγραμματίζοντας με τον μικροελεγκτη Arduino.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για το ποτενσιόμετρο.
Στα πλαίσια του συγκεκριμένου μαθήματος μπορεί να χρησιμοποιείται για την ανάδειξη της λειτουργίας των αναλογικών εισόδων του Arduino ή για τον έλεγχο του PWM της ενότητας: «Εφαρμογή P.W.M. από το Arduino Uno σε L.E.D..» ή για τον έλεγχο της Αντίθεσης (Contrast) του L.C.D. της ενότητας: Οθόνη Υγρών Κρυστάλων (Liquid Crystal Display (L.C.D.))..
Βλέπε και: http://users.sch.gr/manpoul/docs/arduino/ProgrammingArduino.pdf (σελίδα 22).
Μια εφαρμογή με ποτενσιόμετρο που ελέγχει τη φωτεινότητα ενος L.E.D. μπορείτε να βρείτε στο http://users.sch.gr/manpoul/docs/arduino/ProgrammingArduino.pdf, στη σελίδα 30 και τον σχετικό κώδικα στη σελίδα 50.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 5 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση ποτενσιομέτρου.
Είναι μια αντίσταση όπου η τιμή της εξαρτάται από την προσπίπτουσα φωτεινή ακτινοβολία.
https://techdelivers.com/LDR-5mm-Photocell
Βλέπε σχετικά: http://users.sch.gr/manpoul/docs/arduino/ProgrammingArduino.pdf (σελίδα 23).
Μια εφαρμογή με φωτοαντίσταση που ελέγχει τη φωτεινότητα ενος L.E.D. μπορείτε να βρείτε στο http://users.sch.gr/manpoul/docs/arduino/ProgrammingArduino.pdf, στη σελίδα 39 και τον σχετικό κώδικα στη σελίδα 57.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση φωτοαντίστασης.
Σε αυτό το κείμενο θα βρείτε πληροφορίες για τους διακόπτες Κλίσης και Δόνησης.
https://lastminuteengineers.com/ball-tilt-switch-sensor-arduino-tutorial/
Σχετικά με τους κώδικες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να ανιχνεύσουμε μια μεταβολλή κλίσης ή μια δόνηση, μπορούμε να αξιοποιήσουμε τους αντίστοιχους που ισχύουν για τους διακόπτες Push -Buttons της ενότητας:
Διασύνδεση του διακόπτη σε boards του Arduino. (ψηφιακή είσοδος), (εισαγωγή πληροφορίας εισόδου) .
Στο εργαστήριο διαθέτουμε modules υδραργυρικού διακόπτη κλίσης του οποίου το κυκλωματικό διάγραμμα φαίνεται εδώ.
Σε αυτόν τον σύνδεσμο: 1 μπορείτε να δείτε προσομοίωση εφαρμογής με τη χρήση διακόπτη κλίσης.
Ο ηλεκτρονόμος είναι μια ηλεκτρομηχανική διάταξη όπου με μια μικρή τάση και ρεύμα μπορούμε να ελέγξουμε τη λειτουργία ενός ηλεκτρικού φορτίου μεγάλης ισχύος. Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να δείτε εδώ.
Παρά το γεγονός ότι οι ηλεκτρονόμοι χρειάζονται μια μικρή τάση και ρεύμα για να διεγερθούν, σε πολλές περιπτώσεις οι διάφοροι μικροελεγκτές χρειάζονται ειδικά κυκλώματα οδήγησης αυτών. Για περισσότερες πληροφορίες δείτε το σχετικό ημιτελές άρθρο.
Επίσης, αρκετές πληροφορίες για τον ηλεκτρονόμο, μπορείτε να λάβετε από το σχετικό άρθρο (στα αγγλικά) της wikipedia.
Σε αυτό το κείμενο θα βρείτε πληροφορίες για τους βομβητές.
Δύο εφαρμογές με ενεργούς βομβητές μπορείτε να βρείτε στο http://users.sch.gr/manpoul/docs/arduino/ProgrammingArduino.pdf, στις σελίδες 40 και 41 και τους σχετικούς κώδικες στις σελίδες 57 - 58.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση βομβητών.
https://onlinedocs.microchip.com/
Σε αυτό το κείμενο θα βρείτε πληροφορίες για τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε να παράγουμε αναλογική τάση εξόδου από το Arduino Uno R3.
Σε αυτό το κείμενο (σελίδες 2 - 12) μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη διασύνδεση και χρήση του ενδείκτη απεικόνισης επτά τμημάτων με το Arduino.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τον έλεγχο του ενδείκτη απεικόνισης επτά τμημάτων με τη χρήση πινάκων ακεραίων αριθμών καθώς και ανάλυση της χρήσης των εντολών: i++ και ++i.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 5 6 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση του ενδείκτη 7 τμημάτων.
Σε αυτό το κείμενο (σελίδες 14 - 19) μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη διασύνδεση και χρήση της μονάδας απεικόνισης 8X8 leds, με το Arduino. (Πρέπει να συνδεθούν 8 αντιστάσεις 270 - 330Ω στους ακροδέκτες των columns της μονάδας απεικόνισης.)
https://hubtronics.in/1484?srsltid=AfmBOoo4GUjdg7a-MWH6JhJ9I4_ZFMyAw05XztVb59YiDyjf-3Jq_aqo
Με αυτό το sketch μπορείτε να δημιουργήσετε μια χαμογελαστή φατσούλα στη μονάδα απεικόνισης 8X8 leds.
