|
|
| Riadok 1: |
Riadok 1: |
|
| |
|
| == Materiál ==
| |
|
| |
| Elektronické obvody budeme zapájať na kontaktnom poli (breadboard). Na meranie budeme používať Arduino Nano, komunikujúce cez sériovú linku s aplikačným programom v Processingu.
| |
| * [https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-use-a-breadboard Čo je to breadboard] (po anglicky)
| |
| * [https://learn.sparkfun.com/tutorials/what-is-an-arduino Čo je to Arduino] (po anglicky)
| |
| * [https://processing.org/tutorials/gettingstarted/ Čo je to Processing] (po anglicky)
| |
| * [https://learn.sparkfun.com/tutorials/serial-communication Čo je to sériová komunikácia] (po anglicky)
| |
|
| |
|
| |
|
| |
| '''Študent si zaobstará''' (viď obr. nižšie)
| |
| * Arduino (ľubovoľný tip, ale návody budú pre Nano)
| |
| * Prepojovaciu kontaktnú doštičku (breadboard)
| |
| * USB kábel a prepojovacie drôtiky
| |
|
| |
|
| |
| '''UAMT FEI zaobstará'''
| |
| * všetky ostatné elektronické súčiastky
| |
| * špeciálny softvér na meranie
| |
|
| |
| [[Súbor:TechFunKosik.png]]
| |
|
| |
| == Software ==
| |
|
| |
| * Vývojové prostredie Processing
| |
| * Vývojové prostredie Arduino (alebo aspoň Hex Loader)
| |
| * Špecifické programy pre dané meranie
| |
|
| |
|
| |
| === Processing ===
| |
|
| |
| Je to veľmi jednoduché vývojové prostredie urené na rýchly náčrt programu (preto sa aj programy v Processingu nazývajú sketch) a orientuje sa predovšetkým na ich grafickú stránku. Na rozdiel od iných jazykov sa dá prakticky hneď začať kresliť jednoduchá grafika. Prostredie je k dispozícii bezplatne a pre rozličné operačné systémy. Základom prostredia je Java, ale nie je podmienkou vedieť programovať v Jave. Najnovšiu verziu si vždy stiahnite a nainštalujte z adresy http://processing.org/ Na tejto stránke nájdete aj príklady, referenčnú príručku a diskusné fórum.
| |
|
| |
| * Inštalácia: https://processing.org/download/
| |
|
| |
| * Prvý príklad:
| |
|
| |
| <source lang="java">
| |
| void setup() // táto časť sa vykoná len pri spustení, raz
| |
| {
| |
| size(400, 400); // nastavíme veľkosť okna
| |
| stroke(255); // nastavíme farbu pera na kreslenie
| |
| background(192, 64, 0); // nastavíme farbu (R, G. B) pozadia
| |
| }
| |
|
| |
| void draw() // táto časť sa vykonáva stále dokola
| |
| {
| |
| line(200, 200, mouseX, mouseY); // nakresli čiaru z bodu 200,200 po
| |
| // aktuálnu polohu myši
| |
| }
| |
|
| |
| </source>
| |
|
| |
| * Mnoho ďalších príkladov nájdete priamo v editore (File -> Examples) a oveľa viac potom tu https://processing.org/tutorials/
| |
|
| |
| [[Súbor:ProcessingStart.png]]
| |
|
| |
| === Arduino ===
| |
|
| |
| Arduino je veľmi populárna platforma pre programovanie mikroopočítačov Atmel AVR, ktorá sa dnes už rozrástla pre mnoho ďalších mikroprocesorových systémov, vrátane ARM architektúry. Vývojové prostredie je veľmi podobné Processingu, a to aj vzhľadom. Programovacím jazykom je C++, pred použitím však musíme kompilátor nakonfigurovať pre daný procesor.
| |
|
| |
| * Inštalácia: https://www.arduino.cc/en/Main/Software
| |
| * Konfigurácia:
| |
|
| |
| Pred naprogramovaním procesora musíme prostredie Arduino nastaviť pre nami používaný typ. Teda Arduino Nano s procesorom ATmega328P a treba tiež nastaviť, na ktorý sériový port ho máme pripojený.
| |
|
| |
| [[Súbor:ArduinoConfig.png]]
| |
|
| |
| * Prvý príklad:
| |
|
| |
| <source lang="cpp">
| |
| /*
| |
| Blink
| |
|
| |
| Tento príklad je priamo z prostredia Arduino (File -> Examples -> 01.Basic -> Blink)
| |
|
| |
| */
| |
|
| |
|
| |
| void setup() // funkcia setup sa spustí len raz, po resete dosky
| |
| {
| |
| pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // nakonfiguruje pin ako výstupný
| |
| }
| |
|
| |
|
| |
| void loop() // funkcia loop beží stále dokola
| |
| {
| |
| digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
| |
| delay(1000); // wait for a second
| |
| digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
| |
| delay(1000); // wait for a second
| |
| }
| |
| </source>
| |
|
| |
| [[Súbor:ArduinoStart.png]]
| |
|
| |
| * Čo všetko sa môže pokaziť:
| |
| ** máte chybu v programe a ten sa ani neskompiluje
| |
| ** máte nesprávny typ procesora
| |
| ** máte vybraný nesprávny port, na ktorom nie je Arduino
| |
| ** nemáte zapnuté Arduino
| |
|
| |
| === Processing + Arduino ===
| |
|
| |
| Napokon spojíme prostredníctvom komunikácie cez sériovú linku oba svety.
