AMiW Arduino narzędzia

Prezentacja na temat: "AMiW Arduino narzędzia"— Zapis prezentacji:

1 AMiW Arduino narzędzia
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

2 Arduino - narzędzia Dokumentowanie projektu
Freemind Ułatwia dokumentowanie pomysłów, analizowanie zależności między nimi, pozwala na ich ocenę i selekcję Fritzing Pozwala dokumentować prototypy, dzielić się nimi, tworzyć schematy poglądowe, schematy ideowe i płytki drukowane projektowanych aplikacji – zawiera wsparcie dla Arduino Inkscape Prosty w użyciu program do tworzenia grafiki wektorowej. Mimo że oprogramowanie Inkscape skierowany jest głównie do grafików, dzięki precyzyjnym narzędziom doskonale nadaje się do szkicowania pomysłów związanych z projektami Zygmunt Kubiak

3 Arduino - narzędzia Fritzing http://fritzing.org/download/ 01-2014
Zygmunt Kubiak

4 Arduino - narzędzia Fritzing http://fritzing.org/download/ 01-2014
Zygmunt Kubiak

5 Arduino - narzędzia Fritzing http://fritzing.org/download/ 01-2014
Zygmunt Kubiak

6 Arduino - narzędzia Fritzing http://fritzing.org/download/ 01-2014
Zygmunt Kubiak

7 Arduino - narzędzia Fritzing http://fritzing.org/download/ 01-2014
Zygmunt Kubiak

8 Arduino - narzędzia Firmata
Uniwersalny protokół komunikacyjny, umożliwiający sterowanie mikrokontrolerami z poziomu komputera – może sterować pracą Arduino Może sterować takimi urządzeniami jak silniki, serwomechanizmy czy wyświetlacze Zygmunt Kubiak

9 Arduino - narzędzia Firmata Program – Firmata_test
Zygmunt Kubiak

10 Arduino - narzędzia Firmata Najważniejsze funkcje biblioteki Firmata
Zygmunt Kubiak

11 Arduino - narzędzia Firmata
Firmata to projekt zainicjowany przez Hansa Christopha Steinera Jest prostym systemem operacyjnym dla Arduino, kontrolowanym za pośrednictwem transmisji szeregowej Firmata jest ładowany do Arduino, a następnie z pomocą innego języka można kontrolować stan modułu Arduino i połączonych z nim układów, bez aktualizacji kodu Oprogramowanie Firmata jest wykorzystywane w środowiskach Processing, openFrameworks, Cinder, Python, Ruby, Pd i innych platformach programistycznych Zygmunt Kubiak

12 Arduino - narzędzia Processing
Processing - multimedialne środowisko programowania, oparte na języku Java, stworzone dla projektantów, artystów i innych osób, które bez zagłębiania się w szczegóły dotyczące programowania chcą tworzyć grafikę, animacje i interakcje. Można używać klas i metod z Javy. Działa w systemach Windows, Linux i Mac OS X Niewielka ilość Processing umożliwia realizację złożonych zadań, jak połączenie z zewnętrznym urządzeniem przez port szeregowy lub sterowanie kamerą Istnieje również Processing dla urządzeń z Androidem i Processing dla języka JavaScript Zygmunt Kubiak

13 Arduino - narzędzia Processing www.processing.org 01-2014
Zygmunt Kubiak

14 Arduino - narzędzia Techniki testowania kodu
Metodyka wytwarzania sterowanego testowami (ang. Test-Driven Development) Artykuł : Ian Dees, Testing Arduino Code, PragPub, ( 04/testing-arduino-code) Ben Rady i Rod Coffin, Continuous Testing: with Ruby, Rails, and JavaScript, The Pragmatic Bookshelf, Raleigh i Dallas, 2011 Np. podczas pisania skryptów języka Python warto przygotować testy jednostkowe (np. przy użyciu narzędzia py.test) Dla Ruby i Rails warto rozważyć użycie Rspec (David Chelimsky, Dave Astels, Zach Dennis, Aslak Hellesøy, Bryan Helmkamp i Dan North, The RSpec Book,The Pragmatic Bookshelf, Raleigh i Dallas, 2009 Zygmunt Kubiak

15 Arduino - narzędzia Techniki testowania kodu
Dla Arduino: code Brak oficjalnego emulatora dla Arduino, m.in. dla tego, że sprzętowa platforma Arduino jest tania W systemie Windows są dostępne emulatory: Virtual Breadboard ( Emulare ( Zygmunt Kubiak