Σε αυτό το video θα δείτε την υλοποίηση της εργαστηριακής άσκησης που αφορά τη μέτρηση της υγρασίας και της θερμοκρασίας με τη χρήση του αισθητήρα DHT11. Στη περιγραφή του video θα βρείτε μία παραπομπή σε wiki σχετικά με τον αισθητήρα DHT11 και την συνδεσμολογία αυτού, και τον κώδικα του sketch που πρέπει να «φορτωθεί» στο Arduino Uno.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για περαιτέρω διερεύνηση του θέματος.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη μέτρηση της θερμοκρασίας με τους αισθητήρες LM35/TMP36.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 5 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις μέτρησης θερμοκρασίας με τη χρήση του αισθητήρα TMP36.
Σε αυτόν τον σύνδεσμο μπορείτε να βρείτε τον κώδικα για ένα ανιχνευτή παγοποίησης καθώς και να κατεβάσετε ένα σχετικό video. (Προσοχή!!!! η συγκεκριμένη διασύνδεση του LM35 και ο σχετικός προγραμματισμός δεν επιτρέπουν την απεικόνιση αρνητικών θερμοκρασιών.)
Περισσότερες σχετικές πληροφορίες μπορείτε να βρείτε εδώ.
Ενας άλλος τρόπος μέτρησης της θερμοκρασίας είναι με την χρήση αντιστάσεων που η τιμή τους εξαρτάται, έντονα, από την θερμοκρασία. Οι αντιστάσεις αυτές ονομάζονται thermistors.
https://www.carel.com/passive-temperature-sensors/
Στο κείμενο αυτό μπορείτε να βρείτε την διαδικασία που ακολουθείται ώστε να συνδέσουμε ένα thermistor PTC στο Arduino και να δημιουργήσουμε το κατάλληλο sketch για τη σωστή ανάγνωση της θερμοκρασίας.
Σ' αυτόν τον σύνδεσμο μπορείτε να δείτε και το σχετικό video.
https://robocraze.com/products/
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη μέτρηση της απόστασης με η χρήση του αισθητήρα υπερήχων HC-SR04.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τον αριθμό 58,14 που προκύπτει κατά τον υπολογισμό της απόστασης με τη χρήση αισθητήρα υπερήχων.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 5 6 7 8 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση του αισθητήρα υπερήχων HC-SR04.
Σε αυτό το video μπορείτε να δείτε τη λειτουργία υποβοήθησης στάθμευσης με τη χρήση παθητικού βομβητή. Ο κώδικας της συγκεκριμένης εφαρμογής υλοποίηθηκε από τους μαθητές με τη βοήθεια του διαδικτύου.
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε τη διαφορά στη χρήση των εντολών:
delay() (σκαρίφημα 1) και
millis() (σκαρίφημα 2).
Σε αυτόν τον σύνδεσμο μπορείτε να δείτε μια εφαρμογή προσομοίωσης ανναβοσβησίματος LEDs με τη χρήση της εντολής delay() και σ' αυτόν τον σύνδεσμο την ίδια εφαρμογή με τη χρήση της εντολής millis().
Σε αυτό το κείμενο μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη διασύνδεση και την οδήγηση ενός D.C. κινητήρα από το Arduino.
Σε αυτό το κείμενο θα βρείτε δύο σχετικά Φύλλα Εργου δύο πολύ καλών συναδέλφων από το 1ο ΕΠΑΛ ΣΥΚΕΩΝ στη Θεσσαλονίκη.
Σε αυτό τον σύνδεσμο μπορείτε να δείτε τη προσομοίωση οδήγησης ενός D.C. κινητήρα με τη χρήση ενός NPN Bipolar Junction Transistor.
Σε αυτό τον σύνδεσμο μπορείτε να δείτε τη προσομοίωση οδήγησης ενός D.C. κινητήρα με τη χρήση ενός N-channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών κίνησης αυτοκινήτου με τη χρήση D.C. κινητήρα σε κάθε τροχό.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stepper-motor.svg
Σε αυτό το κείμενο (σελίδες 4 - 8) μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη διασύνδεση και χρήση των βηματικών κινητήρων με το Arduino.
Σε αυτή την εικόνα βλέπετε την εσωτερική δομή του βηματικού κινητήρα 28BYJ-48.
Σε αυτό τον σύνδεσμο θα βρείτε το sketch της διασκεδαστικής εφαρμογής του βηματικού κινητήρα ως ρουλέτα και σε αυτό τον σύνδεσμο το σχετικό video.
https://docs.obniz.comAC/guides/obniz-starter-kit/use-parts/
Σε αυτό το κείμενο (σελίδες 2 - 3) μπορείτε να βρείτε πληροφορίες για τη διασύνδεση και χρήση των σερβοκινητήρων με το Arduino.
Εδώ μπορείτε να δείτε την τυπική εσωτερική δομή ενος σερβοκινητήρα.
Σε αυτούς τους συνδέσμους: 1 2 3 4 μπορείτε να δείτε προσομοιώσεις εφαρμογών με τη χρήση σερβοκινητήρων.
Εδώ μπορείτε να δείτε μια πολύ ενδιαφέρουσα εφαρμογή με δύο σερβοκινητήρες.
Στη περιγραφή του video υπάρχει σύνδεσμος για περισσότερες πληροφορίες.
https://www.ardumotive.com/magnetic-sw-en.html#google_vignette
Σε αυτό τον σύνδεσμο θα βρείτε πληροφορίες σχετικά με τη βασική υλοποίηση ενός τέτοιου συστήματος.
Σε αυτή τη παρουσίαση μπορείτε να κατανοήσετε τη λειτουργία του Οξύμετρου και σ' αυτό το video να δείτε την λειτουργία του.
