Выбор языка программирования

Интегрированная среда разработки Arduino — это кросплотформенное приложение на Java, включающая в себя редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату. Язык программирования используемый для Arduino очень похож на С++, дополненный некоторыми библиотеками. Обработка программ осуществляется с помощью препроцессора, а компилируется с помощью AVR-GCC.

 

Разработка электрической структурной схемы устройства

Для разработки электрической структурной схемы устройства измерения давления, необходим перечень используемых для проектирования этого устройства элементы:

1. Датчик давления

2. ЖКИ

3. Arduino Uno

4. ПК

5. Интерфейс USB

 

 

1.

2. Рисунок 1 – Структурная схема готового прототипа бегущей строки

 

3. Как видно из структурной схемы основным блоком данной системы является, отладочный модуль «Arduino». Как упоминалось ранее, на этом модуле присутствует микроконтроллер Atmega, который и выполняет заданную ему программу.

Ссылка на иходный код программы прикреплен в приложении в конце курсового проекта. Модуль производит вычисления по заданному алгоритму.

 

Описание принципиальной схемы

 

Рисунок 2 – Принципиальная схема Arduino Uno

 

Подключение с помощью перемычек к Arduino Uno

 

Выбор элементной базы.

 

В качестве дисплея выводящего информацию на экран был выбран RGB LED – матричная панель. Эта панель, как правило, используется для изготовления видеостен, для отображения анимации или коротких видеоклипов. Она выглядела действительно здорово, поэтому выбор остановился на ней. Матричная панель имеет 1024 светодиода в сетке 32х32. Задняя часть панели представляет собой печатную плату с разъемами IDC (один комплект для ввода, один для вывода, они предназначены и для соединения матриц между собой) и 12 16-разрядные защелки, которые позволяют управлять дисплеем с 1:16 скоростью сканирования. Выглядит панель следующим образом:

Эта панель требует 12 или 13 цифровых выводов (6 бит данных, 6 или 7 бит управления) и хороший запас 5V питания, по крайней мере, пару ампер на панели.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОДРОБНОСТИ

• Размеры: 190.5mm х 190.5mm х 14 мм / 7,5 "х 7,5" х 0,55 "
• Вес панели с кабелями IDC и силового кабеля: 357.51g
• 5V вход регулируемой мощности, 4A макс
• 5V вход данных логического уровня
• 2000 светодиодов MCD на 6 мм поле
• 1/16 Скорость сканирования
• Внутренний дисплей, 150 градусов видимость
• Дисплеи «в цепочке» - подключить один выход к следующему входу

Подробное описание соединения матричной панели к Arduino Uno приведено на сайте производителя, ссылка прикреплена в приложении.

А также была выбрана обычная беспаечная плата. Несомненное преимущество такой платы это многократность ее использования, так как пайка деталей на нее не является необходимой. А также такая плата стоит дешевле своих аналогов и является очень компактной.

Именно эти три фактора и послужили основным сигналом к выбору данной платы для создания прототипа бегущей строки.

Заключение.

 

В связи с высокими ценами на профессиональное и полупрофессиональное оборудование. Необходимость в недорогом и простом устройстве для обучения работе с программными средами для микроконтроллеров AVR является довольно значимой.

В данной работе на был разработан прототип бегущей строки на отладочном модуле Arduino Uno и матричной RGB LED панели 32х32.

Также существует возможность усложнения всякими датчиками температуры, давления. При модернизации скейтча и подключения к Arduino Uno + Raspberry Pi 2 появляется возможность вывода видео на экран матричной панели, так же можно при изменении скейтча поиграть в несколько простых игр.

В процессе выполнения курсового проекта были рассмотрены практические примеры подключения микроконтроллеров и их программирование.

Применение микроконтроллеров в технике очень актуально. Так как они существенно ускоряют работу поставленной им задачи. Отсюда и важность их изучения и применения в устройствах.