Часть 1

17.04.2011

Это все началось три недели назад. Некая сила меня привела в магазин «Чип и Дип». Конечно, все это было неслучайно, и причина, по которой я стоял у витрины с разнообразными платами и думал — какая плата подойдет для моих экспериментов, — статьи на Галактике «Первый опыт в Freeduino», «Arduino и программирование в школе», «Лаборатория микроэлектроники». Уже прочитав первую статью из списка, я понял, что должен познакомится с Freeduino или Arduino в ближайшее время. И вот этот момент настал. Как я писал выше, я стоял перед выбором Freeduino Through-Hole (аналог Arduino Diecimila) на базе ATmega168 или Freeduino Nano v5 (аналог Arduino Nano) на базе ATmega328 (фотографии обеих плат прилагаю ниже, а также их технические характеристики).

Freeduino Through-Hole Freeduino Nano v5
Технические характеристики 
• Микроконтроллер: ATmega168 
• Цифровые порты ввода/вывода: 14 портов (из них 6 с ШИМ-сигналом) 
• Аналоговые порты ввода: 6 портов 
• ППЗУ (Flash Memory): 16 K (32 К), из них 2 К используются загрузчиком 
• ОЗУ (SRAM): 1 Кбайт 
• ПЗУ (EEPROM): 512 байт 
• Тактовая частота: 16 МГц 
• Интерфейс с ПК: USB 
• Питание от USB, либо от внешнего источника, выбор автоматически
Технические характеристики: 
• Миниатюрный размер: 18×43 мм 
• Микроконтроллер: ATmega328 
• Цифровые порты ввода/вывода: 14 портов (из них 6 с ШИМ-сигналом) 
• Аналоговые порты ввода: 8 портов 
• ППЗУ (Flash Memory): 32 К (из них 2 К используются загрузчиком) 
• ОЗУ (SRAM): 2 Кбайт 
• ПЗУ (EEPROM): 1024 байт 
• Тактовая частота: 16 МГц 
• Интерфейс с ПК: USB (разъем Mini-USB) 
• Питание от USB, либо от внешнего источника, выбор автоматически



Думаю понятно, по какой причине мой выбор пал на Freeduino Nano v5, но чтобы было еще убедительнее, привожу еще две фотографии для сравнения. Ко всем Arduino — совместимым платам существуют дополнительные платы, которые позволяют расширить возможности (управлять двигателями, сервоприводами,… подключать беспроводные модули и т. п.). Подключение происходит по принципу бутерброда (одна плата ставится на другую), что вы можете видеть на фотографиях. Бутерброд с Freeduino Nano v5 смотрится компактнее. 



Помимо платы были куплены:

  • набор перемычек для макетных плат
  • макетная плата
  • набор светодиодов 80шт (чтобы было с чем экспериментировать, на сервоприводы и на датчики у меня уже не хватало денег)


Я так понимаю, создание светофора и написание программы для его работы — что-то вроде первой программы а-ля «Hello, word». Поэтому не скажу, что я был оригинален и, как многие, тоже начал со светофора. Собрал все на макетной плате и убедился в работоспособности системы. 

Одна из целей моих экспериментов — это применение плат Freeduino Nano v5 в проектной деятельности в школе (дополнительное образование), где я работаю, поэтому я попытался посмотреть, что можно предложить ученикам по созданию проекта «Светофор». Задача была в том, чтобы модель не только работала по заданной программе, но чтобы эта модель максимально была похожа на оригинал. Можно, конечно, сделать модель из бумаги. Но делать модели, приближенные к оригиналу — это процесс намного интереснее, и к тому же дает возможность для групповой работы (кто-то за программиста, а кто-то за конструктора…).

Вот, что из этого получилось:



Для создания модели светофора были использованы: использованная шариковая ручка, крышка от подкасетника (естественно, сломанного), дискета, термоклей и пистолет для него, 9 светодиодов, провода (из остатков кабеля витой пары), для подставки в «Чип и Дип» была куплена подходящая по размеру пластиковая коробка (80 руб.) до этого планировалось использовать пластиковый контейнер от фотопленки, черная нитроэмаль, плата Freeduino Nano v5 и компьютер.


так выглядел светофор после покраски


так выглядел светофор полностью собранный


так это все работает (для просмотра нажмите на изображение)


Конечно, три недели я занимался не только светофором, поэтому продолжение следует…