Микроконтроллеры

Учебное пособие содержит материалы по основам функциональной организации архитектуры, программирования и применения 8-, 16-, 32-разрядных RISC-микроконтроллеров различной архитектуры, начиная с MegaAVR и заканчивая ARM-микроконтроллерными системами с жесткой архитектурой, имеющими отечественные функциональные аналоги. Пособие состоит из нескольких логически-завершенных и связанных между собою частей. В первой части пособия изложены вопросы построения и программирования на языке AVR-Ассемблер как основных подсистем типового 8-разрядного AVR-микроконтроллера семейства ATmega, так и его схемотехнической обвязки в части алфавитно-цифровой индикации на примере символьного ЖКИ. Каждая тема завершается списком вопросов и практическими заданиями для самоконтроля. Рассматриваются примеры реализации заданий с применением таких инструментальных программных средств подготовки и предварительной отладки программного кода, как AVR Studio, Proteus совместимых версий, а также учебно-лабораторного комплекта STK500/501. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения, направлений 09.03.01, 09.04.01 («Информатика и вычислительная техника»), изучающих соответствующие разделы таких дисциплины, как «Техническое обеспечение автоматизированных систем», «Микроконтроллерные системы», «Основы построения и проектирования ARM-микросистем» и ряда других.

В книге изложен учебный курс для школьников, начинающих изучать компьютерное зрение с языком программирования Python и библиотекой OpenCV. Описаны особенности установки языка Python, различных библиотек, в том числе OpenCV, и операционной системы Raspbian. Материал разделен на три отдельные темы: программирование на Python, поиск и выделение цветных объектов на графическом изображении и в видеопотоке средствами OpenCV, программирование колесной робоплатформы под управлением Raspberry Pi 3, оснащенной CSI-камерой. Большую помощь читателю окажут многочисленные иллюстрации и листинги программных кодов, а также ссылки на источники и интернет-ресурсы. Книга будет полезна школьникам среднего и старшего возраста, педагогам дополнительного образования и всем начинающим изучать компьютерное зрение с помощью языка программирования Python и открытой библиотеки компьютерного зрения OpenCV-Python.

Это первая книга серии лабораторных практикумов для студентов высших учебных заведений под общим названием «Полузаказные БИС на БМК серий 5503 и 5507». Лабораторный практикум «Цифровая схемотехника» ориентирован для подготовки бакалавров и магистров по укрупненной группе специальностей «09.00.00 Информатика и вычислительная техника» и состоит из восьми лабораторных работ, которые обучающиеся выполняют в среде автоматизированного проектирования САПР БИС «Ковчег 3.04». Промышленная версия САПР «Ковчег 3.04» свободно распространяется и размещена на сайте (http://www.asic.ru). Лабораторный практикум предназначен для студентов технических вузов, а также может быть полезен инженерам-схемотехникам, занимающимся проектированием цифровой аппаратуры.

Описаны новые проекты на платформах Arduino и ESP32/8266 и увлекательные опыты по исследованию человеческого организма и окружающей среды с использованием самых современных и доступных сенсоров и модулей профессионального уровня. Каждый проект начинается с описания основ изучаемого явления и завершается опытами и заданиями для самостоятельной работы. Рассказано, как выбрать плату Arduino, создать домашнюю лабораторию, измерять частоту пульса и содержание кислорода в крови, проверять гальваническую реакцию кожи, снимать электрокардиограмму и регистрировать мышечные токи, контролировать чистоту окружающего воздуха и измерять интенсивность ультрафиолета в разных диапазонах, обрабатывать данные и работать с онлайновым сервисом визуализации Adafruit IO. На сайте издательства помещен архив файлов с исходными кодами программ и цветными иллюстрациями. Для широкого круга любителей электроники, школьников, студентов и преподавателей.

Руководство для начинающих конструкторов написано в форме практических проектов по построению мобильных роботов на новых высокоскоростных контроллерах ESP32. Использована единая базовая двухколесная конструкция на популярных высокоточных шаговых моторах. Все детали вырезаны из фанеры, их также можно напечатать на 3D-принтере. Описаны наиболее распространенные компоненты. Доступно изложено проектирование механики, приводов, элементов питания и стабилизации напряжения, электронных схем, программирование в среде Arduino IDE на примерах конструирования роботов различной функциональности. Особое внимание уделено созданию двухколесного балансирующего робота. Описано взаимодействие с датчиками нажатия (кнопка) и расстояния, гироскопом и акселерометром. Электронный архив, находящийся на сайте издательства, содержит чертежи деталей для печати на 3D-принтере и листинги. Для читателей, интересующихся электроникой, робототехникой и программированием микроконтроллеров.

Рассмотрено практическое программирование микроконтроллеров AVR, в том числе популярной платформы Arduino. Рассказано, как выйти за рамки ограничений Arduino, когда следует применять прямое программирование на ассемблере, а когда использовать языки высокого уровня. Изложены общие принципы устройства микроконтроллеров AVR и их программирования, система команд, программирование таймеров, арифметические операции, память, интерфейсы, режимы энергосбережения и сторожевой таймер, программы реального времени, обмен данными с персональным компьютером. Особое внимание уделено переносу типичных Arduino-проектов на ассемблер. Даны готовые рецепты для программирования большинства основных функций современной микроэлектронной аппаратуры. Для учащихся, инженерно-технических работников и радиолюбителей.

Книга написана создателем самого популярного в мире YouTube-канала, посвященного Raspberry Pi. В ней рассматривается конструирование игровых роботов на базе микрокомпьютера Raspberry Pi. В начале книги показано, как собрать и запрограммировать простого двухколесного робота. Затем базовая модель дополняется новыми функциональными возможностями: робот учится следовать по линии, избегать препятствия, распознавать объекты и цвет с помощью компьютерного зрения. Рассмотрены настройка Raspberry Pi, подключение внешних устройств (светодиодов, датчиков, тактовых кнопок) и написание программ на популярном языке Python. Уделено внимание основам электроники и особенностям сборки электрических схем на макетной плате. Книга богато иллюстрирована, написана простым языком и не требует от читателя предварительной подготовки. Для среднего и старшего школьного возраста.

Самая понятная книга по Arduino для новичков. Настольная книга начинающего робототехника, написанная итальянским инженером Паоло Аливерти, специалистом в области 3D-печати, интернета вещей и интерактивных технологий. Благодаря этой книге читатель познакомится с легендарной итальянской платформой Arduino, узнает азы электротехники и всего того, что необходимо уметь и знать, прежде чем начать собирать собственные проекты. В дружелюбной манере простым языком автор раскрывает основные понятия и термины, рассказывает о типах плат и проводит читателя по пути от абсолютного новичка до подкованного пользователя, готового к созданию собственных проектов на Arduino.

Учебное пособие содержит материалы по основам функциональной организации архитектуры, программирования и применения RISC-микроконтроллеров различной архитектуры, начиная с MegaAVR и заканчивая ARM-микроконтроллерными системами с жесткой архитектурой, имеющими отечественные функциональные аналоги. Пособие состоит из нескольких логически-завершенных и связанных между собою частей. Во второй части пособия изложены вопросы построения, программного управления и применения цифровых и аналоговых интерфейсов AVR-микроконтроллеров с использованием таких программных сред, как AVR Studio, Proteus и кафедрального учебно-лабораторного оборудования. Каждая тема завершается списком вопросов для самоконтроля. Имеются практические задания и примеры их выполнения. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения, направлений 09.03.01, 09.04.01 («Информатика и вычислительная техника»), изучающих соответствующие разделы таких дисциплины, как «Техническое обеспечение автоматизированных систем», «Микроконтроллерные системы», «Основы построения и проектирования ARM-микросистем» и ряда других.

