Εισαγωγή στο Arduino Μονάδα Αριστείας ΕΛ/ΛΑΚ ΤΕΙ Αθήνας Γιάννης Μπογιατζής Κύκλος Εκπαίδευσης «Χτίζοντας στο “διαδίκτυο πραγμάτων” (Internet of Things)

Παρουσίαση με θέμα: "Εισαγωγή στο Arduino Μονάδα Αριστείας ΕΛ/ΛΑΚ ΤΕΙ Αθήνας Γιάννης Μπογιατζής Κύκλος Εκπαίδευσης «Χτίζοντας στο “διαδίκτυο πραγμάτων” (Internet of Things)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εισαγωγή στο Arduino Μονάδα Αριστείας ΕΛ/ΛΑΚ ΤΕΙ Αθήνας Γιάννης Μπογιατζής Κύκλος Εκπαίδευσης «Χτίζοντας στο “διαδίκτυο πραγμάτων” (Internet of Things) με ARDUINO»

2 Περίγραμμα  Εισαγωγή  Υλικό του Arduino  Περιφερειακά του Arduino  Ηλεκτρικά κυλώματα  Aναλογικά και ψηφιακά  Είσοδοι και έξοδοι

3 Arduino Board Επινοήθηκε στην Ivrea, Italy Το 2005 Massimo Banzi & David Cuartielles Open Source Hardware Processor

4 Τι είναι το Arduino? Βασίζεται σε ένα απλό μικροελεγκτή (micro-controller), και ένα περιβάλλον ανάπτυξης (development environment, IDE) για τη συγγραφή λογισμικού Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη διαδραστικών αντικειμένων Είσοδος από ποικιλία διακοπτών και sensors, Έξοδος σε λαμπτήρες, μοτέρ, κ.α. φυσικές εξόδους. Ένα Arduino project μπορεί να είναι stand-alone, ή να επικοινωνεί με λογισμικό που τρέχει σε υπολογιστή. Οι πλακέτες μπορούν να αγοραστούν ή να φτιαχτούν Το IDE είναι open-source. Η γλώσσα προγραμματισμού είναι μια υλοποίηση της Wiring.

5 Τι είναι το Arduino?  Let’s get it right from the horses mouth:  http://www.youtube.com/watch?feature=player_d etailpage&v=UoBUXOOdLXY http://www.youtube.com/watch?feature=player_d etailpage&v=UoBUXOOdLXY

6 Hardware Γιατί Arduino? Είναι φθηνό Μπορεί κανείς να το αγοράσει με λιγότερα από 30.00€ Μπορεί κανείς να το φτιάξει με λιγότερα… Cross Platform IDE (Windows, MAC, Linux) Open source IDE και επεκτάσεις Types of Arduino  http://arduino.cc/en/Main/Products?from=Main.Hard ware http://arduino.cc/en/Main/Products?from=Main.Hard ware

7 Προδιαγραφές Arduino Uno 7  Microcontoller: ATmega 328  Operating Voltage 5V  Input Voltage (recommended) 7-12V  Input Voltage (limits) 6-20V  Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)  Analog Input Pins 6  Flash Memory 32 KB (of which 0.5 KB used by bootloader)  SRAM 2 KB (ATmega328)  EEPROM 1 KB (ATmega328)  Clock Speed 16 MHz

8 Πιο πολλές προδιαγραφές 8

9 9 Arduinos

10 10 Shields

11 11 Accessories

12 Analog INPUTS Digital I\O PWM(3, 5, 6, 9, 10, 11) PWR INUSB (to Computer) SCL\SDA (I2C Bus) POWER 5V / 3.3V / GND RESET

13 Touchscreen Shield Shields

14 XBee Shield More Shields…

15 Gas Sensor Temp & Humidity Flex Sensor Fingerprint Scanner Geiger Counter Sensors

16 Photo/thermistor, infared, force sensitive resistor, Hall effect, Piezo, tilt sensor.. Sensors

17 Components

18 Ηλεκτρισμός Νόμος του Ohm Τάση ρεύματος (V, Volts) Ένταση ρεύματος (I, Amperes) Αντίσταση (R, Ohms)

19 Breadboard  Απαραίτητο για την ανάπτυξη κατασκευών.  Σημαντικά σημεία: Η χρήση του είναι πιο εύκολη από την κόλληση! Έχει πολλές μικρές τρύπες. Μερικές φορές σπάει…

20 Breadboard  Οι οριζόντιες ομάδες 5 τρυπών είναι συνδεμένες.  Οι στήλες της τάσης και της γείωσης συνδέονται κάθετα

21 Είσοδος και έξοδος Είσοδος: σήμα που έρχεται στο board. Έξοδος: Σήμα που φεύγει από το board. Buttons Switches Light Sensors Flex Sensors Humidity Sensors Temperature Sensors LED DC motor servo motor buzzer relay RGB LED

22 Αναλογικά και ψηφιακά σήματα Κάποια pins εξόδου του Arduino μας επιτρέπουν να τροποποιήσουμε την έξοδο ώστε να μιμηθούμε ένα αναλογικό σήμα. Αυτό γίνεται με την τεχνική Pulse Width Modulation (PWM). Τροποποιώντας το duty cycle, μπορούμε να μιμηθούμε μια αναλογική τάση

23 Παράδειγμα sensor: Trimpot (Potentiometer) Variable Resistor wiper fixed end fixed end

24 Παράδειγμα Αναλογικού Sensor: Ποτενσιόμετρο 3 ακροδεκτών (Κύκλωμα διαίρεσης τάσης) 1.0 V wiper fixed ends

25 Νόμος του Ohm - Διαιρέτης τάσης 

26 Αναλογική είσοδος Το Arduino διαθέτει A/D μετατοπέα των 10bit Επομένως κβαντίζει σε 2^10 στάθμες 0 V  0 5 V  1023

27 Αναλογικοί Sensors Άλλα παραδείγματα:

28 Λογισμικό  Τι είναι το Sketch?  Μπορεί κανείς να ξεκινήσει από εδώ:  “Learning Arduino” by Alan G. Smith  http://introtoarduino.com/ http://introtoarduino.com/  Πλήρης αναφορά στη γλώσσα:  http://arduino.cc/en/Reference/HomePage http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

29 Includes Globals void setup() void loop() Sketches

30 Σας ευχαριστώ πολύ Ερωτήσεις; Μονάδα Αριστείας ΕΛ/ΛΑΚ ΤΕΙ Αθήνας