Małopolska Chmura Edukacyjna – opis projektu
Harmonogram zajęć MCHE 2020/2021
Zdalne Warsztaty MCHE od 3.11.2020
Przydatne linki i oprogramowanie:
- Środowisko programistyczne Arduino: https://www.arduino.cc/en/software
- Platforma projektowa Tinkercad:https://www.tinkercad.com/
Rekrutacja do projektu (4.09 do 20.09)
1. Regulamin rekrutacji edycja V rok szkolny 2020_2021.
2. Załączniki dla kandydatów do projektu dostępne u opiekuna projektu: p. Anny Homy
Zajęcia w obszarze Elektryczno – Elektronicznym
Lekcje 12,13,14,15: „Pomiar temperatury przy pomocy analogowego termometru LM35″, „Magistrala 1Wire. Pomiar temperatury i wilgotności przy pomocy czujnika DHT11”, „Aktualne kierunki wykorzystania Arduino”
Cykl zajęć warsztatowych poprowadził dr inż. Jacek Jasielski z Zakładu Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie. Lekcje dotyczyły wykorzystania mikrokontrolera Arduino w programowaniu mierników i czujników np: temperatury, wilgotności czy szybkości obrotów. Na zajęciach omówiono zasadę działania termometru analogowego LM35, zaprezentowano sposób użycia magistrali 1Wire i odczytu układu DHT11 oraz obsługi wyświetlacza LCD. Udało się napisać program odczytujący wartości temperatury i wilgotności z czujnika DHT11 podłączonego do magistrali 1Wire i wyświetlający wynik na wyświetlaczu LCD. Na kolejnych zajęciach pisaliśmy program regulujący obroty silnika przy pomocy układu generującego PWM.
Ostatnie zajęcia odbyły się w Tarnowie w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej. Omówione zostały kierunki wykorzystania Arduino, a także rozdano certyfikaty ukończenia kursu. Uczniowie zwiedzili szkołę i obejrzeli projekty studentów PWSZ.
Lekcje 9,10,11: „Generator PWM, zmiana świecenia jasności diody”, „Sterowanie obrotami silnika DC z mostkiem H” , „Wyświetlacz LCD. Sterowanie wyświetlaniem”
Cykl zajęć poświęcony zastosowaniu Arduino w układach sterowani a obrotami silnika oraz w wyświetlaczach LCD został poprowadzony przez mgr inż. Wojciecha Kołodziejskiego z Zakładu Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie. Na zajęciach omówiono zagadnienia związane z zastosowaniem w sterowaniu sygnału prostokątnego o zmiennym współczynniku wypełnienia. Wprowadzono funkcję wewnętrzną modułu: analogWrite oraz stałych i zmiennych określonego typu, wykorzystujących predefiniowalne wewnętrzne funkcje: pinMode, digitalWrite, if..else, delay, a także słów kluczowych OUTPUT, HIGH czy LOW. Omówiono zadania i typy sterownika HD44780 wbudowanego w wyświetlacz tekstowy LCD.
Udało się zrealizować układ generujący PWM na płytce stykowej wykorzystującej diodę LED z użyciem algorytmu w języku C w zintegrowanym środowisku programistycznym Arduino IDE. Program, miał zapewnić płynną regulacje świecenia diody LED. Omówiono parametry i sposoby konfiguracji układu scalonego L293D czyli mostka typu H. Wykorzystano go do montażu układu symulacji silnika za pomocą układu diod LED. Napisany program zapewnił płynną regulację działania silnika DC. Na zajęciach dotyczących wyświetlaczy udało się dołączyć osobną bibliotekę ułatwiającą pracę z wyświetlaczem – biblioteka ta znajduje się w pliku LiquidCrystal.h , a następnie zrealizowano kod programu z wykorzystaniem funkcji z nowej biblioteki, który miał za zadanie konfigurację LCD.
Lekcja 6,7,8: „Operacje bitowe w mikrokontrolerach AVR”, „Pętle w środowisku programistycznym Arduino IDE”, „Wejście analogowe w zestawie Arduino Uno”.
Kolejne trzy spotkania warsztatowo – wykładowe poświęcone były komunikacji mikrokontrolera z komputerem poprzez wejścia analogowe, sposobach pisania programów z pętlą a także operacjami bitowymi pozwalającymi na konwersję sygnałów.
Omówiono zagadnienie operacji bitowych w środowisku Arduino oraz tablicy kodów ASCII. Zaprezentowano program, który za pomocą operacji bitowych zamienia ciąg liter wysłanych z komputera PC na ciąg dużych lub małych liter. Praca nad modyfikacją programu zaprezentowanego przez prowadzącego zajęcia pozwoliła na prezentację binarnego kodu ASCII na linijce 8 diod LED.
Poznaliśmy pętle for, while oraz do-while w środowisku Arduino i ich zastosowanie w programach. Zdobyta wiedza posłużyła nam do napisania programu, którego efektem końcowym był stoper wyświetlający aktualny stan na terminalu komputera PC.
Poznaliśmy zasady działania przetwornika A/C oraz możliwości wejść analogowych modułu Arduino Uno. Zaimplementowaliśmy i uruchomiliśmy program do wyświetlania wartości napięcia na wejściu analogowym. Efektem końcowym był prosty miernik natężenia oświetlenia zbudowany w oparciu o fotorezystor.
Lekcja 5:„Sprzętowy port szeregowy”
Autorzy: dr inż. Łukasz Mik – Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie.
Dzisiejsza lekcja poprowadzona przez dr inż. Łukasza Mikę pozwoliła nam poznać kolejne możliwości mikrokontrolera. Tym razem pracowaliśmy nad komunikacją mikrokontrolera z komputerem PC. Udało się nam skonfigurować sprzętowy port szeregowy w środowisku Arduino ID, poznaliśmy zasadę działania transmisji między komputerem a mikrokontrolerem. Pozwoliło to na napisanie programu do sterowania diodą LED oraz grupą diod LED za pomocą poleceń wysyłanych z komputera PC.
Lekcja 4: „Zmienne w języku C, budowa funkcji”
Autorzy: mgr inż. Maciej Witek – Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie
Na tej lekcji nauczyliśmy się wykorzystać w programie zmienną liczbową stałoprzecinkową, zmiennoprzecinkową, oraz znakową. Dla nowo poznanych zmiennych ćwiczyliśmy pisanie własnych funkcji w języku C, wykorzystując tabelę kodu ASCII.
Lekcja 3:„Podłączanie przycisków i przełączników do mikrokontrolera”
Autorzy: mgr inż. Maciej Witek – Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie
Kolejna lekcja poprowadzona przez mgr inż. Macieja Witka z Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie zapoznała nas z podstawową budowę programu i konfiguracją portów mikrokontrolera w środowisku Arduino. Nauczyliśmy się stosować dyrektywę preprocesora #define, a także używać w programie funkcji warunkowych if/else. Na koniec zajęć udało się nam napisać i zaimplementować program sterujący pracą diod LED sterowanych za pomocą przycisków.
Lekcja 2: „Podłączenie i sterowanie diodą LED”
Autorzy: mgr inż. Maciej Witek – Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie
Na kolejnej video – konferencji z Zakładem Elektroniki i Telekomunikacji PWSZ w Tarnowie poznaliśmy sposoby podłączenia do płytki Arduino UNO diody LED oraz konfigurację środowisko Arduino IDE. Udało się skonfigurować port mikrokontrolera, napisać i zaimplementować program sterującym diodą LED. Efekty naszej pracy przedstawiają filmik i zdjęcia.
Lekcja 1: „Wprowadzenie do środowiska Arduino”.
Autorzy: mgr inż. Maciej Witek – Zakład Elektroniki i Telekomunikacji, PWSZ w Tarnowie 
Na zajęciach uczniowie naszej szkoły, wraz ze szkołami ze szkół W Szczucinie i Godwie uczestniczyli w video-konferencji prowadzonej przez mgr inż. Macieja Witka z – Zakładu Elektroniki i Telekomunikacji PWSZ w Tarnowie. Na podstawie informacji, przedstawionych w formie wykładu, prezentacji, materiałów multimedialnych, uczniowie poznali sposób podłączenia płytki Arduino do komputera, oraz konfigurowali środowisko Arduino IDE. Na lekcji udało się zweryfikować i wgrać program do mikrokontrolera.