Книга написана на основе опыта работы с учениками 3–11-х классов. Материалы оптимизированы для самостоятельного изучения и для занятий по робототехнике в образовательных учреждениях. Рассмотрено программирование мобильных роботов на платформе Arduino в Scratch-подобных визуальных средах mBlock, MindPlus и Snap4arduino. Описано создание более 30 игровых и образовательных проектов в двух режимах: интерактивном и автономном. Сложность проектов нарастает от ознакомительных, для учеников младших классов, до соревновательных. Рассмотрены задачи ориентирования и навигации робота с помощью датчиков линии, гироскопа и поворотной головы с УЗ- и ИК-дальномерами и другие проекты. Даны примеры проектов имитационного моделирования, не требующие наличия реального робота. Электронный архив на сайте издательства содержит дополнительные материалы и листинги всех программ.

Рассмотрено создание простых устройств в рамках концепции Интернета вещей (IoT) на базе традиционных (Arduino Uno) и новых плат Arduino (MKR, Nano 33), плат ESP и микрокомпьютера Raspberry Pi. Приведены примеры подключения плат с помощью технологий Ethernet, WiFi, GPRS, BLE, LoRa к сети Интернет и другим устройствам. Описаны протоколы HTTP и MQTT. Рассмотрен обмен данными с облачными платформами Arduino IoT Cloud, Narodmon, ThingSpeak, Blynk и открытой LoRaWAN-сетью The Things Network (TTN). Большая часть книги посвящена созданию практических проектов: собственный MQTT-сервер, табло на матрице для отображения биржевых котировок в реальном времени, GPS-трекер и онлайн-сервис поиска стоянок с использованием Яндекс.Карт, сканер штрих-кода с отправкой результатов в облако, IoT-принтер для печати курсов валют, бесконтактный измеритель температуры с отправкой данных в облако, предсказатель погоды на основе данных, поступающих в сервис ThingSpeak, проекты с элементами машинного обучения на платформе TinyML и др. На сайте издательства размещен архив с исходными кодами программ и библиотек.

Этот справочник будет идеальным пособием для любого, кто хочет создавать проекты на базе популярной платформы Arduino. Он содержит подробное описание решений свыше 200 практических задач по созданию различных устройств и приспособлений, включая проекты для Интернета вещей, мониторинга окружающей среды, системы для определения местонахождения и положения в пространстве, а также устройств, которые реагируют на касание, звук, тепло и освещение. Все примеры третьего издания обновлены для версии 1.8 среды Arduino IDE с учетом современных концепций программирования. Каждое решение включает в себя программный код с подробными комментариями, его анализ и обсуждение возможных проблем. Книга будет полезна как начинающим, так и опытным разработчикам.

Что такое Arduino? За этим словом прячется легкое и простое устройство, которое способно превратить кучу проводов и плат в робота, управлять умным домом и многое другое. Разнообразие устройств ввода/вывода – датчиков, индикаторов, дисплеев и электромоторов – позволяет создавать самые невероятные проекты. Второе издание этой книги было полностью переработано, ведь технологии не стоят на месте. Познакомившись с основами Arduino, вы сможете экспериментировать с сенсорными экранами и жидкокристаллическими дисплеями, займетесь робототехникой, освоите работу с датчиками и беспроводной передачей данных и научитесь дистанционно управлять устройствами с помощью телефона. В мире продано уже более 35 000 экземпляров этой книги.

Стать гениальным изобретателем легко! Серия книг «РОБОФИШКИ» поможет вам создавать роботов, учиться и играть вместе с ними. В сборник №1 вошли шесть проектов, с помощью которых вы сможете собрать роботов, выполняющих различные задачи: охраняющего территорию от посторонних, держащего в чистоте рабочие поверхности, умеющего рисовать и измерять длину любой линии, а также передавать сообщения. Для технического творчества в школе и дома, а также для занятий в робототехнических кружках.