בסיס ותשתיות - שימוש בתוכנה ובסימולטר לתכנות ארדואינו

 

התקנת התכנה Arduino IDE על המחשב

צריבת תכנה על גבי הארדואינו

סרטון הדרכה המסביר כיצד צורבים קוד על גבי הארדואינו. חברו את הארדואינו למחשב באמצעות כבל USB

תמונה3.png

הסבר על הורדת והתקנת התכנה Arduino IDE - הסרטון מפנה לאתר של גבי שמעוני

שימוש בסימולטור TINKERCAD

שימוש בסימלטור לארדואינו ואלקטרוניקה של אתר TINKERCAD. אוריינטציה בסיסת בסימולטור, פתיחת פרויקט חדש, שימוש ברכיבים וכתיבת קוד

 

כתיבה דיגיטלית - BLINK

שיעור 1: שלושת חלקי הקוד המרכזיים

שיעור היכרות עם מבנה הקוד הבסיסי בתכנית ארדואינו. נכיר את החלק בתכנית בו נגדיר משתנים, את תפקודה של הפונקציה void setup () ואת תפקודה של הפונקציה המרכזית בקוד void loop ()
 

תרגיל 1: בלינק עם משתנה

מה לומדים?
  • חלוקה של הקוד בתכנית ארדואינו לשלוש

  • היכרות עם פתיחת הקוד והאפשרות להגדיר בה משתנים

  • היכרות עם המושג 'משתנה' ומבנה הפקודה המגדירה אותו

  • היכרות עם פונקצית ההגדרות

  • היכרות עם הפוקנציה המרכזית בקוד

  • היכרות עם המבנה הלולאתי של הקוד

התכנה הראשונה שלנו תגרום לנורת LED להבהב בקצב שנבחר. התכנה שנכתוב תשלב שימוש במשנה שנגדיר ופקודות הפעלה (כתיבה דיגיטלית) שיגרמו לנורת לד להידלק ולהכבות

מה לומדים?
  • משתנים:​​

    • הגדרת משתנה

    • מתן שם למשתנה

    • מתן ערך מספרי למשתנה

    • שינוי ערך של משתנה
       

  • פקודות:

    • הגדרת פינים כקלט או פלט באמצעות פקודת pinMode(pin, INPUT/OUTPUT);

    • שימוש בפקודת digitalWrite(pin, HIGH/LOW);

    • שימוש בפקודת delay(time);

תרגיל 2: חיבור והפעלה שלושה לדים

תרגיל זה הוא הרחבה לתרגיל 1. בתרגיל הזה נלמד להבהב לסירוגין, בקצב ובסדר אותו נקבע, שלושה לדים באמצעות בקר הארדואינו. בסרטון ההסבר נעשית הרחבה בקשר לאופן פעולת פקודות pinMode ו digitalWrite

מה לומדים?
  • משתנים:

    • שימוש במשתנה מסוג int

  • פקודות:

    • הגדרת פינים ב void setup ()

    • הגדרת פין לפלט באמצעות פקודת pinMode

    • שינוי מספר הפין בפקודת  pinMode

    • שימוש בפקודת digitalWrite(pin, HIGH/LOW);

    • שימוש בפקודת delay(time);

  • טעויות נפוצות:

    • טעויות Syntax נפוצות

    • טעויות הנובעות מהמבנה הלולאתי של הקוד

תרגיל 3: הבהוב שלושה לדים בעזרת משתנה

תרגיל זה מסיים את סדרת התרגילים 1, 2 ו 3 שעוסקים ביצירת משתנה, הגדרת פינים ושליטה בהדלקה וכיבוי של לדים באמצעות פקודות digitalWrite.

