Как называются приложения доступные в меню микрокомпьютера ev3
После запуска программы мы увидим основное окно, оно называется «Лобби» (рис. 1). В это окно всегда можно перейти. нажав кнопку «Лобби» в левом верхнем углу окна. Внешне кнопка напоминает панель управления EV3-блока.
Рисунок 1. Основное окно программы в образовательной и домашней версии Рисунок 1. Основное окно программы в образовательной и домашней версииСлева в образовательной версии, — находятся динамические ярлыки, открывающие доступ к инструкциям по сборке моделей и мультимедийным справочным материалам, касающимся конструирования, программирования и проведения научных экспериментов. Кнопки слева внизу окна позволяют переходить в основное меню (кнопка Просмотр). осуществлять поиск проектов по заданным критериям, например, используемым в них датчикам или моторам (кнопка Поиск) и переходить на сайт Лего (кнопка Интернет).
В домашней версии все картинки в основном меню «кликабельны» и позволяют получить непосредственный доступ к инструкциям и программам представленных моделей, справочным материалам.
Создание первого проекта
Проект - это новая составляющая среды программирования, которая отсутствовала в предыдущих версиях. Проект содержит:
— объекты, используемые в программах проекта:
— звуки, изображения, видеоролики, текстовые файлы;
Можно привести сравнение проекта с книгой МS Eхсе!, которая состоит из листов. Причём листы могут быть автономны или содержать информацию, относящуюся к общей теме книги. При сохранении книги сохраняются все листы, при сохранении проекта в среде Lego Mindstorms EV3 сохраняются все входящие в него программы и используемые в них объекты.
Программы, содержащиеся в проекте EV3, могут относиться к выполнению одного задания для робота (например, варианты прохождения лабиринта или захват определённых предметов в зависимости от их расположения) или быть совершенно не связанными друг с другом.
Важно!
При загрузке проекта в робота загружаются все программы и подпрограммы проекта, а также рисунки, звуки, дополнительно созданные файлы, связанные с данным проектом.
Для создания первого проекта выберите: Файл — Новый проект — Программа (в образовательной версии) или Файл — Новый проект (в домашней версии) (рис. 2).
Откроется окно первой программы. (рис 3).
Сразу сохраним проект, дав осмысленные названия проекту и первой программе.
Важно!
В названиях проектов и программ допустимы только латинские буквы. Проекты с названиями на русском языке на компьютере создаются, но в робота не загружаются.
Для сохранения и переименования проекта выберем Файл — Сохранить проект как и укажем путь и имя проекта. Название проекта — это имя сохраняемого файла. Назовём проект Lesson1 .
Для изменения названия программы дважды щёлкнем левой кнопкой мыши по ярлыку Program и изменим название на Мoving , так как наша первая программа будет посвящена реализации роботом различных движений (рис. 4).
Рассмотрим подробнее окно программы (рис. 3). Под кнопкой Лобби мы видим изображение гаечного ключа, нажав на который получаем доступ к возможностям работы с проектом: импорту. экспорту и удалению объектов, получению информации о переменных и подпрограммах и многое другое.
Практически всю правую часть окна закрывает редактор контента. Педагогам предоставляются богатые возможности для создания современных мультимедийных учебных пособий для проведения занятий.
Закройте контент-редактор, щёлкнув по правой верхней кнопке Закрыть редактор контента.
Внизу окна мы видим разноцветную палитру программирования, которая частично сохранила структуру предыдущей версии — NХТ 2.0 . Справа внизу находится область, которая станет активной после соединения компьютера с блоком EV3 и на которой будет отражена полная информация о блоке, загруженных проектах и программах, а также будут выводиться показания датчиков в реальном времени.
По центру окна мы видим кнопку с зелёным треугольником Старт, к которой начнём подсоединять требуемые блоки.
Важно!
Кнопка Старт является активной: в случае соединения с роботом нажатие кнопки приводит к загрузке и запуску программы.
Интерфейс модуля EV3.