| |
|
| |
|
| |
| '''Postup:'''
| |
| * Najprv nahráme príslušný program do jednotky Arduino Nano
| |
| * V prostredí Processing nainštalujeme knižnicu '''G4P''' (Sketch -> Import Library -> Add Library)
| |
|
| |
| [[Súbor:ProcessingLibrary.png]]
| |
|
| |
|
| |
| * V prostredí Processing spustíme druhý zo zdrojových kódov a sledujeme výpis v spodnej časti okna
| |
|
| |
| <tabs>
| |
| <tab name="Processing"><source lang="java">
| |
| import processing.serial.*;
| |
| import g4p_controls.*;
| |
|
| |
| // The serial port
| |
| Serial myPort;
| |
|
| |
| GLabel lblOut;
| |
| GButton buttonOn;
| |
| GButton buttonOff;
| |
|
| |
| void setup()
| |
| {
| |
| size(200, 200);
| |
| createGUI();
| |
| printArray(Serial.list()); // List all the available serial ports
| |
| myPort = new Serial(this, Serial.list()[2], 9600);
| |
| }
| |
|
| |
|
| |
| void draw()
| |
| {
| |
| background(225);
| |
| }
| |
|
| |
| /*
| |
| void myBtnEvents(GButton button) { //_CODE_:button1:12356:
| |
| // It is safe to enter your event code here
| |
| } //_CODE_:button1:12356:
| |
|
| |
| */
| |
|
| |
|
| |
| public void buttonOn_click(GButton source, GEvent event) {
| |
| println("buttonOn - GButton >> GEvent." + event + " @ " + millis());
| |
| myPort.write('1');
| |
| }
| |
|
| |
| public void buttonOff_click(GButton source, GEvent event) {
| |
| println("buttonOff - GButton >> GEvent." + event + " @ " + millis());
| |
| myPort.write('0');
| |
| }
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
| public void createGUI() // Create all the GUI controls.
| |
| {
| |
|
| |
| G4P.messagesEnabled(false);
| |
| G4P.setGlobalColorScheme(GCScheme.BLUE_SCHEME);
| |
| G4P.setMouseOverEnabled(true);
| |
| G4P.setDisplayFont("Arial Black", G4P.PLAIN, 14);
| |
|
| |
| surface.setTitle("Demo");
| |
|
| |
| buttonOn = new GButton(this, 60, 60, 80, 30);
| |
| buttonOn.setText("LED On");
| |
| buttonOn.setLocalColorScheme(GCScheme.GREEN_SCHEME);
| |
| buttonOn.addEventHandler(this, "buttonOn_click");
| |
|
| |
| buttonOff = new GButton(this, 60, 110, 80, 30);
| |
| buttonOff.setText("LED Off");
| |
| buttonOff.setLocalColorScheme(GCScheme.RED_SCHEME);
| |
| buttonOff.addEventHandler(this, "buttonOff_click");
| |
|
| |
| lblOut = new GLabel(this, 0, 10, 200, 20, "");
| |
| lblOut.setTextAlign(GAlign.CENTER, null);
| |
| lblOut.setText("LED Control Demo");
| |
|
| |
| }
| |
|
| |
|
| |
|
| |
| </source></tab>
| |
| <tab name="Arduino"><syntaxhighlight lang=c style="background: Cornsilk">
| |
| char recData; // Data received from the serial port
| |
|
| |
| void setup()
| |
| {
| |
| pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Set pin as OUTPUT
| |
| Serial.begin(9600); // Start serial communication at 9600 bps
| |
| }
| |
|
| |
| void loop()
| |
| {
| |
| if (Serial.available()) // If data is available to read,
| |
| {
| |
| recData = Serial.read(); // read it and store it in val
| |
| }
| |
|
| |
| if (recData == '1') // If 1 was received
| |
| {
| |
| digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on
| |
| }
| |
| else
| |
| {
| |
| digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // otherwise turn it off
| |
| }
| |
|
| |
| delay(10); // Wait 10 milliseconds for next reading
| |
| }
| |
| </syntaxhighlight></tab>
| |
| </tabs>
| |
|
| |
|
| |
| Mali by ste vidieť niečo podobné ako na tomto obrázku
| |
|
| |
| [[Súbor:ProcessingPortList.png]]
| |
|
| |
| Teraz treba zistiť, ktorý z portov v zozname je ten Arduino. Preto spustíme Device Manager (postup pre Win10: otvoríte okienko Run (napríklad Windows + R na klávesnici), do ktorého napíšete '''devmgmt.msc''') a rozkliknete Porty - zbadáte niečo podobné ako tento obrázok
| |
|
| |
| [[Súbor:WindowsPortList.png]]
| |
|
| |
| Keďže Arduino Nano má na sebe komunikačný obvod CH340 (pozri nižšie), bude správny port zrejme COM3. Preto zmeníme príslušný riadok v kóde pre Processing a spustíme program znova.
| |
|
| |
| [[Súbor:ArduinoSerialPort.png]]
| |
|
| |
|
| |
| Ak je všetko správne nastavené, mali by ste tlačidlami na obrazovke ovládať LED na Arduino Nano doske. Ktorá to je? Pozrite na obrázok vyššie.
| |
|
| |
| [[Súbor:ProcessingLEDdemoOK.png]]
| |
|
| |
|
| |
|
| |
| [[Category:ELSA]]
| |