Платформи Arduino та Raspberry PI в інформаційно-вимірювальних системах

Розглядаються та вивчаються: принципи побудови програмно-апаратний комплексів Arduino та Raspberry Pi.  Описано особливості реалізації основних функцій для  проектування мікропроцесорних інформаційно-вимірювальних систем на базі платформ Arduino та Raspberry Pi. Детально розглянуті основні функції, які  використовуються для керування периферією, форматування даних та обміну даними. Описано основні інтерфейси, що  використовуються в Arduino та Raspberry Pi; мови програмування, інтегровані програмні засоби, що використовуються під час підготовки прикладних програм; приклади побудови систем збору та обробки вимірювальної інформації на базі Arduino та Raspberry Pi; методів формування програмного забезпечення та його налагодження.

Метою дисципліни є вивчення основних принципів застосування платформи Arduino та Raspberry PI у комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних системах; набуття практичних навичок розробки програмного забезпечення мікропроцесорних систем та його налагодження при проектуванні сучасних комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем та отримання практичних навичок  роботи з компонентами електроніки та навичок програмування у середовищі Arduino та Raspberry PI.

Здатність застосовувати професійні знання й уміння у практичних ситуаціях. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій. Здатність, виходячи з вимірювальної задачі, пояснювати та описувати принципи побудови обчислювальних компонент засобів вимірювальної техніки. Здатність розробляти алгоритми функціонування та програмне забезпечення комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем. Вміти використовувати інформаційні технології при розробці програмного забезпечення для опрацювання вимірювальної інформації. Знати та вміти застосовувати сучасні інформаційні технології для вирішення задач в сфері метрології та інформаційно-вимірювальної техніки. Вміти застосовувати платформи Arduino та Raspberry PI та відповідні програмні засоби у комп’ютеризованих інформаційно-вимірювальних системах.

Тема 1. Мікропроцесорні плати Arduino. Середовище програмування Arduino IDE.

Тема 2. Основні бібліотеки та функції мови програмування Arduino.

Тема 3. Цифрове введення/виведення. Адресація  регістрів вводу-виводу. Ініціалізація порту вводу-виводу. Функції часу в Arduino. Таймери/лічильники як основні елементи для  реалізації  функцій часу.

Тема 4. Асинхронний послідовний обмін. Асинхронне послідовне передавання даних. Організація обміну даними між платою Arduino і комп'ютером через USB.

Тема 5. Переривання в Arduino. Управління  перериваннями. Аналогове введення/виведення. Функція ШІМ.

Тема 6. Інтерфейси Arduino. Двопровідний послідовний інтерфейс TWI (I²C). Використання інтерфейсу I²C. Інтерфейс SPI. Інтерфейс 1-Wire.

Тема 7. Приклади програмної реалізації вимірювальних процедур на базі Arduino.

Тема 8. Історія створення Raspberry Pi. Огляд різновидів плат Raspberry Pi. Область застосування та обладнання для Raspberry PI. Відмінність Raspberry Pi від Arduino

Тема 8. Інтерфейси Raspberry Pi. Двопровідний послідовний інтерфейс TWI (I²C). Використання інтерфейсу I²C. Інтерфейс SPI. Інтерфейс 1-Wire..

Тема 9. Приклади програмної реалізації вимірювальних процедур на базі Raspberry Pi.

Практичні заняття – 64 бали, модульний контроль – 20 балів, лекційні заняття – 16 балів.