16 Arduino - narzędzia Biblioteka ArduinoTestSuite
Projektowanie sterowane testami (ang. Test-Driven Development, TDD) W metodzie TDD projekt programistyczny dzielony jest na niewielkie fragmenty, dla których przygotowywane są testy sprawdzające działanie każdej funkcji. Programowanie rozpoczyna się dopiero po przygotowaniu testów. Biblioteka ArduinoTestSuite stała się kluczowym narzędziem projektowania dla Arduino. ArduinoTestSuite udostępnia standardowe metody i funkcje, które można wykorzystać do przetestowania szkicu przed załadowaniem go do Arduino – co pozwala uniknąć ewentualnych uszkodzeń zewnętrznych urzadzeń. Biblioteka jest ciągle rozwijana Zygmunt Kubiak

17 Arduino - narzędzia Biblioteka ArduinoTestSuite
Aktualnie dostępne testy ATS_begin Inicjuje proces testowania ATS_end Kończy proces testowania ATS_PrintTestStatus Wydruk statusu testu ATS_Test_DigitalPin Testuje dany port wyjściowy ATS_Test_PWM Testuje wyjście z generatora PWM ATS_Test_AnalogInput Testuje wejście analogowe ATS_Test_EEPROM Testuje obsługę pamięci EEPROM ATS_Test_Serial_LoopBack Testuje ruch wchodzący i wychodzący na portach szeregowych ATS_GetFreeMemory Zwraca ilość wolnej pamięci dostępnej dla Arduino Zygmunt Kubiak

18 Arduino - narzędzia Platformy
W przypadku realizacji rozwiązań typu Internet przedmiotów (ang. Internet of Things) pojawia się problem komunikacji z tymi urządzeniami – operatorzy Internetu czasem blokują porty wychodzące aby uniemożliwić instalowanie serwerów dedykowanych na popularnych portach, jak FTP, HTTP (i HTTPS) czy SMTP Warto zwrócic uwagę na platformy dostępne za pośrednictwem prostych interfejsów API usług sieciowych np.: Pachube Exosite Yaler A także Xively, Zygmunt Kubiak

19 Arduino - narzędzia Yaler Zygmunt Kubiak

20 Arduino - narzędzia Android
Ważny system m.in. dla systemów wbudowanych Pakiet Android Open Accessory Kit – ADK (2011 r.), umożliwia obsługę takich funkcji jak aparat, GPS, Bluetooth, WiFi ( Wielu producentów elektroniki wprowadza na rynek urządzenia zgodne z ADK Projekt Google: – propagowanie Android jako bazowej technologii dla inteligentnych domów Android SDK – zestaw narzędzi (SDK, ang. Software Development Kit) dla programistów przeznaczony do tworzenia aplikacji na platformę Android ( Zygmunt Kubiak

21 Arduino - narzędzia Android
Narzędzia ADK składają się z dwóch części: protokołu oraz sprzętu dla wybranego urządzenia – pojawiły się płyty Arduino (zgodne z ADK) wykorzystujące układ ATMega 2560 Istotą oprogramowania ADK jest możliwość zaprogramowania urządzenia z interfejsem USB w taki sposób, że samo nawiązuje połączenie z chwilą podłączenia do komputera. W płycie Arduino Mega efekt ten osiąga się dzięki zastosowaniu procesora USB z interfejsem SPI. Dostępne są nakładki umożliwiające dodawanie nowych funkcjonalności ADK do innych płyt Arduino, np. UNO Urządzenie, które ma współpracować z ADK (np.tablet) musi być wyposażone w wersję systemu Android lub nowszą, lecz nie stanowi to jeszcze gwarancji powodzenia. Aby ostatecznie potwierdzić zgodność, należy wyszukać na stronie Google Play ADK demo kit. Zygmunt Kubiak

22 Arduino - narzędzia Android
Brak wyników wyszukiwania oznacza, że urządzenie nie ma zainstalowanych niezbędnych bibliotek. Przed rozpoczęciem programowania należy skonfigurować środowiska Android i Arduino. W środowisku Arduino potrzebna jest jeszcze biblioteka obsługująca protokół ADK. Jest ona dostępna na stronie Arduino labs (plik uinoADK-beta-001.zip). Zygmunt Kubiak

23 Arduino - narzędzia Android
W spakowanym pliku ZIP znajdują się pliki aplikacji Processing i biblioteki Arduino. Aplikacje dla systemu Android można tworzyć w środowiskach Processing ( lub Eclipse ( Programowanie w środowisku Processing jest podobne do Arduino. Środowisko Eclipse oferuje więcej funkcjonalności. Podczas tworzenia kodu dla systemu Android w środowisku Eclipse musisz pamiętać o dwóch różnych stylach programowania: Java i XML. Java jest głównym językiem programowania i podstawą każdej aplikacji Android. Natomiast kod XML służy do określenia wyglądu aplikacji, wyświetlanych obiektów i tekstu. Zygmunt Kubiak

24 Arduino - narzędzia Android
Korzystanie z ADK Arduino jest podobne do użycia bibliotek do transmisji szeregowej. Biblioteka dodana do środowiska Arduino IDE jest oparta na bibliotekach i w odróżnieniu od innych dostępnych bibliotek oferuje łatwy sposób deklarowania i inicjowania połączenia z urządzeniem. Zygmunt Kubiak

25 Arduino - narzędzia openFrameworks
Oprogramowanie openFrameworks jest zbiorem bibliotek języka C++, przeznaczonych do prostej obsługi audio, wideo i grafiki Biblioteki zawierają mechanizmy do łatwego łączenia komputera z zewnętrznymi urządzeniami i modułami Arduino Biblioteki umożliwiają rozwijanie pomysłu bez konieczności programowania na najniższym poziomie . Dostępny jest kod źródłowy, który może być używany jako wzorzec do dalszej rozbudowy. Zastosowanie bibliotek openFrameworks i Arduino pomaga w budowaniu środowiska testowego dla sprzętu i oprogramowania Wada – należy zdawać sobie sprawę, że tworzone w ten sposób rozwiązania nie oferują produkcyjnej jakości i nie są na tyle niezawodne i zoptymalizowane, aby mogły być używane masowo. Zygmunt Kubiak

26 Inne narzędzia Uber Home Automation w/Arduino & Pi
Zygmunt Kubiak

27 Inne narzędzia openHAB Otwarte oprogramowanie dla automatyzacji domu
Pracuje w Windows, MacOS Xlub Linux z Java 1.7 lub nowsze Współpracuje z platformami wbudowanymi:  Raspberry Pi, BeagleBone Black, UDOO, Cubietruck Zygmunt Kubiak

28 Inne narzędzia openHAB Otwarte oprogramowanie dla automatyzacji domu
Pracuje w Windows, MacOS Xlub Linux z Java 1.7 lub nowsze Współpracuje z platformami wbudowanymi:  Raspberry Pi, BeagleBone Black, UDOO, Cubietruck Zygmunt Kubiak

29 Inne narzędzia openHAB Komunikacja w openHAB Zygmunt Kubiak

30 Inne narzędzia SmartHome Otwarte oprogramowanie dla automatyzacji domu
Zygmunt Kubiak

31 Arduino - narzędzia Literatura
Riley M.: Inteligentny dom. Automatyzacja mieszkania za pomocą platformy Arduino, systemu Android i zwykłego komputera, Helion, Igoe T.: Spraw, by rzeczy przemówiły. Programowanie urządzeń elektronicznych z wykorzystaniem Arduino, Helion, 2013. Anderson R., Cervo D.: Arduino dla zaawansowanych, Helion, 2014. Evans M., Noble J., Hochenbaum J.: Arduino w akcji, Helion, 2014. Zygmunt Kubiak

32 Arduino - narzędzia Książki dotyczące Arduino aktualnie ( ) dostępne w j.polskim Riley M.: Inteligentny dom. Automatyzacja mieszkania za pomocą platformy Arduino, systemu Android i zwykłego komputera, Helion, 2013. Igoe T.: Spraw, by rzeczy przemówiły. Programowanie urządzeń elektronicznych z wykorzystaniem Arduino, Helion, 2013. Anderson R., Cervo D.: Arduino dla zaawansowanych, Helion, 2014. Evans M., Noble J., Hochenbaum J.: Arduino w akcji, Helion, 2014. Boxall J.: Arduino. 65 praktycznych projektów, Helion, Banzi M.: Wprowadzenie do Arduino, Helion, 2014. Zygmunt Kubiak

33 Arduino - narzędzia Książki dotyczące Arduino aktualnie ( ) dostępne w j.polskim, cd. Gertz E., Di Justo P.: Monitorowanie otoczenia z Arduino, Helion, Monk S.: Arduino dla początkujących. Podstawy i szkice, 2014. Monk S.: Arduino i Android. Niesamowite projekty. Szalony geniusz, Helion, 2014. Jon L.: Arduino i projekty LEGO. Zadziwiające projekty LEGO sterowane przez Arduino, Helion, Westerfield M.: Projekty elektroniczne na iPhone i iPad. Niekonwencjonalne gadżety z technologią Arduino i techBASIC, Helion, 2014. Monk S.: Zabawy z elektroniką. Ilustrowany przewodnik dla wynalazców i pasjonatów, Helion, 2014 Zygmunt Kubiak

34 Dziękuję Zygmunt Kubiak