Для обмена данными между nxt или ev3 блоком и компьютером используется
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Пояснительная записка
Данная программа по робототехнике научно-технической направленности , так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.
Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.
Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она является целостной и непрерывной в течении всего процесса обучения, и позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и само реализоваться в с современном мире . В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.
Использование Лего-конструкторов во внеурочной деятельности повышает мотивацию учащихся к обучению, при этом требуются знания практически из всех учебных дисциплин от искусств и истории до математики и естественных наук. Межпредметные занятия опираются на естественный интерес к разработке и постройке различных механизмов. Одновременно занятия ЛЕГО как нельзя лучше подходят для изучения основ алгоритмизации и программирования
Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество
проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.
Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие самостоятельного технического творчества.
Изучая простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких иточных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию,изучают принципы работы многих механизмов.
Актуальность данной программы:
- необходимость вести работу в естественнонаучном направлении для создания базы, позволяющей повысить интерес к дисциплинам среднего звена (физике, биологии, технологии, информатике, геометрии);
- востребованность развития широкого кругозора школьника и формирования основ инженерного мышления;
-отсутствие предмета в школьных программах начального образования, обеспечивающего формирование у обучающихся конструкторских навыков и опыта программирования.
Преподавание курса предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется как средство управления моделью; его использование направлено насоставление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизациимеханизмов, моделировании работы систем.
Lego позволяет учащимся:
- совместно обучаться в рамках одной группы;
- распределять обязанности в своей группе;
- проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
- проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
- создавать модели реальных объектов и процессов;
- видеть реальный результат своей работы.
Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы колеблется от 11 до 14 лет. В коллектив могут быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по здоровью. Для успешной реализации программы в учебную группу целесообразно включать 12-15 детей.
Форма проведения занятий – аудиторная , форма организации деятельности – групповая , форма обучения – очная . Занятия проводятся по 2 часа в неделю, 72 часа в год.
2. Содержание программы
Данная программа рассчитана на 1 год обучения, предусматривает 72-х часовую нагрузку по 2 часа в неделю.
Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.
Задачи программы:
- ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms EV 3;
- ознакомление с основами автономного программирования;
- ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms EV 3;
- получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;
- получение навыков программирования;
- развитие навыков решения базовых задач робототехники.
Развивающие:
- развитие конструкторских навыков;
- развитие логического мышления;
- развитие пространственного воображения.
Воспитательные:
- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;
- развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
-развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;
- формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.
Планируемые результаты
Обучающиеся должны знать:
правила безопасной работы;
основные компоненты конструкторов « LEGO Mindstorms EV 3 »;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе; основные приемы конструирования роботов;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы в « LEGO Mindstorms EV 3 »;
как использовать созданные программы;
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);
создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;
создавать программы на компьютере для различных роботов;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов;
Обучающиеся должны уметь:
работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
создавать действующие модели роботов на основе конструктора « LEGO Mindstorms EV 3 »;
создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы « LEGO Mindstorms EV 3 »;
передавать (загружать) программы в « LEGO Mindstorms EV 3 »;
корректировать программы при необходимости;
демонстрировать технические возможности роботов.
Методы обучения.
Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, воспрпиятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);
Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)
Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)
Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)
Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)
Формы организации учебных занятий.
Среди форм организации учебных занятий в данном курсе выделяются:
урок проверки и коррекции знаний и умений.
Учебно-материальная база.
Помещение для проведения кружка должен быть достаточно просторным, хорошо проветриваемым, с хорошим естественным и искусственным освещением. Свет должен падать на руки детей с левой стороны. Столы могут быть рассчитаны на два человека, но должны быть расставлены так, чтобы дети могли работать, не стесняя друг друга, а руководитель кружка мог подойти к каждому ученику, при этом, не мешая работать другому учащемуся.
Методический фонд.
Для успешного проведения занятий необходимо иметь выставку изделий, таблицы с образцами, журналы и книги, инструкционные карты, шаблоны и т. д.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
средняя школа №8
Дополнительная общеобразовательная
общеразвивающая программа
«РОБОТОТЕХНИКА»
Возраст обучающихся: 11-14 лет
Срок реализации: 1 год
Автор-составитель: К.М. Шустина
Методическое обеспечение рабочей программы ………………
Пояснительная записка
Робототехника является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и технического проектирования соприкасаются с областью высоких технологий и проблемами искусственного интеллекта.
