Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Ismerkedés az Arduino fejlesztői környezettel



Hasonló dokumentumok
Bevezetés az elektronikába

MSP430 programozás Energia környezetben. Az első lépések

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: I/O portok kezelése, számrendszerek, bitműveletek

Arduino bevezető Szenzorhálózatok és alkalmazásaik

Ismerkedés az MSP430 mikrovezérlőkkel

T Bird 2. AVR fejlesztőpanel. Használati utasítás. Gyártja: BioDigit Kft. Forgalmazza: HEStore.hu webáruház. BioDigit Kft, Minden jog fenntartva

MSP430 programozás Energia környezetben. Szervó motorok vezérlése

Programozás és Digitális technika I. Pógár István eng.unideb.hu/pogari

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Programciklusok szervezése, analóg I/O

Bevezető a mikrokontrollerek, az IoT és

Készítette: Ruzsinszki Gábor webmaster442

MSP430 programozás Energia környezetben. Az I/O portok kezelése

MSP430 programozás Energia környezetben. Kitekintés, további lehetőségek

T Bird 2. AVR fejlesztőpanel. Használati utasítás. Gyártja: BioDigit Kft. Forgalmazza: HEStore.hu webáruház. BioDigit Kft, Minden jog fenntartva

USB-RS485 illesztô egység Telepítési útmutató

Útmutató a LOGSYS fejlesztői kábel eszközmeghajtó programjainak telepítéséhez

MSP430 programozás Energia környezetben

Újdonságok az Arduino szabadszoftveres platform körül. Noll János FSF.hu Alapítvány

MSP430 programozás Energia környezetben. Analóg jelek mérése

Bevezetés az Arduino mikrovezérlők programozásába

Labor 2 Mikrovezérlők

Mintavételes szabályozás mikrovezérlő segítségével

T-Mobile Communication Center Készülékek telepítése a TMCC segítségével

3. A DIGILENT BASYS 2 FEJLESZTŐLAP LEÍRÁSA

Mérési útmutató. A/D konverteres mérés. // Első lépésként tanulmányozzuk a digitális jelfeldolgozás előnyeit és határait.

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Vezérlési szerkezetek, relációs operátorok

MSP430 programozás Energia környezetben. LED kijelzok második rész

Bevezetés az elektronikába

Fizikai mérések Arduino-val

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Kommunikáció

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: LCD kijelzők

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Az Arduino, mint logikai analizátor

Az MA-660 eszközillesztő program telepítése

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Fényemittáló dióda (LED)

Netis Vezetékes ADSL2+, N Modem Router Gyors Telepítési Útmutató

Laboratóriumi műszerek megvalósítása ARM alapú mikrovezérlővel és Linux-szal

Egy PIC-BASIC program fordítása, betöltése

Hálózati jelátviteli eszköz Gyors Telepítési Útmutató

Programozási segédlet DS89C450 Fejlesztőpanelhez

Technikai tájékoztató - kérdések és válaszok TSD-QA89 (2011/11)

Szerelési és kezelési útmutató

AVR-Stamp1.0F_USB Leírás, használati útmutató. Rev.B

Telepítési útmutató a SMART Response 2009 szoftverhez

Navigációs GPS adatok kezelése QGIS programmal (1.4 verzió) Összeállította dr. Siki Zoltán

MSP430 programozás Energia környezetben. Hétszegmenses LED kijelzok

A CA-42 adatkommunikációs kábel gyors telepítési útmutatója

Általános soros sín (USB) Felhasználói útmutató Rendszerigény Nyomtatója beépített USB portja az alábbi minimális rendszerkonfiguráció mellett használ

Diva 852 ISDN T/A. Gyorstelepítési útmutató.

loop() Referencia:

Netis vezeték nélküli, N típusú USB adapter

Tanúsítvány feltöltése Oberthur kártyára és Oberthur SIM termékre

Tanúsítvány feltöltése Gemalto.NET kártyára és Gemalto SIM termékre

SafeQ nyomtatató telepítése

Tanúsítvány feltöltése Oberthur kártyára és Oberthur SIM termékre

Autóipari beágyazott rendszerek CAN hardver

Vegyes témakörök. ARDUINO a kispénzű amatőrök PLC-je. Hobbielektronika csoport 2017/2018. Debreceni Megtestesülés Plébánia

Telepítési útmutató a SMART Notebook 10 SP1 szoftverhez

Technikai tájékoztató - kérdések és válaszok TSD-QA (2012/02)

MSP430 programozás Energia környezetben. LED kijelzok második rész

Magyar változat. A termék bemutatása. A hardver telepítése. PU013 Sweex 1 portos párhuzamos és 2 portos soros PCI kártya

Kameleon Light Bootloader használati útmutató

Telepítési útmutató a SMART Notebook 10.6 oktatói szoftverhez

Hobbi Elektronika. 1. Témakörök, célkitűzés, hozzávalók

Bluetooth. A Bluetooth kommunikációs adapter beállítása. Microsoft Windows XP/Vista/7 operációs rendszerre. Felhasználói kézikönyv

PolyVision illesztőprogram Kibocsátási megjegyzések 2.2. változat

Készülék szoftverének manuális frissítése SP Flashtool segítségével.

Tartalom jegyzék 1 BEVEZETŐ SZOFTVER ÉS HARDVER KÖVETELMÉNYEK 2 2 TELEPÍTÉS 2 3 KEZELÉS 5

Vegyes témakörök. 1. Soros vezérlésű LCD számkijelző. Hobbielektronika csoport 2018/2019. Debreceni Megtestesülés Plébánia

A Telepítés hajlékonylemezről panelen kattintson az OK gombra.

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

OTOsuite. Telepítési útmutató. Magyar

10. EGYSZERŰ HÁLÓZATOK TERVEZÉSE A FEJLESZTŐLAPON Ennél a tervezésnél egy olyan hardvert hozunk létre, amely a Basys2 fejlesztőlap két bemeneti

A Windows 7 operációs rendszerrel kompatibilis DS150E felhasználói útmutatója. Dangerfield,február 2010 V1.0 Delphi PSS

MSP430 programozás Energia környezetben. Nem élhetek muzsikaszó nélkül

Magyar változat. A termék bemutatása. A hardware telepítése. Telepítés Windows 2000-re és XP-re

USB I/O kártya. 12 relés kimeneti csatornával, 8 digitális bemenettel (TTL) és 8 választható bemenettel, mely analóg illetve TTL módban használható.

A megfelelőségi nyilatkozat letölthető a honlapról

Küls eszközök. Dokumentum cikkszáma: Ez az útmutató a külön beszerezhető külső eszközök használatát ismerteti

Acer kivetítők 3D technológiával. Gyorsútmutató

Java telepítése és beállítása

Java telepítése és beállítása

National Instruments NI LabVIEW gyakorlati szeminárium: Szoftver telepítési segédlet

Bevezetés az elektronikába

Telepítési megjegyzések Windows 7 és Windows Server 2008 R2 felhasználók részére

A MOKKA hitelesítő szoftver telepítése és használata

Küls eszközök. Dokumentum cikkszáma: Ez az útmutató a külön beszerezhető külső eszközök használatát ismerteti

Megjegyzés: A leírás abszolút kezdők számára készült elnézést azoktól, akik ezen a szinten már túlvannak!

Magyar változat. A termék bemutatása. A hardver telepítése. PU011 Sweex 1 portos párhuzamos PCI expressz kártya

Multi-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.

TERKA Törvényességi Ellenőrzési Rendszer Kiegészítő Alkalmazás

Az ActiveX beállítása

Netis vezeték nélküli, N típusú Router Gyors Telepítési Útmutató

Magyar. Biztonsági információk. Magyar

Átírás:

Bevezetés a mikrovezérlők programozásába: Ismerkedés az Arduino fejlesztői környezettel 1

Ajánlott irodalom Aduino LLC.: Arduino Language Reference ATMEL: ATmega328p mikrovezérlő adatlapja Brian W. Kernighan, Dennis Ritchie: A C programozási nyelv Cseh Róbert: Arduino programozási kézikönyv Ruzsinszki Gábor: Mikrovezérlős rendszerfejlesztés C/C++ nyelven I. PIC mikrovezérlők Ruzsinszki Gábor: Mikrovezérlős rendszerfejlesztés C/C++ nyelven II. Arduino 2

Mi az a mikrovezérlő? A mikrovezérlők egyetlen tokba integrált célszámítógépek, amelyek az alábbi alegységeket tartalmazzák: Központi egység Flash memóra a programok tárolására Ki/bemeneti portok RAM operatív memória Perifériák, mint pl. időzítők/számlálók,pwm, soros kommunikáció, ADC stb. Mikrovezérlő A mikroprocesszorokat általában általános célú alkalmazásokban használják, a mikrovezérlőket pedig célfeladatokra. Mikrovezérlőket használnak a beágyazott rendszerekben. Ezekre jellemző a hardver és a szoftver együtt-tervezése: a mikrovezérlőn futó program (firmware) csak az adott elektronikai kapcsolásban használható értelmesen. 3

Atmega328P blokkvázlat és lábkiosztás 4

Mi az Arduino? Olcsó, nyílforrású, egyszerűen használható mikrovezérlő kártya Ingyenes, nyíltforrású programfejlesztői környezet (Arduino IDE) Ingyenes, nyíltforrású programkönyvtár és mintaprogram gyűjtemény Az Arduino születése: 2005-ben az Ivreában az Interaction Design Institute tanárai és diákjai fejlesztették ki. Céljuk olyan olcsó és egyszerűen használható mikrovezérlős fejlesztőeszköz (hardver és szoftver) létrehozása, ami diákok vagy hobbisták kezébe adható, hogy annak segítségével rövid idő alatt (~ 1 hó) interaktív eszközöket tudjanak alkotni s ne kelljen ehhez 5 éven át villamosmérnököket képezni. Előzmények: Processing nyíltforrású programnyelv és IDE (Casey Reas, Benjamin Fry) Wiring Nyílforrású mikrovezérlős fejlesztőkártya és programnyelv (Hernando Barragán) Gianluca Massimo David Martino Banzi Cuertiellas 5

A Wiring koncepció, amely kártyát, programnyelvet és fejlesztői környezetet is jelent számos követőre talált. Leszármazottjai közé sorolható az Arduino, az Energia, a Leflaps Maple, a ChipKit MPIDE és még sokan mások 6

Miért az Arduino? Jelenleg ez a legolcsóbban beszerezhető fejlesztőeszköz Könnyen használható, ingyenes programfejlesztői környezet Világszerte elterjedt rengeteg mintapélda, programkönyvtár, tananyag található hozzá Nagymértékben kompatibilis az általunk korábban használt Energia programnyelvvel Van hozzá többféle szimulátor, közöttük ingyenesek is Az Arduino kártya és az MSP430G2553 Launchpad kártya összehasonlítása Fejlesztőeszköz Arduino kártya MSP430 G2 Launchpad Mikrovezérlő ATmega328P MSP430G2553 Frekvencia 16 MHz 16 MHz Tápfeszültség 5 V 3,5 V CPU/adatút 8 bit 16 bit Program memória 32 kb 16 kb RAM memória 2 kb 0,4 kb I/O kivezetések 20 (6-8 analóg) 16 (8 analóg) PWM kimenetek 6 3 Programfeltöltés bootloader On-board FET 7

Az Arduino kártya régen és ma 8

Arduino nano v3.0 Dugaszolós próbapanelhoz optimális Ára kedvező A gyári fedlapokhoz csak kiegészítő kártyával használható! 9

Arduino nano v3.0 10

Arduino nano v3.0 11

Egy csodabogár: Meduino nano Átkapcsolható tápfeszültséggel (5 V vagy 3.3 V) kompatibilis a 3.3 V-os eszközökkel Saját 3.3 V-os stabilizátorral (jobban terhelhető, mint az Arduino nano) Kb. 1 cm-rel hosszabb, mint az Arduino nano, s ellenkező végén van az USB csatlakozó 12

Az Arduino IDE telepítése Arduino Letöltésekhonlap: arduino.cc/en/main/software 1. A telepítő letöltése innen ARDUINO 1.0.6 Windows Installer 2. Futtassuk a letöltött arduino-1.0.6-windows.exe telepítő állományt, s hagyjuk jóvá az alapértelmezett telepítési opciókat, engedjük telepíteni a meghajtó szoftvert is! 3. Ha CH340 illesztővel szerelt kártyát vettünk, töltsük le és telepítsük a hozzá való meghajtót! (CH341SER.EXE vagy CH341SER.ZIP) 13

Arduino IDE beállítása 1. 1. Indítsuk el az Arduino.exe programot! 2. A Tools menü Board menüpontjában válasszuk ki a kártya típusát! 14

Arduino IDE beállítása 2. 1. Csatlakoztassuk az Arduino kártyát a számítógéphez! 2. A Tools menü Serial Port menüpontjában válasszuk ki a kártyához tartozó virtuális soros portot! Megjegyzés: Ha egynél több soros port jelenik meg a felbukkanó listán, akkor a Windows Vezérlőpult Eszközkezelőjében kell utána nézni, hogy melyik port milyen eszközhöz tartozik! 15

Arduino szimulátor Az Arduino kártya szimulációjához többféle programot kifejlesztettek már. Ezek közül Stan Simmons: UnoArduSim for Windows szimulátorának használatát javaslom. Honlapja: www.sites.google.com/site/unoardusim/ 1. A programcsomagot letöltés után csak ki kell bontani, nem igényel telepítést! 2. Programok betöltése a File menü Load INO or PDE pontjában. 3. Külső eszközök konfigurálása a Configure menü I/O devices pontjában. 16

Első kísérlet: LED villogtatás Villogtassuk a 13-as sorszámú digitális kivezetésre kötött LED-ed! int RED_LED = 13; //definiáljuk a LED vezérlő kimenetet /* Blink Egy másodpercre bekapcsoljuk a piros LED-et, azután egy másodpercre lekapcsoljuk, s ezt ismételgetjük. */ void setup() { // Digitális kimenetnek konfiguráljuk a piros LED-hez tartozó kivezetést pinmode(red_led, OUTPUT); } void loop() { digitalwrite(red_led, HIGH); delay(1000); digitalwrite(red_led, LOW); delay(1000); } // bekapcsoljuk a LED-et // várunk egy másodpercig // kikapcsoljuk a LED-et // várunk egy másodpercig 17

Az Arduino IDE kezelése Fordítás/ Ellenőrzés Terminálablak Fordítás/ Programletöltés Ezt akkor nyitjuk meg, ha a PC-vel kommunikálunk Legtöbbször elegendő csak a Programletöltés gombot használni Fordítási üzenetek 18

Az Arduino programok anatómiája int RED_LED = 13; void setup() { // Digitális kimenetnek konfiguráljuk a piros LED-hez tartozó kivezetést pinmode(red_led, OUTPUT); } void loop() { digitalwrite(red_led, HIGH); delay(1000); digitalwrite(red_led, LOW); delay(1000); } Hardverfüggő rész: szimbolikus nevet rendelünk a felhasznált hardver erőforráshoz (itt a 13-as sorszámú kimenethez) (MSP430 Launchpad/Energia esetén ez a sor nem kell!) Hardverfüggetlen kód Egyszer lefutó kezdeti beállítás Ciklikusan ismétlődő tevékenységek // bekapcsoljuk a LED-et // várunk egy másodpercig // kikapcsoljuk a LED-et // várunk egy másodpercig pinmode(láb, üzemmód) a ki/bemenet konfigurálása (OUTPUT, INPUT, INPUT_PULLUP) digitalwrite(láb,állapot) kimenet vezérlése (lehetséges állapotok: HIGH, LOW) delay(időtartam) várakozás a megadott ideig (az időtartamot ms-ban kell megadni) A könyvtári függvények leírását lásd az Arduino Reference dokumentációban! 19

Mit kezdjünk az MSP430 Launchpad kártyával? 1. Keressük elő a 2013/14-es évad foglalkozásai közül a talk03.pdf előadásvázlatot és kövessük annak útmutatásait az Energia IDE és a szükséges meghajtó programok telepítéséhez! 2. Csatlakoztassuk a Launchpad kártyát és konfiguráljuk az ENERGIA IDE-t a talk03.pdf előadásvázlat útmutatását követve (kártya típusának beállítása és a soros port kiválasztása a Tools menüben). 3. Az Energia szerkesztőablakába másoljuk be az előző oldalakon bemutatott LED villogtató programot, és töröljük ki annak első sorát (RED_LED definiálása)! Erre a sorra itt azért nincs szükség, mert a RED_LED-et az Energia automatikusan definiálja számunkra! 4. Kattintsunk a Programletöltés gombra és futtassuk a programot! 5. A további programok tervezéséhez használjuk a következő oldalon található lábkiosztás diagramot! 6. Az Arduinoval ellentétben a digitális kimeneteknél ne sorszámot, hanem Port/pin jelölést használjunk! Például: int LED = P2_5; 7. Külső áramköri elemek csatlakoztatásakor vegyük figyelembe, hogy VCC=3.5 V 20

MSP430 Launchpad : Energia Pinout http://github.com/energia/energia/wiki/hardware Arduino/Energia logical pin # s