Pro koho je
Pro každého od 10 let - páté třídy - s chutí sestavit a naprogramovat si vlastní zařízení. Nevyžadujeme žádné znalosti a dovednosti kromě běžné práce s počítačem. Vhodná je orientace na klávesnici, aby psaní programů netrvalo příliš dlouho.
Co máme připraveno
K dispozici je 8 míst s počítači. Každý účastník bude mít k dispozici mikrokontrolér a veškeré potřebné součástky. Pracovat se bude s nepájivým polem pro snadné zapojení součástek. Vše bude napájeno přes USB rozhraní počítače, tedy bezpečným napětím 5V.
Co je ARDUINO
Arduino je nástroj, pomocí kterého můžeme sestavit počítač interagující s fyzickým světem kolem nás. Můžeme ho použít k připojení senzorů snímajících zvuk, světlo, teplotu nebo vibrace. Může spínat LED diodu, pohnout motorkem a mnohem víc. Arduino je magické zařízení umístěné ve středu všech těchto věcí. Ze senzorů načítá údaje měřící reálný svět, na základě získaných dat udělá rozhodnutí a pak způsobí, že se něco stane v reálném světě, ať už to je světlo, zvuk nebo pohyb.
Arduino je mikrokontrolér – jednoduchý počítač. Obvykle je to modrá deska velikosti dlaně, která má všechny své čipy a obvody nezakryté a přístupné. Neumí toho tolik co notebook nebo velký počítač, ale dělá opravdu dobře to, na co je navržené. Svět Arduina však není jen deska kontroléru a spousta jednoduchých součástek kolem. Tvoří jej i speciálně navržené obvody snímačů a senzorů s odpovídajícím programovým řešením.
Každý den přijdeme do kontaktu s mnoha mikrokontroléry, protože ty ovládají věci jako jsou mikrovlnky a pračky.
Existuje mnoho různých typů mikrokontrolérů, ale Arduino je speciální v tom, že je navrženo pro lidi, kteří si chtějí ukutit své vlastní zařízení a s elektronikou nebo programováním začínají.
I když je Arduino malé, nepodceňujte jej – dokáže zvládnout i velké projekty. Nachází své uplatnění i v zařízeních chytré domácnosti (smart home) nebo internetu věcí (internet of things).
Programovací jazyk
Nespornou výhodou Arduina je i to, že jeho tvůrci nevytvořili speciální programovací jazyk, jak bylo pro mikrokontroléry do té doby běžné, ale sáhli po ovědčené klasice, programovacím jazyku C. Programovací jazyk C je v současnosti jeden z nejpopulárnějších jazyků. Je nízkoúrovňový, dobře přenositelný, relativně minimalistický, ale dostatečně mocný a dobře čitelný. Proto jsou operační systémy, knihovny, překladače a interprety vyšších programovacích jazyků napsány právě v C. Mnoho moderních programovacích jazyků přebralo způsob psaní programu z jazyka C. Rozšíření jazyka C, C++, je dnes nejrozšířenější programovací jazyk pro aplikace na Microsoft Windows.
Náplň kroužku
Od základů programování i obvodů budeme postupovat ke složitějším konstrukcím. Ukážeme si jednotlivé prvky, pomocí kterých jde zjišťovat stav okolí nebo ovládat naše zařízení jako například spínač nebo fotorezistor, tak i prvky, které můžeme ovládat, jako jsou dioda nebo motorek. Zjistíme, jak odesílat zprávy z našeho zařízení do počítače nebo naopak, jak zařízení z počítače ovládat.
Projdeme základní strukturu programu pro Arduino, řekneme si, co jsou proměnné, jak se používají podmínky i jak využít cykly. Krok za krokem budeme do našeho programu přidávat funkce, které nám umožní vytvářet složitější zařízení.
Každý týden se setkáme s novou konstrukcí po stránce elektrotechnické i programátorské.
- Seznámeni se s prostředím Ardina, struktura programu, digitalni výstup, zapojení diody
- Digitalni vstup, proměnné, podmínky, zapojení tlačítka, barevná LED
- Analogový vstup, case switch, potenciometr,
- fotorezistor, komunikace s počítačem
- Cyklus, servomotor, metronom
- Analogový výstup, stmívací LED
- Světelný senzor, automatické stmívání
- Čas, bzučák
- Ultrazvukový senzor, měření vzdálenosti
- Motorky a další
Postupovat budeme, jak děti budou zvládat zapojování obvodů a programování. Vše se bude odvíjet od šikovnosti dětí, probíraných témat může být i individuálně přidáno nebo ubráno.
Kontakt
Pokud máte dotaz, neváhejte nás kontaktovat přes email pecka.cas@gmail.com
Vedoucím kroužku bude František Grézl.
Ukázka zapojení