По данным Международной федерации робототехники, прогнозируется резкое увеличение оборота отрасли. Интенсивное использование роботов в быту, производстве, медицине, военном деле и других сферах, требует высокий уровень умений и знаний не только от специалистов-разработчиков, но и от рядовых пользователей, которым придётся сталкиваться с управлением роботами ежедневно.
Изучение робототехники позволяет на практике рассмотреть многие темы из учебного предмета «Информатика и ИКТ», которые иногда встречают затруднения в ходе освоения основного курса. А именно, алгоритмизация и программирование, исполнитель, логика, основы устройства компьютера. Также данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика, физика и технология.
Новизна, актуальность, педагогическая целесообразность
Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом. Кроме того, по мере развития и совершенствования робототехнических устройств возникла необходимость в мобильных роботах, предназначенных для удовлетворения каждодневных потребностей людей: роботах – сиделках, роботах – нянечках, роботах – домработницах, роботах – всевозможных детских и взрослых игрушках и т.д. И уже сейчас в современном производстве и промышленности востребованы специалисты обладающие знаниями в этой области. Начинать готовить таких специалистов нужно школе и с самого младшего возраста. 3 Поэтому, образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время. В качестве основного оборудования при обучении детей робототехнике в школах предлагаются ЛЕГО конструкторы Mindstorm.
Содержание программы направлено на создание условий для совершенствования содержания образования, развития способностей воспитанников, творческого и технического мышления, информационной и технологической культуры, мотивации к познанию и творчеству, реализации интересов детей в сфере конструирования, моделирования, приобретения опыта продуктивной творческой деятельности.
Возраст детей , участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы колеблется от 11 до 14 лет. В коллектив могут быть приняты все желающие, не имеющие противопоказаний по здоровью. Для успешной реализации программы в учебную группу целесообразно включать 4-5 детей.
Форма проведения занятий – аудиторная , форма организации деятельности – групповая, форма обучения – очная.
Режим занятий : среда, пятница по 3 часа, кабинет № 17.
Цель программы: формирование интереса к техническим видам творчества, развитие конструктивного мышления средствами робототехники.
Задачи программы:
- ознакомление с комплектом LEGO Mindstorms EV 3;
- ознакомление с основами автономного программирования;
- ознакомление со средой программирования LEGO Mindstorms EV 3;
- получение навыков работы с датчиками и двигателями комплекта;
- получение навыков программирования;
- развитие навыков решения базовых задач робототехники.
Развивающие:
- развитие конструкторских навыков;
- развитие логического мышления;
- развитие пространственного воображения.
Воспитательные:
- воспитание у детей интереса к техническим видам творчества;
- развитие коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
-развитие социально-трудовой компетенции: воспитание трудолюбия, самостоятельности, умения доводить начатое дело до конца;
- формирование и развитие информационной компетенции: навыков работы с различными источниками информации, умения самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию.
Нормативные сроки освоения образовательной программы: 01.09.2020– 31.05.2021
Программа кружка «Робототехника» рассчитана на 1 год обучения и включает в себя 216 часов учебного времени из них: 36 - часов лекций, 180 часов - практикумов.
В результате освоения образовательной программы обучающиеся
знать:
1. роль и место робототехники в жизни современного общества;
2. основные сведение из истории развития робототехники в России и мире;
3. основных понятия робототехники, основные технические термины,
связанные с процессами конструирования и программирования роботов;
4. общее устройство и принципы действия роботов;
5. основные характеристики основных классов роботов;
6. общую методику расчета основных кинематических схем;
7. порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных
8. методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;
9.правила техники безопасности при работе в кабинете оснащенным
10.иметь представления о перспективах развития робототехники,
11.основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных исполнительных устройств;
12.различные способы передачи механического воздействия, различные виды шасси, виды и назначение механических захватов.
