От Arduino до Omega, Платформы для мейкеров шаг за шагом, Яценков В.С., 2018

От Arduino до Omega, Платформы для мейкеров шаг за шагом, Яценков В.С., 2018.

  Рассмотрен ряд современных программно-аппаратных платформ для любительского творчества. Отобраны платформы простые для понимания новичками, с низкой ценой стартового комплекта, но в то же время производительные и расширяемые, популярные в среде мейкеров, от школьников и студентов до руководителей кружков и преподавателей. Описаны современные онлайн-сервисы для разработки и макетирования любительских проектов Arduino Create и Autodesk Circuits. Рассказано об обучающей платформе Arduino и среде Arduino IDE, однокристальной системе ESP8266, платформе для Интернета вещей NodeMCU и языке Lua, микрокомпьютере Omega2 и облачной среде Onion Cloud. Приведены примеры программ и авторских проектов полезных устройств, особое внимание уделено ошибкам и трудностям, с которыми сталкиваются новички. В файловом архиве на сайте издательства предоставлены исходные коды программ, чертежи печатных плат и принципиальных схем.




Облачные сервисы обмена данными.
Кроме прямого физического обмена данными между платформами вы можете использовать облачные сервисы. Что это такое? Облачный сервис представляет собой сервер в Интернете, на котором работают специальные программы, а также имеется пространство для хранения пользовательских данных. Обычный пользователь не знает, где физически находятся серверы и устройства хранения данных. С его точки зрения, обмен данными происходит с неким виртуальным «информационным облаком» Интернета.

Ваше устройство может соединяться через Интернет с облачным сервисом, чтобы передать серверу данные для обработки и хранения, либо получить команды и данные с вашего компьютера или планшета (рис. 1.2). Каждое устройство, подключенное к облаку, получает уникальное имя или номер и пароль. Образно говоря, облачный сервис играет две роли: посредника в обмене данными и нотариуса, который заверяет подлинность соединений.

Оглавление.
Предисловие.
Как работать с этой книгой?.
Глава 1. Платформы для творчества и обучения.
1.1. Не бойтесь экспериментировать!.
1.2. Совместимость на уровне периферии и протоколов.
1.3. Общие средства разработки и языки программирования.
1.4. Облачные сервисы обмена данными.
1.5. Онлайновые лаборатории и средства разработки.
Глава 2. Советы для начинающих.
2.1. Универсальные отладочные и макетные платы.
2.2. Монтажные провода для пайки.
2.3. Инструменты для подготовки проводов.
2.4. Источники питания.
2.4.1. Особенности питания от порта USB.
2.4.2. Сетевые источники питания.
Линейные стабилизаторы напряжения.
Смещение рабочего напряжения стабилизатора.
Импульсные преобразователи напряжения.
2.4.3. Химические источники тока.
Никель-кадмиевые аккумуляторы.
Литиевые аккумуляторы.
2.5. Согласование логических уровней.
2.6. Интерфейсы обмена данными.
2.6.1. Последовательный интерфейс UART.
2.6.2. Конвертер интерфейсов USB-UART.
2.6.3. Последовательная шина I2С.
2.6.4. Последовательный интерфейс SPI.
2.6.5. Последовательный протокол l-Wire.
2.7. Измерительное оборудование.
2.7.1. Цифровой мультиметр.
2.7.2. Цифровой осциллограф.
2.8. Паяльное оборудование.
2.9. Полезные программы и утилиты.
2.9.1. PuTTY.
2.9.2. WinSCP.
2.9.3. Hercules.
2.9.4. Termite.
2.9.5. Notepad++.
Глава 3. Онлайн-лаборатория Autodesk Circuits.
3.1. Регистрация и первый проект.
3.1.1. Создание макета и симуляция.
3.1.2. Принципиальная электрическая схема макета.
3.1.3. Печатная плата по схеме макета.
3.2. Создание и редактирование компонентов.
3.2.1. Создание символа компонента.
3.2.2. Создание монтажного чертежа компонента.
3.2.3. Работа с чужими компонентами.
3.2.4. Доступ к своим компонентам.
3.2.5. Рисование принципиальной схемы.
3.3. Вывод схемы и чертежа платы на печать.
3.3.1. Получение рисунка принципиальной схемы.
3.3.2. Экспорт рисунка печатной платы в формате Eagle.
3.3.3. Экспорт чертежа платы в формате GERBER.
Глава 4. Среда разработки и макетирования Fritzing.
4.1. Установка Fritzing.
4.2. Создание макета схемы.
4.3. Создание принципиальной электрической схемы.
4.4. Разработка чертежа печатной платы.
4.5. Экспорт чертежа печатной платы.
4.6. Добавление компонентов в библиотеку.
4.7. Разработка и загрузка программ.
Глава 5. Обучающая платформа Arduino.
5.1. Аппаратная база платформы, популярные модели.
5.1.1. Arduino Nano.
5.1.2. Arduino Uno.
5.1.3. Arduino Pro Mini.
5.1.4. Arduino Mega 2560.
5.2. Установка драйверов USB-UART.
5.3. Система нумерации выводов Arduino.
5.4. Среда разработки и отладки Arduino IDE.
5.4.1. Установка Arduino IDE.
Установка для ОС Windows.
Установка альтернативных версий IDE.
Установка для ОС Linux.
Установка для Mac OS X.
5.4.2. Подключение платы Arduino и первые программы.
5.4.3. Установка сторонних библиотек.
Автоматическая установка библиотеки.
Установка библиотеки вручную.
5.4.4. Установка дополнительных описаний плат.
Автоматическая установка описания.
Установка описания вручную.
5.4.5. Сетевой модуль расширения Dragino Yun.
Почему именно Dragino Yun?.
Технические характеристики Dragino Yun v2.4.
Особенности питания шилда Dragino Yun.
Добавление новых плат в Arduino ГОЕ.
Подключение к компьютеру для настройки.
Функции кнопки сброса Dragino Yun.
Обновление прошивки.
Базовые настройки.
Определение типа базовой платы.
Загрузка скетча через сеть из Arduino IDE.
Автоматическое обновление скетча.
Использование консоли Dragino Yun для вывода сообщений.
Глава 6. Облачная среда разработки Arduino Create.
6.1. Подготовка среды Arduino Create.
6.2. Онлайн-редактор Arduino Web Editor.
Sketchbook.
Examples.
Libraries.
Serial Monitor.
Help.
Preferences.
6.3. Подключение платы Arduino и первая программа.
6.4. Облачный сервис Arduino Cloud.
6.5. Библиотека проектов Arduino Project Hub.
Глава 7. Примеры программ и проектов для Arduino.
7.1. Использование системного времени Linux.
7.2. Сохранение данных на карту памяти.
7.3. Сохранение данных на USB-накопитель.
7.4. Сохранение данных в таблицу MySQL.
7.5. Сервис Temboo и передача данных в Google Spreadsheet.
7.6. Анализатор эфира в диапазоне 2,4 ГГц.
7.6.1. Модуль радиоприемника.
7.6.2. Модуль дисплея.
7.6.3. Модуль Arduino.
7.6.4. Напряжение питания и согласование логических уровней.
