|
|
|
Детская компьютерная cтудия Политех
|
| |
"Микроконтроллеры". Знакомство с микроконтроллерами и интегральной схемотехникой
В ходе обучения учащимся предстоит изготовить 1-го учебного и 1-го полноценного мобильного миниробота, управляемого микроконтроллером. Робот оснащается набором датчиков и далее с помощью программирования на языке высокого уровня Си эта робот ориентируется на решение некоторых простых задач из области спортивной робототехники, в частности - на решение задачи езды по линии. Этот курс учит азам программирования, знакомит с архитектурой микроконтроллеров, командами и спецификой программирования для них. Обучение программированию ориентировано на написание простых управляющих программ для микроконтроллера и далее заканчивается решением практической задачи управления роботом, ищущим полосу. Кроме того, рассказывается о перспективах развития возможностей, как созданного робота, так и робототехники и микропроцессорной техники в целом, о том, какого уровня программы можно создать на микроконтроллерной базе.
Курс является продолжением вводного робототехнического курса «Знакомство с автоматикой и электроникой». Уровень подготовки - базовый.
Цели и задачи курса
Целью курса является ознакомление с микроконтроллерами и интегральными микросхемами и создание простого мобильного робота.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
В теоретическом плане обучаемому требуется усвоить базовые понятия следующих разделов:
1. Основы архитектуры однокристальных микроЭВМ.
2. Основы программирования (язык Си).
3. Интегральные микросхемы.
4. Принципы программного управления.
В практическом плане обучаемый должен освоить принципы создания простейших управляющих программ, а также реализовать на более высоком уровне полученные на предыдущем этапе обучения навыки в области электроники и механики.
Примерный план занятий 2-го курса.
Вводная лекция. Техника безопасности. Теория и практика пайки.
Лекция и практикум «Основы интегральной электроники». (Работа со специализированным наборным полем и электронными компонентами)
«Интегральный робот» Изготовление печатной платы, травление.
«Интегральный робот» Сверление платы, маркировка транзисторов, начальный монтаж.
«Интегральный робот» Монтаж элементов, ходовой части, наладка, пробные заезды, соревнования.
Лекция. Общие сведения об архитектуре однокристальных микроЭВМ. Базовые понятия. Архитектура Mega8. Практикум «Основы цифровой электроники». (Работа со специализированным наборным полем и электронными компонентами)
«MegaRobot» Лекция «Роботы на основе микроконтроллеров» Практика Изготовление печатной платы, травление.
«MegaRobot» Монтаж элементов, SMD – компонентов. Проверка работы схемы.
«MegaRobot» Лекция. Стабилизатор напряжения. Дополнительные элементы. Кварцевый резонатор и конденсаторы. Особенности подключения датчиков. Практика. Система питания. Корпусные работы.
«MegaRobot» Лекция. Понятие программы. Среда программирования. Компиляция. Зашивка программы в микроЭВМ. Программатор. Программирование Лабораторные работы 1, 2.
«MegaRobot» Программирование. Лабораторные работы 3, 4, 5.
«MegaRobot» Изготовление оптических датчиков
«MegaRobot» Лекция. Контактные датчики столкновения. Объезд препятствий. Пример программы. Практика. Доводка робота. Изготовление дополнительных датчиков.
«MegaRobot» Монтаж узлов, системы питания, датчиков.
«MegaRobot» Окончательный монтаж, отладка, настройка датчиков. Пробные испытания на полигоне.
«MegaRobot» Лекция. Расширение возможностей и дальнейшее развитие системы. АЦП. Считывание значений сигналов датчиков. Связь с управляющей ЭВМ по RS232. Прерывания. Таймер. Завершение отладки, оформление роботов. Проведение соревнований.
Преподаватели курса:
Владимиров Сергей Валерьевич, к.т.н., преподаватель ряда технических дисциплин в НИУ МЭИ(ТУ) Радиотехнического факультета.
Меркулов Валерий Викторович к.т.н., сотрудник Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»
Аниськова Екатерина Викторовна выпускница Радиотехнического факультета НИУ МЭИ(ТУ), магистрант, преподаватель студии LEGO – конструирования ГОУ ЦРТДиЮ «Лефортово»
|