Интерфейс модуля EV3 Модуль EV3 — это центр управления, который приводит в действие ваших роботов. Благодаря экрану, кнопкам управления модулем и интерфейсу модуля EV3, содержащему четыре основных окна, вам открывается доступ к потрясающему разнообразию уникальных функций модуля EV3. Это могут быть простые функции, как, например, запуск и остановка программы, или сложные, как написание самой программы.
Интерфейс: Меню EV3 имеет меню, которое состоит из 4-ех частей: Недавние программы (Recent Programs) Менеджер файлов (File Navigation) Программы Блока Управления (Brick Applications) Настройки Блока Управления (Brick Settings)
Недавние программы Запускайте недавно загруженные с настольного ПК программы. Это окно будет оставаться пустым до тех пор, пока вы не начнете загружать и запускать программы. В этом окне будут отображаться программы, которые вы запускали недавно. Программа вверху списка, которая выбирается по умолчанию, — это программа, запускавшаяся последней.
Менеджер файлов Доступ и управление всеми файлами, хранящимися в памяти микрокомпьютера, а также на карте памяти. Из этого окна вы будете осуществлять доступ и управление всеми файлами в вашем модуле EV3, включая файлы, хранящиеся на SD-карте. Файлы организованы по папкам проектов, которые помимо собственно программных файлов также содержат звуки и изображения, используемые в каждом проекте. Файлы можно перемещать или удалять с помощью навигатора по файлам. Программы, созданные с использованием среды программирования модуля и приложений регистрации данных модуля, хранятся отдельно в папках BrkProg_SAVE и BrkDL_SAVE.
Приложения Блока Управления EV3 имеет 4 предустановленных приложений: А. Представление порта. Б. Управление моторами. В. ИК управление. Г. Среда программирования модуля.
Среда программирования модуля Модуль EV3 поставляется с установленным на нем программным. Приложением аналогично программному обеспечению, установленному на вашем компьютере. Данные инструкции содержат основную информацию, которая понадобиться вам для начала работы.
Настройки Модуля EV3 Это окно позволяет просматривать и корректировать различные общие настройки в модуле EV3.
Настройка громкости Вы можете увеличивать и уменьшать Громкость (Volume) во вкладке Настройки (Settings) в EV3.
Настройка громкости (Продолжение) В некоторых случаях вам может потребоваться отрегулировать громкость звука, исходящего из динамика блока EV3. Чтобы изменить громкость динамика, перейдите к окну настроек. Пункт «Громкость» уже будет выделен, так как это верхнее меню. Нажмите центральную кнопку. Воспользовавшись кнопками «Вправо» и «Влево», измените настройку громкости, которая может находиться в диапазоне от 0 % до 100 %. Подтвердите изменения, нажав центральную кнопку. После этого вы будете возвращены к окну настроек.
Спящий режим Чтобы изменить время простоя, которое должно пройти до того, как модуль EV3 перейдет в спящий режим, перейдите к окну настроек и с помощью кнопки «Вниз» переместитесь в меню «Спящий режим (Sleep)». Нажмите центральную кнопку. С помощью кнопок «Вправо» и «Влево» выберите больший или меньший период времени, который может находиться в диапазоне от 2 минут до бесконечности. Подтвердите изменения, нажав центральную кнопку. После этого вы будете возвращены к окну настроек.
Bluetooth Здесь осуществляется включение Bluetooth на модуле EV3, и здесь вы можете выбрать конкретные параметры конфиденциальности и настройки Apple iOS. Здесь вы также можете подключиться к другим устройствам Bluetooth, таким как еще одни блок EV3. Когда вы выбираете Bluetooth на странице настроек, вам предоставляется четыре опции: подключения, видимость, Bluetooth и iPhone/iPad/iPod. Для возврата к основному окну настроек нажимайте кнопку «Вниз» до тех пор, пока не будет выделен флажок внизу окна, затем нажмите центральную кнопку (ОК).
Модуль EV3 — это блок управления, который координирует действие ваших роботов.