уметь:
1. собирать простейшие модели с использованием EV3;
2. самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного назначения;
3. использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать на дисплее EV3)
4. владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности;
5. разрабатывать и записывать в визуальной среде программирования типовые управления роботом
6. пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для обучения программе;
7. подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых роботов
8. правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их основные узлы и системы.
Подключение EV3 к компьютеру выполняется для того, чтобы залить программу в модуль EV3, отладить программу, просмотреть ход выполнения программы. Также можно в режиме прямого времени наблюдать за показаниями датчиков, энкодеров и т.д.
способы подключения EV3
Подключение EV3 можно выполнить тремя различными способами:
- USB подключение
- Bluetooth подключение
- Wi-Fi подключение
Каждый из этих способов имеет свои особенности. Разберем каждый способ более подробно.
Как соединить микроконтроллер EV3 с компьютером
Всего существует три способа установить соединение микроконтроллера с компьютером:
- Через USB – кабель
- С помощью встроенного модуля Bluetooth
- Через Wi — Fi приемник
Установка и зарядка батарей блока EV3
На нижней стороне модуля находится литиево — ионный аккумулятор. Конструкция аккумулятора выполнена таким образом, что позволяет плотно устанавливать блок и детали модели робота. Когда батарея используется в первый раз или в случае полностью разряженной батареи нужно в течении как минимум двадцати минут произвести зарядку батареи.
Производить зарядку батареи можно, не вынимая ее из собранной модели. Это значит, что не нужно тратить время на разборку и сборку робота, чтобы заменить аккумулятор.
аккумуляторы и батареи ev3
Батарея заряжается при помощи стандартного адаптера Lego EV3, который входит в комплект. Когда батарея разряжена, то при включении в розетку через адаптер индикатор начинает гореть красным светом. После завершения зарядки индикатор начинает гореть зеленым цветом, а индикатор красного цвета гаснет.
При использовании программируемого микроконтроллера EV3 во время зарядки аккумулятора время зарядки увеличивается. Для зарядки аккумулятора нужно три – четыре часа. Когда аккумуляторная батарея используется в первый раз, рекомендуется, чтобы она имела полную зарядку.
При этом модуль при использовании аккумулятора работает дольше, чем при использовании батареек. Чтобы батарея дольше сохраняла работоспособность есть несколько простых правил:
- Если батарея не используется, то ее лучше на время вынуть
- Каждый комплект батарей должен хранится отдельном контейнере для совместного использования
- Громкость динамик лучше уменьшить
- Произвести правильные настройки параметров спящего режима
- Если вы не используете Bluetooth и Wi-Fi, то их нужно отключить
- Стараться избегать ненужного износа моторов
Палитра блоков. Закладка «Дополнения»
Закладка синего цвета. Блоки программирования в закладке дополнений позволяют значительно расширить возможности робототехнических систем Lego EV3. С их помощью можно организовать совместную работу нескольких роботов. При помощи блока EV3 удаленно управлять другим Lego роботом и многое другое.
блоки «Дополнения» ПО Лего EV3
Закладка «Дополнения» в палитре блоков состоит из десяти блоков программирования:
На начальном этапе изучения программирования роботов Lego EV3 эти блоки не понадобятся. Но с ростом знаний и усложнением решаемых задач без этих блоков будет тяжело обойтись.
Закладка «Датчики»
Это закладка желтого цвета. Для создания обратной связи с робототехнической системой необходимо применять различного типа датчики. Ещё их называют сенсорами. Датчики Lego EV3 позволяют автономно управлять роботом EV3.
Использование датчиков уже дает возможность сделать не просто электромеханическую систему. Это позволяет создать полноценного робота, способного реагировать на изменения в окружающей среде.
Всего в закладке «Датчики» одиннадцать блоков:
- Блок – «Кнопки управления модулем»
- Блок – «Датчик цвета»
- Блок – «Гироскопический датчик»
- Блок – «Инфракрасный датчик»
- Блок – «Вращение мотора»
- Блок – «Температурный датчик»
- Блок – «Таймер»
- Блок – «Датчик касания»
- Блок – «Ультразвуковой датчик»
- Блок – «Счетчик электроэнергии»
- Блок – «Датчик звука NXT»
У всех блоков датчиков из палитры блоков Lego EV3 есть режимы измерения и сравнения. В некоторых блоках еще добавлен режим калибровки и сброса.
Порты модуля EV3
С одной стороны, блок EV3 оснащен четырьмя портами входа для подключения различных датчиков.
порты блока
Также сбоку есть дополнительный USB — порт, который можно использовать для чтения USB-flash накопителей, подключения Wi-Fi приемника WiFi. Адаптер нужно приобретать отдельно. Flash память адаптера 16 Мб. При помощи этого порта можно создать последовательную цепь микрокомпьютеров EV3. Всего можно последовательно соединить до четырех программируемых блоков управления EV3.
соединение микроконтроллеров
Порты входа обозначаются цифрами от одного до четырех. На другой стороне модуля есть четыре порта выхода, куда происходит подключение моторов. Это позволяет создавать сложные и функциональные модели роботов. Порты выхода обозначаются буквами A, B, C, D. Также со стороны портов выхода имеется мини – USB порт. Он позволяет при помощи USB кабеля соединять модуль EV3 с компьютером.
С этой же стороны блока есть слот для чтения карт формата микро-USB. Этот слот позволяет увеличить объем памяти доступной для хранения данных микрокомпьютера EV3 до 32 гигабайт. SD карта в комплект не входит и покупается отдельно.
Bluetooth подключение EV3 к ПК
Более современной технологией подключения EV3 к компьютеру является Bluetooth. Для соединения EV3 и ПК требуется чтобы компьютер был оснащен адаптером Bluetooth. Эта технология позволяет соединять друг с другом множество устройств на небольшом расстоянии до 100 метров.
На практике расстояние устойчивого соединения как правило меньше. Это приблизительно 30 – 50 метров. Соединять между собой можно принтеры, компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны и многие другие устройства
Для подключения робота EV3 нужно убедиться, что модуль EV3 включен. На модуле переходим в четвертое окно. Выбираем при помощи кнопок управления модулем «Вверх» и «Вниз» строку Bluetooth. Нажав среднюю кнопку «OK» попадаем в следующее окно.
В нем нужно поставить галочку в строке Bluetooth. Также галочку надо поставить в окошке «Visibility» — «Видимость». Это даст возможность другим устройствам Bluetooth видеть робота EV3.
подключение по Bluetooth
Затем на компьютере в панели управления и мониторинга EV3 находим вкладку «Доступные модули» и производим обновление. На панели отображается список доступных модулей. В окошке нужного модуля ставим галочку.
доступные модули
На микрокомпьютере EV3 нужно подтвердить соединение и ввести пароль (код доступа) вручную. Стандартный пароль по умолчанию 1234. Подключение EV3 к ПК установлено. На экране EV3 отобразится значок подключения Bluetooth.
USB подключение EV3 к ПК
В комплект базового или домашнего набора Lego EV3 входит USB кабель типа «USB — miniUSB». Этот кабель предназначен для прямого соединения компьютера с роботом. Нужно включить модуль EV3 и вставить разъем miniUSB в порт модуля. USB разъем необходимо соединить с USB портом персонального компьютера.
подключение по USB
Подключение EV3 к компьютеру остается самым надежным видом соединения. Основным недостатком такого соединения является небольшая длина соединительного кабеля. Кабель не дает возможности на большом расстоянии заливать программу в робота и производить отладку программы.
Wi-Fi подключение EV3 к ПК
Wi-Fi это стандарты передачи потоковых цифровых данных по радиоканалам. На английском языке это пишется как Wireless Fidelity. Можно перевести дословно как беспроводное качество. Радиус действия такой связи 80 – 300 метров. При условии применения усилителей связь может осуществляться на расстояние до 20 километров.
Связь по вайфай является более энергоемкой чем блютуз. Для Wi-Fi соединения необходим адаптер Wi-Fi для модуля Lego EV3. Список рекомендованных адаптеров можно найти на официальном сайте Лего. Такими адаптерами в настоящее время являются:
Чтобы подключиться по Wi-Fi нужно включить модуль EV3. USB кабелем соединить EV3 и ПК. На экране модуля EV3 в четвертом окне находим строку Wi-Fi и ставим в ней галочку. В панели управления и мониторинга (окно аппаратных средств) находим настройки беспроводного подключения.
подключение по Wi-Fi
ПК отобразит доступные сети. После выбора сети нажимаем «Подключить». Как только соединение выполнено подтверждаем нажатием «ОК». Отсоединяем USB кабель.
Микрокомпьютер EV3 начали выпускать в 2013 году. Он пришел на смену микрокомпьютеру NXT и является более современной моделью.
Микрокомпьютер EV3 часто называют микроконтроллер EV3, блок управления EV3, модуль EV3, интеллектуальный блок. Также часто можно встретить в литературе название «P — кирпич» или «P — brick».
Это название является сокращением от Programmable brick — то есть программируемый блок (кирпич).
блок EV3
Микрокомпьютер EV3 входит в состав робототехнических конструкторов Lego Mindstorms Education EV3 образовательной и домашней версии. Микроконтроллер EV3 является компьютерным мозгом робота. Операционной системой микрокомпьютера является Linux. Датчики опрашиваются со скоростью в 1 Гигагерц.
Программирование с помощью интерфейса микрокомпьютера EV3
В микрокомпьютере есть возможность программирования при помощи самого микрокомпьютера. Есть двенадцать программируемых блоков при помощи которых можно создавать программы.
программирование с помощью интерфейса микрокомпьютера EV3
Можно писать сложные программы без использования компьютера. Эту программу можно экспортировать на компьютер. На компьютере программу можно улучшить при помощи программного обеспечения EV3. После этого ее снова можно загрузить на микрокомпьютер и проверить на практике. Это является очень полезной функцией.
Динамик EV3
С другой стороны блока расположен высококачественный встроенный динамик. Этот динамик может воспроизводить любые звуки программируемого блока EV3. Качество звука всегда будет хорошим если динамик микроконтроллера не будет закрыт.
динамик блока EV3
Динамик позволяет эффективно использовать звуковые функции микроконтроллера EV3. Благодаря дополнительному объему памяти и улучшенным характеристикам встроенного динамика увеличились возможности использования звука и вышли на новый качественный уровень.
Палитра блоков. Закладка «Мои блоки»
Это закладка зеленого цвета. Изначально в ней не содержится ни одного блока. Все блоки создает сам пользователь в том случае, когда есть часто повторяющиеся конструкции. Это позволяет не писать код каждый раз. Вместо этого можно использовать собственный сохраненный блок.
вкладка «Мои блоки»
Каждую из закладок палитры блоков я разберу отдельно в статьях. Также приведу примеры использования блоков программирования.
Интерфейс управления микрокомпьютера EV3
В модуле EV3 реализован шестикнопочный интерфейс управления. Этот интерфейс имеет программируемую визуальную индикацию состояний — подсветка различных цветов.
Ход выполнения программы может контролироваться при помощи подсветки модуля. В этом случае подсветка выполняет роль индикатора состояния контроллера EV3. Индикатор может приобретать зеленый, оранжевый или красный цвет. Также индикатор может мигать. Индикатор состояния модуля имеет следующие коды:
- Красный цвет означает запуск. Также он сигнализирует об обновлении или показывает завершение работы
- Если красный цвет мигает, то микроконтроллер занят
- Оранжевый цвет — это оповещение, блок работает
- Когда зеленый цвет пульсирует это значит, что происходит выполнение программы
Для лучшего понимания на каком этапе находится программа можно отдельно программировать индикатор блока EV3. Тогда при выполнении различных условий индикатор сможет гореть различными цветами и пульсировать.
Как включить микрокомпьютер EV3
Для включения микрокомпьютера EV3 нужно нажать на кнопку, находящуюся в центре шестикнопочного интерфейса микрокомпьютера EV3. После нажатия индикатор статуса модуля загорится красным цветом.
подсветка блока EV3
По умолчанию будет выбран вариант «Прервать X». При помощи кнопки «Вправо» нужно выбрать вариант «Принять». После этого нажмите центральную кнопку (OK). Теперь микрокомпьютер EV3 выключен. Если нажать OK, то при выбранном варианте Х, произойдет возврат в окно «Запустить последнюю».
Для того, чтобы сделать программирование роботов EV3 более простым и интуитивно понятным в среде программирования EV3 используется палитра блоков. Это блоки программирования различного цвета.
палитра блоков редактора Lego EV3
Всего палитра блоков состоит из шести закладок разного цвета слева направо:
- Зеленая – «Действие»
- Оранжевая – «Управление операторами»
- Желтая – «Датчики»
- Красная – «Операции с данными»
- Синяя – «Дополнения»
- Зеленая – «Мои блоки»
Каждая из этих закладок содержит различные блоки программирования. Кратко опишу состав каждой закладки из палитры блоков.
Блоки программирования Лего EV3
Палитра блоков. Закладка «Операции с данными»
Это закладка красного цвета. Здесь можно производить различные математические операции с константами, переменными, массивами. Без использования блоков операций с данными сложно принимать участие в различных конкурсах и соревнованиях.
«Операции с данными»
Закладка «Операции с данными» состоит из десяти блоков программирования:
- Блок – «Переменная»
- Блок – «Константа»
- Блок – «Операции над массивами»
- Блок – «Логические операции»
- Блок – «Математика»
- Блок – «Округление»
- Блок – «Сравнение»
- Блок – «Интервал»
- Блок – «Текст»
- Блок – «Случайное значение»
В этой закладке палитры блоков широко используется булева алгебра, различные логические операции и операции с массивами.
Закладка «Управление операторами»
В палитре блоков это закладка оранжевого цвета. При помощи блоков программирования из этой закладки можно реализовывать достаточно сложные программы управления роботом EV3. В ней содержатся сложные алгоритмические конструкции.
вкладка «Управление операторами»
Всего в закладке «Операторы» пять блоков:
- Блок – «Начало»
- Блок – «Ожидание»
- Блок – «Цикл»
- Блок – «Переключатель»
- Блок – «Прерывание цикла»
Работа с этими блоками более понятна, чем использование тех же самых конструкций в любом текстовом языке программирования.
Закладка «Действие»
Это закладка зеленого цвета и каждый блок имеет в своей верхней части зелёную полосу. Всего в закладке находится семь блоков действия. При помощи этих блоков можно программировать управление моторами, экраном, звуками и индикатором состояния модуля. Блоки действия используются очень часто даже начинающими робототехниками.
программные блоки «Действие»
Перечислю названия блоков:
- Блок – «Средний мотор»
- Блок – «Большой мотор»
- Блок – «Рулевое управление»
- Блок – «Независимое управление моторам»
- Блок – «Экран»
- Блок – «Звук»
- Блок – «Индикатор состояния модуля»
Технические характеристики микрокомпьютера EV3
Микрокомпьютер Lego EV3 имеет следующие характеристики:
- Процессор — ARM9
- Микрокомпьютер EV3 имеет операционную систему Linux
- Контроллер блока программирования — ARM9 с частотой 300 МегаГерц
- Объем flash-памяти составляет 16 МБ
- Объем оперативная памяти — 64 МБ
- Модуль EV3 имеет монохромный черно-белый экран с разрешение 178×128 px
- При осуществлении связь с главным компьютером через шину USB 2 .0 скорость передачи данных достигает 480 Мбит/с
- При осуществлении связь с главным компьютером через шину USB 1 .1 скорость передачи данных до 12 Мбит/с
- Карта памяти типа Micro SD с поддержкой SDHC, версии 2 .0. Максимальный объем памяти карты 32 ГБ
- По 4 входных и выходных порты для подключения моторов и датчиков
- Соединение осуществляются при помощи кабелей с коннекторами типа RJ12
- Поддерживается автоматическая идентификация сенсоров и моторов
- Электропитание от 6 батареек типа AA (батарейки можно заменить на литиевые аккумуляторы) или от аккумуляторной батарея
EV3 является третьей версией конструктора Lego Mindstorms Education. Вторая версия носила название NXT, первая версия – RCX.
Читайте также: