Laboratorium 0 – wstęp – Wojciech Tarnawski

Zakres laboratorium:

Przedstawienie warunków zaliczenia
Szkolenie BHP
Przedstawienie środowiska programistycznego
Pierwszy program (dioda LED)

1. Przedstawienie warunków zaliczenia

Zaliczenie w formie laboratorium:

W programie laboratorium jest 7 ćwiczeń.
Obecność jest sprawdzana na każdym laboratorium, wolno mieć co najwyżej jedną nieobecność.
Każde ćwiczenie oceniane jest osobno, w czasie zajęć należy prezentować prowadzącemu wykonane kolejne zadania.
Na ocenę końcową z laboratorium składa się:
- 7 ocen z ćwiczeń,
- aktywność na zajęciach
Zastrzegam sobie prawo do zmiany powyższych reguł w uzasadnionych (indywidualnych) przypadkach.
Kody napisanych programów należy zawsze zapisywać/ wysyłać po zakończonym laboratorium. Mogą być potrzebne na kolejnych laboratoriach.
Po każdym zakończonym ćwiczeniu należy przygotować schemat elektroniczny z ostatniego wykonanego zadania. Schemat jest oceniony na kolejnych zajęciach. Brak schematu oznacza obniżenie oceny z laboratorium, którego dotyczy schemat o 0.5 oceny.

Zaliczenie w formie projektu:

Informacje na dole strony.

2. Szkolenie BHP

Zapoznanie studentów z zasadami BHP. Podpisanie karty szkolenia

3. Przedstawienie środowiska programistycznego i platformy sprzętowej

Zajęcia będą prowadzone na płytce EduTar – link

Środowisko programistyczne: Arduino

Rozbudowany symulator Arduino online: https://wokwi.com/

Płytka z mikrokontrolerem: Arduino NANO – ATMEGA328P – opis pinów: link

4. Pierwszy projekt (dioda LED)

podłączyć diodę LED1 przewodem do VCC – jakie jest zachowanie diody LED?

Jaki jest schemat podłączenia diody? Zrobić notatkę (narysować schemat) i zaprezentować prowadzącemu.

Zasymulować mruganie diodą z częstotliwością 1Hz – ręcznie, bez użycia mikrokontrolera.

5.Pierwszy projekt (dioda LED) – arduino

uruchomić i skonfigurować projekt zgodnie z zaleceniami prowadzącego,
podłączyć diodę LED8 do pinu PB5 (D13)
skopiować program, zapoznać się z jego budową i wgrać do mikrokontrolera
jak jest efekt?

C++

void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(13, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(500);                      // wait for a second
  digitalWrite(13, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(500);                      // wait for a second
}

void setup() {

// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.

pinMode(13, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(500); // wait for a second

digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(500); // wait for a second

}

6. Drugi program (dioda LED) – rejestry

uruchomić i skonfigurować projekt zgodnie z zaleceniami prowadzącego,
podłączyć diodę LED8 do pinu PB5 (D13)
napisać program, który mruga diodę LED na porcie PB5 z częstotliwością 1Hz,
zmodyfikować program:
1. podłączyć drugą diodę LED7 do pinu PB4(D12)
2. napisać program, który na przemiennie włącza/wyłącza diodę LED7 i LED8
zrobić notatkę z laboratorium, narysować schemat podłączeń
zapisać program
przygotować w domu schemat w programie CAD, przynieś na kolejne zajęcia.

#include <avr/io.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <util/delay.h>
 
#ifndef _BV
#define _BV(bit)        (1<<(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(reg,bit)    reg |= (_BV(bit))
#endif
 
#ifndef cbi
#define cbi(reg,bit)    reg &= ~(_BV(bit))
#endif
 
int main() {

  DDRB=0xff;
  _delay_ms(500);  

  while (1) {
   //uzupelnic
 
  }
}

#include <avr/io.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <util/delay.h>

#ifndef _BV

#define _BV(bit) (1<<(bit))

#endif

#ifndef sbi

#define sbi(reg,bit) reg |= (_BV(bit))

#endif

#ifndef cbi

#define cbi(reg,bit) reg &= ~(_BV(bit))

#endif

int main() {

DDRB=0xff;

_delay_ms(500);

while (1) {

//uzupelnic

}

Zaliczenie w formie projektu:

Chęć wykonywania projektu najpóźniej można zgłosić na 2 zajęciach wraz z proponowanych tematem projektu i wstępną listą funkcji.
Ostateczny temat i listę funkcjonalności projektu (nie ma możliwości zmiany w czasie semestru) z podziałem na funkcje podstawowe, które muszą zostać zrealizowane w celu zaliczenia projektu i funkcje dodatkowe, które mogą spowodować podwyższenie oceny należy przesłać mailem na adres prowadzącego w terminie do 1 tygodnia po odbyciu 2 zajęć laboratoryjnych przez studenta.
Projekt należy wykonywać w domu, w razie pojawienia się problemów należy jak najszybciej powiadomić prowadzącego i umówić się na konsultacje. Monitorowanie problemów na bieżąco pozwoli zaliczyć projekt jeśli ostatecznie nie uda się zrealizować założonych funkcji.
W ramach wykonywania projektu należy zgłosić się na 4-5 laboratorium z krótkim sprawozdaniem lub odbyć konsultacje w tym terminie i zaprezentować, co zostało już wykonane (jeśli wystąpią problemy istnieje możliwość niewielkich zmian w założeniach projektu tak aby jego zakończenie zakończyło się sukcesem).
Na ostatnich zajęciach laboratoryjnych należy zaprezentować skończony projekt (przed zajęciami należy wysłać prowadzącemu spakowany projekt – kod źródłowy programu i dokumentacje projektu).
Na podstawie porównania zrealizowanych funkcji z listą funkcjonalności projektu i zastosowanych rozwiązań zostanie wystawiona ocena końcowa.

Oddanie projektu:

prezentacja projektu na zajęciach:
- fizyczna prezentacja funkcjonalności projektu w laboratorium
- przedstawienie kodu programu i zrealizowanych rozwiązań
dostarczenie raportu zawierającego:
- strona tytułowa zawierająca informacje o kursie, autorze projektu, nazwie projektu
- spis treści
- spis ustalonych funkcjonalności na początku semestru z wyraźnym oznaczeniem, które udało się zrealizować
- wstęp – ogólny opis projektu, co robi projekt, do czego można go wykorzystać
- opis wybranej platformy sprzętowej (mikrokontroler, środowisko programistyczne),
- opis wybranych czujników, wyświetlaczy i innych elementów elektronicznych zastosowanych w projekcie – sposób ich działania, interfejsy komunikacyjne
- schemat elektronicznych projektu wykonany w programie CAD
- opis ciekawszych fragmentów programu, wybrane funkcje (do raportu nie wklejamy cały kodu programu)
- zdjęcia fizycznego projektu z opisem działania
- podsumowanie – co udało się zrobić, jakie były trudności, plany rozwojowe projektu na przyszłość, możliwe zmiany i ulepszenia
- raport powinien zawierać około 10 stron A4
dostarczenie spakowanych kodów programu – paczka zip wysłana na email prowadzące
raport w formie pliku pdf i spakowane kody programów w paczkę “ZIP” należy wysłać na email prowadzące