בתרגיל נלמד לשלוט בקצב ההפעלה של רכיבי הפלט שלנו, בסדר ההפעלה שלהם ונלמד להפעיל רכיבי פלט גם באמצעות פקודות ב void setup

מה לומדים?
  • שימוש ב void setup כדי להוציא לפעול פקודה פעם אחת בלבד בתכנית

  • תרגול כתיב קוד חזרתי ב void loop לקבלת תוצאה רצויה מבחינת אופן הפעולה של מפעילים

  • טעויות הנובעות מהמבנה הלולאתי של הקוד

תרגיל 4 (בונוס) - רמזור

140px-Traffic_lights_4_states (1).png
35px-Blinked_Orange_Traffic_Light.gif
35px-TrafficLightAnimate.gif

צרו רצף של שינוי אור בין שלושה לדים כדי לדמות את פעולתו של רמזור. מרגישים מתקדמים? צרו רמזור להולכי רגל בנוסף ותאמו את פעולת שני הרמזורים (רשות).

 

קריאה של חיישן דיגיטלי - digitalRead(pin)
שימוש במסך סיראלי

תרגיל 5: כפתור. קריאה דיגיטלית ושימוש במסך הסיריאלי

השתמשו בסרטון כדי ללמוד לקרוא את מצבו של כפתור מסוג Tactile Push Button. זהו כפתור נפוץ בפרויקטי ארדואינו ולו 4 רגליים. 

  • קריאה של חיישן דיגיטלי

  • הדפסה למסך הסיראלי:

    • הדפסה של טקסט חופשי​

    • הדפסת ערך של משתנה

    • הדפסה עם וללא ירידת שורה

מה לומדים?

קריאה של חיישן אנלוגי - analogRead(pin)

תרגיל 6: קריאת פוטנציומטר וכתיבה למסך

צפו בסרטון ולמדו כיצד לחבר חיישן מסוג פוטנציומטר לארדואינו וכיצד לקרוא את ערך החיישן. בנוסף, למדו כיצד לכתוב את ערך החיישן למסך הסיראלי

  • קריאה של חיישן אנלוגי

  • הדפסה למסך הסיראלי:

    • הדפסה של טקסט חופשי​

    • הדפסת ערך של משתנה

    • הדפסה עם וללא ירידת שורה

מה לומדים?

עדכון משתנה באמצעות קלט אנלוגי

תרגיל 7: שינוי מהירות הבהוב באמצעות קלט אנלוגי מפוטנציומטר

  • ביצוע קריאה אנלוגית

  • השמה של הערך הנקרא בקריאה אנלוגית במשתנה

  • שימוש במשתנה שערכו מתעדכן על ידי קריאה אנלוגית חוזרת

מה לומדים?

צפו בסרטון ולמדו כיצד לעדכן את ערכו של משתנה באמצעות קריאה אנלוגית וכיצד ניתן להשתמש בשינוי ערכו של המשתנה כדי לשנות את התנהגותה של המערכת. צרו מעבדה ובה ארדואינו, שלושה לדים ופוטנציומטר, ענו על השאלות המצורף והגישו את המעבדה שיצרתם/ן.

קריאת שלושה קלטים דיגיטליים ושינוי פלטים דיגיטליים בהתאם לשינוי בקלט

תרגיל 8: קריאת שלושה קלטים דיגיטליים ושינוי פלטים דיגיטליים בהתאם לשינוי בקלט

  • ביצוע קריאה דיגיטלית

  • הדפסה של שלושה ערכים למסך

  • שימוש במשתנה לשינוי מצבו של פלט דיגיטלי

מה לומדים?

צפו בסרטון ולמדו כיצד לקרוא שלושה ערכים דיגיטליים משלושה אמצעי קלט דיגיטליים. השתמשו בערכים שקראתם כדי לשנות את פעולתם של שלושה אמצעי פלט דיגיטליים כפי שמודגם בסרטון.

שימוש בתנאי if(condition)

תרגיל 6: כפתור ותנאי IF

בתרגיל הזה נלמד להשתמש בתנאי - IF 
בעזרת תנאים נוכל לקבוע שפעולות מסויימות יצאו לפועל רק אם תנאי אחר התקיים.
שימוש ב IF הוא שימוש ונפוץ מאוד בתכנות.

לוגו חוף השרון.png