7.6.5. Схема электрических соединений.
7.6.6. Алгоритм работы устройства.
7.7. Миниатюрный монитор силовой литий-полимерной батареи.
7.7.1. Компоненты монитора.
7.7.2. Алгоритм работы устройства.
7.8. Установка библиотеки ATTiny.
7.8.1. Подключение программатора.
7.8.2. Установка фюзов микроконтроллера.
7.8.3. Запись прошивки.
7.8.4. Калибровка порога срабатывания.
Глава 8. Однокристальная система ESP8266.
8.1. Ученик обогнал учителя: феномен успеха ESP8266.
8.1.1. Технические характеристики.
8.1.2. Особенности эксплуатации.
8.1.3. Модули на основе ESP8266.
8.2. Расширение Arduino IDE для работы с ESP8266.
8.2.1. Установка расширения.
8.2.2. Особенности программирования ESP8266.
Порты и прерывания.
Функции задержки.
Работа с EEPROM.
Поддержка интерфейсов I2С и SPI.
Специальные функции API ESP8266.
Специальные функции библиотеки ESP8266WiFi.
Обращение к функциям SDK ESP8266 из скетча Arduino.
Глава 9. Примеры программ и проектов для ESP8266.
9.1. Получение точного времени от сервера NTP.
9.2. Получение уведомлений от устройств на Android.
9.2.1. Скетч для принимающего устройства.
9.2.2. Установка и настройка приложения Android.
9.2.3. Настройка расширенных уведомлений с приложением Tasker.
Настройка события Tasker — новое сообщение Viber.
9.3. Модуль управления экшн-камерой Xiaomi Yui.
9.3.1. Аппаратная часть модуля.
9.3.2. Прошивка модуля.
Алгоритм работы устройства.
Измерение длительности импульсов.
Совместимость программы модуля с разными версиями Arduino IDE и камеры.
9.4. Адаптация взаимодействия с сервисом Тешbоо.
Глава 10. Платформа NodeMCU для Интернета вещей.
10.1. Подготовка к использованию NodeMCU.
10.1.1. Рекомендованное оборудование.
10.1.2. Подключение отладочной платы к компьютеру.
10.1.3. Обновление прошивки NodeMCU.
Конструктор прошивок.
Возможная проблема: сбой обновления прошивки.
10.2. Среда разработки ESPlorer IDE.
10.3. Пакет разработки Lua for Windows.
10.4. Язык программирования Lua — освоим за один вечер.
10.4.1. Типы данных.
10.4.2. Комментарии.
10.4.3. Переменные и преобразование типов.
10.4.4. Работа с таблицами и массивами.
10.4.5. Условный оператор if.
10.4.6. Цикл с предусловием while.
10.4.7. Цикл с постусловием repeat.
10.4.8 Цикл с оператором for.
10.4.9. Операторы break и return.
10.4.10. Функции.
10.4.11. Функции обратного вызова.
Глава 11. Примеры программ и проектов для NodeMCU.
11.1. Использование графического OLED-дисплея.
11.1.1. Подключение дисплея.
11.1.2. Настройка модуля U8G.
11.1.3. Пример программы.
11.1.4. Монитор курса электронной валюты биткоин.
Загрузка программы в отладочную плату.
Алгоритм работы программы.
11.1.5. Вывод на OLED-дисплей битовых изображений.
Создание файла битового изображения.
Пример программы.
11.2. Использование графического TFT-дисплея.
11.2.1. Подключение дисплея к плате NodeMCU.
11.2.2. Пример использования графической библиотеки.
Глава 12. Микрокомпьютер Omega2.
12.1. Аппаратный состав платформы.
12.2. Подготовка к работе.
12.2.1. Настройка при помощи мастера.
12.2.2. Настройка при помощи командной строки.
12.3. Браузерное приложение Onion Console.
12.4. Облачный сервис Onion Cloud.
12.5. Python 2.7 и дополнительные модули.
12.5.1. Управление портами GPIO.
12.5.2. Модуль Python SPI.
12.5.3. Модуль Python 12С.
12.6. Файловый менеджер Midnight Commander.
12.7. Расширение пространства памяти.
12.7.1. Использование карты MicroSD и USB-накопителя.
Размонтирование накопителя.
Форматирование внешних накопителей.
Изменение точки монтирования по умолчанию.
12.7.2. Загрузка с внешней карты памяти.
12.7.3. Своп-файл на внешнем носителе.
12.7.4. Автоматическое включение своп-файла после перезагрузки.
12.8. Особенности использования Omega2.
12.8.1. Необходимость стабильного питания.
12.8.2. Необходимость буферизации выводов.
Глава 13. Примеры программ и проектов для Omega2.
13.1. Подключение OLED-дисплея.
13.2. Подключение модуля PWM Servo.
13.3. Подключение модуля расширителя портов.
13.4. Модуль светодиодной матрицы 8x8.
13.5. Модуль семисегментных светодиодных индикаторов.
13.6. Автономный клиент BitTorrent.
Приложение. Содержание электронного архива.
Предметный указатель.

Купить .





Теги: учебник по информатике :: информатика :: компьютеры :: Яценков