Процесс создания программного обеспечения для роботизированных систем на базе платформы Arduino

РЕФЕРАТ

Отчет 18 с., 7 источников, 6 рис.

C/C++, АРДУИНО, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, UML, РОБОТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА.

Объектом исследования является микроконтроллер Arduino и использование его возможностей для создания роботизированных систем.

Целью работы является изучение основ разработки роботизированных систем на платформе Arduino, разработка системы управления портативным автоматическим анализатором нуклеиновых кислот на базе этой системы, а также оценка ее возможностей и ограничений.

Результатом данной работы является полноценно функционирующая роботизированная система портативного автоматического анализатора нуклеиновых кислот на базе этой системы, а также оценка ее возможностей и ограничений.

Результаты реализации проекта рекомендуется внедрять в медицинскую диагностику, исследования и разработки в сфере медицины.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные определения        4

ВВЕДЕНИЕ        5

1. Обзор платформы ARDUINO        6

1.1 История и основные характеристики Arduino        6

1.2 Архитектура и основные компоненты платформы        8

1.3 Преимущества и ограничения использования Arduino для разработки роботизированных систем        9

2. Описание языка программирования ARDUINO        10

2.1 Обзор сред разработки        10

2.2 Подключение и настройка Arduino        12

3. Программирование с использованием Arduino IDE        13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        16

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ        17

Основные определения

SRAM - Static Random-Access Memory

EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory

API - Application Programming Interface

IDE - Integrated Development Environment

UML - Unified Modeling Language

UART - Universal Asynchronous Receiver-Transmitter

USART - Universal Synchronous/Asynchronous Receiver-Transmitter

 LIN - Local Interconnect Network

I2C - Inter-Integrated Circuit

SPI - Serial Peripheral Interface

CAN - Controller Area Network

USB - Universal Serial Bus

 I2S - Inter-IC Sound

 DSP - Digital Signal Processor

SAI - Serial Audio Interface

IrDA - Infrared Data Association

ВВЕДЕНИЕ

Arduino представляет собой открытую электронную платформу, включающую в себя удобную для пользователя программируемую плату и соответствующее программное обеспечение. Сегодня она стала одной из наиболее востребованных систем для разработки робототехники и технологий «умного дома».

Несмотря на то, что некоторые проекты на базе Arduino могут восприниматься как простые, данная технология отражает ключевые тенденции, которые могут оказать значительное влияние на отрасль. Понятие Интернета вещей (IoT) широко используется в технических кругах для обозначения повседневных объектов, которые подключены к сети и способны обмениваться данными.

Примером служат умные энергетические счетчики, которые могут оптимизировать использование электроэнергии. Общество все больше открывается к интеграции технологий в повседневную жизнь. Компактные размеры Arduino позволяют использовать его в различных обычных предметах, включая носимые устройства благодаря форм-фактору Arduino LilyPad. Открытые проекты, такие как Arduino, облегчают процесс для разработчиков, желающих создавать интерактивные объекты.

Это позволяет быстро разрабатывать прототипы и тестировать идеи перед выходом на рынок. В данной работе будет рассмотрена реализация ПО ПААНК (Портативный автоматический анализатор нуклеиновых кислот), который представляет собой новейшее решение для портативной лабораторной диагностики, сопоставимое с традиционными лабораториями по возможностям генетических тестов и иммуноферментных исследований.

1. Обзор платформы ARDUINO

1.1 История и основные характеристики Arduino

Arduino — это микроконтроллер с открытым исходным кодом, основанный на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino способны считывать входные данные — палец на сенсоре, свет на датчике или сообщение в Телеграмме — и превращать их в выходные данные — активацию двигателя, включение/выключение светодиода, публикацию чего-либо в Интернете и др. Так Вы можете указать плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (основанный на языке программирования C++) и программное обеспечение Arduino (IDE).