Включение и выключение модуля
Интерфейс модуля EV3
Благодаря интерфейсу, состоящему из четырех основных окон, вам открывается доступ ко всем функциям модуля EV3.
Запустить последнюю
В этом окне будут отображаться недавно запущенные программы. Программа вверху списка — это программа, запускавшаяся последней.
Выбор файла
Из этого окна вы можете получить доступ ко всем программам сохраненным в модуле. Файлы организованы по папкам с названиями проектов, внутри которых находятся все программы и прочие файлы.
Приложения
Модуль EV3 поставляется с заранее установленными приложениями модуля, которые могут помочь вам в разработке и программировании роботов. Опишем наиболее важные из них:
Представление порта
В окне приложения отображается информация о том, к каким портам подсоединены датчики или моторы. Если с помощью кнопок управления модулем перейти к одному из занятых портов, можно увидеть текущие показания датчика или мотора. Для того чтобы посмотреть или изменить текущие настройки моторов и датчиков, необходимо нажать центральную кнопку.
Управление мотором
Управляйте прямым или обратным движением любого мотора, подключенного к одному из портов A, B, C, D. Существует два различных режима. В одном режиме вы сможете управлять моторами, подключенными к порту А (с помощью кнопок «Вверх» и «Вниз») и к порту D (с помощью кнопок «Влево» и «Вправо»). В другом режиме вы управляете моторами, подключенными к порту B (с помощью кнопок «Вверх» и «Вниз») и к порту С (с помощью кнопок «Влево» и «Вправо»). Переключение между этими двумя режимами осуществляется с помощью центральной кнопки.
Среда программирования модуля
Донное приложение позволяет создавать простые программы для робота с помощью модуля без использования компьютера. С устройством среды программирования можно ознакомиться здесь.
Настройки
В этой вкладке можно изменять основные свойства модуля:
Привет, Хабр! Мы уже рассказывали о платформе LEGO MINDSTORMS Education EV3. Основные задачи этой платформы — обучение на практических примерах, развитие навыков STEAM и формирование инженерного мышления. В ней можно проводить лабораторные работы по изучению механики и динамики. Лабораторные стенды из кубиков LEGO и утилиты по регистрации и обработке данных делают опыты еще интереснее и нагляднее и помогают детям лучше понять физику. Например, школьники могут собрать данные о температуре плавления и с помощью приложения систематизировать их и представить в виде графика. Но это только начало: сегодня мы расскажем, как дополнить этот набор средой программирования MicroPython и использовать его для обучения робототехнике.
Учим программированию с помощью EV3
Современные школьники хотят видеть красочный результат. Да, им скучно, если программа выводит в консоль числа, и они хотят рассматривать цветные графики, диаграммы и создавать настоящих роботов, движущихся и выполняющих команды. Обычный код тоже кажется детям слишком сложным, поэтому обучение лучше начинать с чего-нибудь полегче.
Базовая среда программирования EV3 создана на основе графического языка LabVIEW и позволяет задавать алгоритмы для робота визуально: команды представлены в виде блоков, которые можно перетаскивать и соединять.
Такой способ хорошо работает, когда нужно показать, как строятся алгоритмы, но он не подходит для программ с большим количеством блоков. При усложнении сценариев необходимо переходить на программирование с помощью кода, но детям трудно сделать этот шаг.
Здесь есть несколько хитростей, одна из которых — показать, что код выполняет те же задачи, что и блоки. В среде EV3 это можно сделать благодаря интеграции с MicroPython: дети создают одну и ту же программу в базовой среде программирования с помощью блоков и на языке Python в Visual Studio Code от Microsoft. Они видят, что оба способа работают одинаково, но кодом решать сложные задачи удобнее.
Переходим на MicroPython
Среда EV3 построена на базе процессора ARM9, и разработчики специально оставили архитектуру открытой. Это решение позволило накатывать альтернативные прошивки, одной из которых стал образ для работы с MicroPython. Он позволяет использовать Python для программирования EV3, что делает работу с набором еще ближе к задачам из реальной жизни.
Чтобы начать работать, нужно скачать образ EV3 MicroPython на любую microSD-карту, установить ее в микрокомпьютер EV3 и включить его. Затем нужно установить бесплатное расширение для Visual Studio. И можно приступить к работе.
Программируем первого робота на MycroPython
На нашем сайте есть несколько уроков для освоения базовых понятий робототехники. Модели на EV3 знакомят детей с азами, которые используются в самоуправляемых автомобилях, заводских роботах-сборщиках, станках с ЧПУ.
Мы возьмем для примера чертежную машину, которую можно научить рисовать узоры и геометрические фигуры. Данный кейс является упрощенным вариантом взрослых роботов-сварщиков или фрезеровщиков и показывает, как можно использовать EV3 совместно с MicroPython для обучения школьников. А еще чертежная машина может разметить отверстия в печатной плате для папы, но это уже другой уровень, требующий математических расчетов.
Для работы нам понадобятся:
- базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3;
- большой лист клетчатой бумаги;
- цветные маркеры.
Сначала инициализируем библиотеку модулей EV3:
Настраиваем платформу, которая вращает ручку как мотор в порте B. Задаем передаточное отношение двухступенчатой зубчатой передачи с количеством зубьев 20-12-28 соответственно.
Настраиваем подъемный механизм для ручки как мотор в порте C:
Настраиваем гироскоп, измеряющий угол наклона ручки, в порте 2:
Настраиваем цветовой датчик в порте 3. Датчик используется, чтобы определять белую бумагу под чертежной машиной:
Настраиваем датчик касания в порте 4. Робот начинает рисовать, когда датчик нажат:
Определяем функции, которые поднимают и опускают ручку:
Определяем функцию для поворота ручки на заданный угол или до определенного угла:
Если целевой угол больше, чем текущий угол гироскопического датчика, продолжаем движение по часовой стрелке с положительной скоростью:
Если целевой угол меньше, чем текущий гироскопического датчика, то двигаемся против часовой стрелки:
Останавливаем вращающуюся платформу, когда целевой угол будет достигнут:
Устанавливаем начальное положение ручки в верхнем положении:
Теперь идет основная часть программы — бесконечный цикл. Сначала EV3 ожидает, когда датчик цвета обнаружит белую бумагу или синюю стартовую клетку, а датчик касания будет нажат. Затем он рисует узор, возвращается в исходное положение и повторяет все заново.
Когда устройство не готово, светодиоды на контроллере принимают красный цвет, и на ЖК-экране отображается изображение «палец вниз»:
Дожидаемся, когда датчик цвета считает синий или белый цвет, устанавливаем цвет светодиодов зеленым, отображаем на ЖК-экране изображение «палец вверх» и сообщаем, что устройство готово к работе:
Дожидаемся нажатия датчика касания, присваиваем гироскопическому датчику значение угла 0 и начинаем рисовать:
Поднимаем держатель ручки и возвращаем его в исходное положение:
Вот такая несложная программа у нас получилась. И теперь запускаем ее и смотрим на робота-чертежника в деле.
Что дают такие примеры
EV3 — это инструмент для профориентации в рамках профессий STEM и точка входа в инженерные специальности. Так как на нем можно решать практические задачи, дети получают опыт технических разработок и создания промышленных роботов, учатся моделировать реальные ситуации, понимать программы и анализировать алгоритмы, осваивают базовые конструкции программирования.
Поддержка MicroPython делает платформу EV3 подходящей для обучения в старших классах. Ученики могут попробовать себя в роли программистов на одном из самых популярных современных языков, познакомиться с профессиями, связанными с программированием и инженерным проектированием. Наборы EV3 показывают, что писать код — это не страшно, готовят к серьезным инженерным задачам и помогают сделать первый шаг к освоению технических специальностей. А для тех, кто работает в школе и связан с образованием, у нас подготовлены программы занятий и учебные материалы. В них детально расписано, какие навыки формируются при выполнении тех или иных задач, и как полученные навыки соотносятся со стандартами обучения.
Читайте также: