1

Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki

LABORATORIUM

PRZEDMIOTU SYSTEMY MIKROPROCESOROWE

ĆWICZENIE 1

Układy wejścia i wyjścia mikrokontrolera ATMega328

2

1

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów z układami zbudowanymi z

wykorzystaniem mikrokontrolera ATMega328.

Zajęcia są realizowane na płycie uruchomieniowej ARDUINO UNO firmy ARDUINO,

wyposażonej w mikrokontroler ATMega328 oraz peryferia, typu: dioda oraz wyprowadzone

sygnały mikrokontrolera do gniazd złącza szpilkowego (GoldPin). Pełna dokumentacja

dotycząca

płytki

ARDUINO

UNO

znajduje

się

na

stronie

producenta

http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno

.

2

Przygotowa

nie do ćwiczenia

Każdy uczestnik laboratorium powinien mieć podstawową wiedzę z zakresu programowania z

wykorzystaniem języków C oraz Asembler. Ponadto od studentów wymagana jest

umiejętność wykonywania operacji logicznych i arytmetycznych na liczbach zapisanych w

różnych systemach liczbowych.

Dodatkowo, przystępujący do ćwiczenia powinien zapoznać się z podstawowymi funkcjami

środowiska

ARDUINO

1.0.5,

które

jest

udostępniane

na

stronie

http://arduino.cc/en/Main/Software

Poniżej przedstawiono kolejne kroki związane z połączeniem płytki ARDUINO UNO

(Rysunek 1) ze środowiskiem ARDUINO 1.0.5. Dokładny opis instalacji oprogramowania,

sterownika i podłączenie płytki znajduje się w

http://arduino.cc/en/Guide/Windows

Rysunek 1 Płytka ARDUINO UNO

Po podłączeniu płytki ARDUINO UNO do komputera i instalacji sterownika (jeżeli będzie
wymagany) możemy przystąpić do uruchomienia środowiska ARDUINO 1.0.5 (Rysunek 2)

3

Rysunek 2 Ekran początkowy środowiska ARDUINO 1.0.5

Następnie otwieramy przykładowy program

File > Examples > 1.Basics > Blink

Po wczytaniu przykładowego programu Blink ekran naszej aplikacji wygląda jak na rysunku

3.

4

Rysunek 3 Wygląd ekranu po wczytaniu przykładowego programu

Następnym krokiem, który musimy wykonać jest wybranie układu, który będziemy

programować. W naszym przypadku będzie to ARDUINO UNO . W tym celu wybieramy

Narzędzia->Płytka->ARDUINO UNO

Następnie musimy ustawić port szeregowy, przez który będzie odbywać się komunikacja i

programowanie Narzędzia->Port Szeregowy->Numer Portu. Numer portu powinien być

zgodny z tym, który został nadany w czasie instalowania sterownika ARDUINO UNO.

W celu kompilacji programu i jego załadowania musimy wybrać przycisk przedstawiony na

rysunku 4. Po załadowaniu programu zostanie on automatycznie uruchomiony.

5

Rysunek 4 Kompilacja i wgrywanie programu

W celu zapoznania się z innymi przykładami i opisem bibliotek należy zapoznać się z

dokumentacją

znajdującą

się

na

stronie

internetowej

producenta

http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage

.

Znajomość programowania mikrokontrolera w języku C stanowi minimum wiedzy każdego

uczestnika laboratorium. W celu uzyskania maksymalnej oceny student powinien również

wykazać się wiedzą z zakresu programowania mikrokontrolera w języku Asembler.

6

3

Przebieg

ćwiczenia laboratoryjnego

Sposób zaliczenia laboratorium oraz jego przebieg:



kartkówka (max. 2 pkt., obowiązuje wiedza znajdująca się w dokumentacji i

materiałach zawartych na wyżej wymienionych stronach internetowych),



szybkie zapoznanie się ze środowiskiem programowania;



realizacja programu w oparciu o język C (max. 1,5 pkt.);



realizacja programów w oparciu o język Asembler (max. 1,5 pkt.);

Ważne! - podczas ćwiczenia każda sekcja tworzy osobny protokół z przebiegu

ćwiczenia (informacje, które należy umieścić na protokole znajdują się poniżej)

Zadania do wykonania:

1. Zapoznać się z płytą uruchomieniową ARDUINO UNO (dioda LED itp.)

2. Sprawdzić w dokumentacji (na płycie uruchomieniowej), do których portów

wejścia/wyjścia podłączona jest dioda LED.

3. Zapoznać się z przykładową aplikacją realizującą sterowanie diodą LED (Blink).

4. Zapoznać się z obsługą środowiska ARDUINO 1.0.5 – kompilacja programów,

wgrywanie pliku wynikowego nasz_program do pamięci mikrokontrolera.

5. Zmodyfikować aplikację w taki aby realizowane było sekwencyjne zapalanie diody

LED z przerwą 100ms, 500ms, 1s.

6. Zrealizować aplikację generującą „węża świetlnego” – działanie w dwóch kierunkach.

7. Zapoznać się z obsługą przycisków – zapalenie diody LED po naciśnięciu

odpowiedniego przycisku.

8. „Wąż świetlny” sterowany. Naciśnięcie przycisku S1 zmienia kierunek działania węża

świetlnego, S2 zmiana sekwencji zapalania diod LED, S3 – losowe zapalanie diod

LED.

7

RAPORT Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

Grupa dziekańska ……. Rok akademicki ……../…….. Semestr …..

Data wykonania ćwiczenia laboratoryjnego …………. Nr ćwiczenia …….

Skład sekcji:

…………….

…………….

…………….

…………….

…………….

Treść raportu

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………