Невероятная популярность Python
«Я точно не собирался создавать язык, предназначенный для массового применения», — сказал как-то Гвидо ван Россум, создатель Python. В общем, он не специально Сегодня Python — один из самых популярных языков программирования. Например, он несколько раз становился языком года по версии TIOBE.
Индекс TIOBE показывает популярность языков программирования. Рейтинги основаны на количестве специалистов, курсов и библиотек
По количеству проектов на GitHub он тоже держит отличные позиции — в 2020 году разменял свой миллион: больше проектов только у JS. То есть и на GitHub это самый популярный язык программирования, если вы понимаете, о чём мы
Pinterest и Instagram были написаны на Python. В ЦРУ использовали Python для создания своего хакерского инструментария, в Google — для поиска по веб-страницам, в Pixar — для производства фильмов, в Spotify — в рекомендательной системе. А ещё на Python кодят NASA и их подрядчики.
И это вполне оправданный выбор — помимо лаконичности, качества кода и низкого порога входа, в Python есть ещё одна киллер-фича: библиотеки практически — от разработки игр до астрономии и расчёта генетических алгоритмов (тот же DEAP). Шутка ли — участники комьюнити уже загрузили в сеть более 145 тысяч библиотек. Такими темпами скоро можно будет не писать программы на Python и он станет no-code-инструментом Плюс Python может давать выигрыш в скорости создания программ по сравнению с другими языками в два или три раза.
Разберёмся, в каких направлениях и насколько успешно сегодня используют Python. Но мы же за визуальное сопровождение повествования, поэтому резюме по каждому направлению сделаем с помощью эмодзи. Вот наша объективнейшая система оценок:
— идеально подходит.
— вполне хорош.
— есть ограничения.
— к чёрту ваш Python (спойлер: этот смайлик больше не появится в статье).
Интервью с создателем
1. Как у вас возникла идея создать NeoBook? Когда и почему вы решили это сделать? Если возможно, расскажите нам немного о себе.
Дэвид: Я не помню точно, откуда пришла идея NeoBook. В то время людей интересовала новая концепция «цифровых публикаций» или «электронных книг», как их тогда называли (сегодня мы называем их e-books). Это была первоначальная цель NeoBook, поэтому она называется Neo-BOOK. После того, как была выпущена первая версия, мы обнаружили, что большинство людей используют ее как инструмент программирования, а не как средство публикации. Так NeoBook постепенно превратилась из средства публикации книг в платформу разработки для непрограммистов.
Когда я был моложе, я был одержим программированием, именно этим я и занимался большую часть своего времени. Став старше, я больше не увлекаюсь этим настолько. Я редко программирую, хотя иногда делаю маленькие утилиты для себя и своих друзей.
2. В каком году вышла первая публичная версия программы? Какой день можно считать днем рождения NeoBook? Вы сохранили ее скриншоты?
Дэвид: Первая версия NeoBook для DOS 1.0 была выпущена в конце 1993 года. Я думаю, что день рождения приходится где-то на конец ноября или начало декабря. Где-то могут быть снимки экрана, но они, вероятно, на моем старом компьютере с дисководами гибких дисков, поэтому нет простого способа получить их. Я нашел старое печатное руководство с 1994 года, так что оно, видимо, из первой или второй версии NeoBook. Вот скан страницы, которая демонстрирует старый интерфейс программы для DOS:
3. Что вдохновляло и поддерживало вас при создании и развитии программы?
Дэвид: Я думаю, что было две вещи. Первая – была искренним желанием сделать что-то, что люди сочли бы полезным. Мы получили много отзывов от пользователей и предложений, которые я собирал в отдельный список. Некоторые предложения были ужасны или неосуществимы, но многие были действительно хороши. Я поработал над списком предложений и реализовал как можно больше хороших. Другая вещь, которая мотивировала меня, была необходимость зарабатывать деньги, чтобы содержать себя и сотрудников, которые у меня были в то время.
4. Вы написали программу полностью самостоятельно?
Дэвид: Я фактически делал большую часть программы NeoBook самостоятельно. Как и в большинстве крупных приложений, я использовал много библиотек, как коммерческих, так и общедоступных. Я не знаю как разделить код, который я написал с нуля, и код, полученный из библиотек и других источников.
5. Планируете ли вы принять участие в разработке программы с Луисом под новым брендом программы (VisualNEO Win)?
Дэвид: Я помогал немного, но я не планирую участвовать в каком-либо крупном развитии в будущем.
6. Что бы вы хотели сказать поклонникам NeoBook?
Дэвид: Спасибо за вашу поддержку. Мне жаль, что я не смог продолжать в том же духе, но я думаю, что Луис вдохнет новую жизнь в NeoBook.
Дэвид, большое Вам спасибо!
Что же можно создать в NeoBook?
- интерактивные предметные и психологические тесты, анкеты и опросники;
- стимульный материал для различных научных исследований;
- мультимедийные программы-тренажеры для развития навыков и способностей;
- диагностические комплексы (например, батарею методик с отправкой результатов тестирования мне на электронную почту);
- электронные книги с гиперссылками, закладками и эффектом перелистывания страниц;
- интерактивные меню автозагрузки для DVD и CD дисков;
- иллюстрированные базы данных с форматированным текстом, фильтрами поиска и печатью отчетов;
- защищенный веб-браузер для тестирования студентов (пока студент проходит онлайн тест, он не может открыть ничто другое ни в веб-браузере, ни на компьютере вообще);
- программу мониторинга активности и дистанционного (с телефона) управления компьютером для ребенка (свой родительский контроль);
- удобную базу данных для хранения паролей;
- скриншотер для пожилых родителей (чтобы в один клик из трея могли отправить мне скрин экрана на почту);
- лаунчеры, виджеты, информеры, напоминалки, мультимедийные презентации и многое другое.
Программирование VPython
Теперь мы начнем программировать в окне VPython. В этой программе мы создадим два 3D прямоугольных объекта, один из которых будет помещен в центре экрана по отношению к стационарно установленному ультразвуковому датчику, а позиция второго объекта будет меняться динамически в зависимости от расстояния между ультразвуковым датчиком и объектом (листом бумаги).
Полный код программы для Python приведен в конце статьи, здесь же мы обсудим его наиболее важные фрагменты.
Первую вещь, которую мы должны сделать в программе – это импортировать (подключить) библиотеку для работы с графическими объектами (visual Library) чтобы мы могли создавать 3D объекты. Это можно сделать с помощью следующей строки:
Python
from visual import *
1 | fromvisual import* |
Следующие 4 строки вам должны быть знакомы по нашему предыдущему руководству по работе с Python. Они используются для подключения библиотек для работы с последовательном портом связи и организации задержек в программе и последующего установления связи с Arduino на порту COM18 со скоростью 9600 бод/с.
Python
import serial #подключение библиотеки для работы с портом последовательной связи
import time #библиотека чтобы использовать задержки (delay) в программе
ArduinoSerial = serial.Serial(‘com18’,9600) #создаем объект последовательного порта связи с именем arduinoSerialData
time.sleep(2) #ждем 2 секунды чтобы установилась последовательная связь
1 |
importserial#подключение библиотеки для работы с портом последовательной связи importtime#библиотека чтобы использовать задержки (delay) в программе ArduinoSerial=serial.Serial(‘com18’,9600)#создаем объект последовательного порта связи с именем arduinoSerialData time.sleep(2)#ждем 2 секунды чтобы установилась последовательная связь |
Теперь пришло время создавать графические объекты. Мы создали два 3d объекта с именами obj (объект) и wallL (стена). Объект wall представляет собой стационарную стену голубого (cyan) цвета размещенную в центре экрана, а obj – это передвижной объект белого (white) цвета. Мы также разместили надпись “US sensor” рядом с объектом-стеной.
Python
obj = box(pos=(-5,0,0), size=(0.1,4,4), color=color.white)
wallL = box(pos=(-1,0,0), size=(0.2,12,12), color=color.cyan)
text(text=’US sensor’, axis=(0,1,0) , pos=(-2,-6,0), depth=-0.3, color=color.cyan)
1 |
obj=box(pos=(-5,,),size=(0.1,4,4),color=color.white) wallL=box(pos=(-1,,),size=(0.2,12,12),color=color.cyan) text(text=’US sensor’,axis=(,1,),pos=(-2,-6,),depth=-0.3,color=color.cyan) |
Параметры в скобках команд – это трехмерные координаты (x,y,z), которые вам должны быть знакомы из курса школьной геометрии.
Теперь, когда графическая часть программы у нас готова и связь по последовательному порту связи у нас установлена, все, что нам остается делать – считывать данные, поступающие от платы Arduino и передвигать в соответствии с ними объект “obj” (белый прямоугольник) по экрану. Это можно сделать с помощью приведенных ниже строчек кода, в которых команда obj.pos.x управляет положением координаты X объекта.
Python
t = int (ArduinoSerial.readline()) #считываем данные из последовательного порта связи и печатаем их в виде строки
t= t* 0.05
obj.pos.x = t
1 |
t=int(ArduinoSerial.readline())#считываем данные из последовательного порта связи и печатаем их в виде строки t=t*0.05 obj.pos.x=t |
Интерфейс программы
Настроек в ArduBlock нет, а вот значков для программирования предостаточно и каждый из них несет за собой команду в текстовом формате Arduino IDE. В новых версиях значков еще больше, поэтому разобраться с ArduBlok последней версии сложно и некоторые из значков не переведены на русский.
Блоки ArduBlock разделены на 6 категорий.
Control
В разделе «Управление» мы найдем разнообразные циклы.
Порты (Pin)
Pin
В разделе «Порты» мы можем с вами управлять значениями портов, а также подключенными к ним звукоизлучателя, сервомашинки или ультразвукового датчика приближения.
Цифры, константы и Переменные
Блоки категорий “Numbers/Constants” это переменные
Operators
Эта категория включает в себя логические и математические операторы.
Utilities
Utilities
Эти блоки являются функциями, которые обычно используются в скетчах для управления режимом работы с программой.
Модули
Bricks
Каждый блок данной категории изображает тип реального устройства, который вы можете напрямую подключить к вашему скетчу.
Скачать Arduino 1.8.6
IDE 1.8.6 появилась в августе 2018 года. По сравнению с предыдущей версией, в 1.8.6 было добавлено много улучшений.
Изменения в версии 1.8 6
Список дополнений и улучшений:
- Улучшена производительность компиляции проектов за счет распараллеливания процессов и повторного использования скомпилированных фрагментов проекта.
- Прочие улучшения интерфейса:
- Добавлены клавиатурные ускорители при прокрутке меню (нажмите клавишу ‘a’).
- Добавлен скроллер в меню программирования.
- Улучшение диалогового окна «Поиск/Замены»
- Возможность выбора тем – традиционно устанавливаемых в соответствующую папку в виде архива.
- Информация об ошибках выводится в более структурированном формате – с указанием не только строки, но и столбца.
- Монитор порта теперь может показывать информацию о времени (timestamp)
- Добавлены переводы для типов в библиотеках.
- Улучшена функциональность работы с дисплеями высокой четкости (Hi-resolution) в Linux
- Для пользователей Windows исправлены ошибки функциональности сборки проектов из файлов, хранящихся в облачном хранилище OneDrive.
- Ускорен старт программы в случае использования виртуальных сетевых подключений
- Улучшение в менеджере библиотек (поиск, установка).
- Исправление множества небольших ошибок в интерфейсе, повышенная стабильность ядра.
Скетчи на ATtiny84
Итак, у нас Arduino Uno. Как же нам запрограммировать нашу «тиньку»? Для этого используется такое устройство, как программатор. Он необходим, чтобы залить прошивку в контроллер. Мы можем превратить нашу Arduino в программатор. Это элементарно делается путём заливки скетча ArduinoISP.
Делаем программатор и собираем схему
Открываем соответствующий скетч «Файл → Примеры → ArduinoISP» и заливаем его. Все, превращение завершено. Теперь необходимо правильно собрать схему, чтобы прошить «тиньку». Обратимся к коду скетча, который был только что залит. Даже не к коду, а к комментарию перед ним.
- ArduinoISP.ino
-
// This sketch turns the Arduino into a AVRISP // using the following arduino pins: // // pin name: not-mega: mega(1280 and 2560) // slave reset: 10: 53 // MOSI: 11: 51 // MISO: 12: 50 // SCK: 13: 52 // // Put an LED (with resistor) on the following pins: // 9: Heartbeat - shows the programmer is running // 8: Error - Lights up if something goes wrong (use red if that makes sense) // 7: Programming - In communication with the slave
Сначала подключим светодиоды таким образом, как описано в комментарии, не забывая резисторы. После сборки схемы и подачи питания, светодиод, подключенный к пину 9 «Heartbeat» будет моргать, обозначая нормальное функционирование. Если этого не произошло, то ищите ошибки в подключении.
Arduino UNO | ATtiny84 | |
---|---|---|
Reset | 10 | 4 |
MOSI | 11 | 7 |
MISO | 12 | 8 |
SCK | 13 | 9 |
Теперь подключим светодиод и переменный резистор.
Резистор необходимо подключить в пину №6 (PA7), поскольку этот пин может быть входом для аналого-цифрового преобразователя, а светодиод — к любому другому, например, к 10 (PA3).
О нумерации пинов
Стоит немного рассказать о различии нумерации пинов в Arduino и при использовании «чистого» кода C. В Ардуино пины нумеруются последовательно и исключаются системные (питание, земля и т. д.), а в реальности всё немного иначе. Все выводы контроллера можно охарактеризовать двумя парметрами: номер порта (порт А, порт В и т.д.) и номер вывода (1..8).
Для используемой нами ATtiny84 нумерация будет аналогична. В библиотеке Arduino-tiny, о которой речь пойдёт далее, можно найти следующую таблицу соответствия:
// ATMEL ATTINY84 / ARDUINO // // +-\/-+ // VCC 1| |14 GND // (D 0) PB0 2| |13 AREF (D 10) // (D 1) PB1 3| |12 PA1 (D 9) // PB3 4| |11 PA2 (D 8) // PWM INT0 (D 2) PB2 5| |10 PA3 (D 7) // PWM (D 3) PA7 6| |9 PA4 (D 6) // PWM (D 4) PA6 7| |8 PA5 (D 5) PWM // +----+
В соответсвии с назначением каждой ножки контроллера, аналоговые пины (те, у которых есть вход АЦП) нумеруются в скетче по каналу АЦП.
Напримем, пин сфизическим номером 11 может быть входом для второго канала АЦП (ADC2), поэтому в скетче он будет называться A2.
Теперь необходимо научить среду программирования Arduino понимать тот факт, что мы используем другой контроллер.
Программируем ATtiny84
Выбираем в качестве нужного устройства «Сервис → Плата → ATtiny84 @ 8 MHz (internal oscillator; BOD disabled)» поскольку у нас нету внешнего кварца, который задает частоту работы контроллера. В качестве программатора выберем — «Сервис → Программатор → Arduino as ISP».
В качестве кода берем уже написанный нами код для светодиода и подстроечного резистора и изменяем там номера пинов.
- attiny.ino
-
// Номер пина для светодиода int ledPin = 2; // Номер аналогового пина int analogPin = A2; // В эту переменную считываем значение с аналогового входа int val = ; void setup() { // Настраиваем пин светодиода на выход pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop() { // Считываем значение val = analogRead(analogPin); // val содержит значение из диапазона 0..1023, а диапазон значений для analogWrite // 0..255. Для этого делим val на 4 analogWrite(ledPin, val4); }
Какой язык программирования изучать первым? Неважно!
Не нужно тратить сильно много времени на выбор и мучаться этим. Берите Ruby, Python, JavaScript, PHP, Java, Lisp, да хоть паскаль — не ошибетесь. Для начала вам все равно нужно будет освоить базовые вещи, такие как циклы, условия, переменные, функции, объекты, рекурсию и т.п. Я когда-то в школе немного программировал на всяких бейсиках и C++, но к тому времени, как решил стать программистом, все это успешно забыл.
Начал изучение с Java, и не жалею, после этого было легче изучать менее строгие языки, вроде JS и PHP. Минус Java в том, что, если вы живете не в милионнике, вам будет весьма сложно найти на нем работу джуниора и получается, что обучение какое-то бесцельное, ради обучения, что сильно снижает мотивацию. В то время, как изучая PHP, например, уже очень быстро можно брать какие-то первые заказы на фрилансе, устроиться на первую работу в веб-студию и т.п., т.е. начать на своем хобби зарабатывать первые деньги, что очень сильно поднимает мотивацию.
Новички так серьезно подходят к вопросу «Какой же язык программирования выбрать», будто им предстоит подписать договор с дьяволом, и всю жизнь писать только на этом единожды выбранном языке. Лично для меня просветлением стало, когда я увидел профили высокооплачиваемых программистов на бирже Upwork, почему-то очень во многих из них было написано примерно следующее — могу Django, могу Rails, а еще Meteor и Angular, да и Spring тоже. И Joomla само собой.
Потом я спрашивал некоторых знакомых (и малознакомых) программистов об их карьере, и увидел некий паттерн, которого раньше не понимал. Человек может, например, год работать с PHP, потом уйти на Java, потом плюнуть и выучить руби, стать RoR разработчиком, и в итоге заняться Node.js или Clojure. Любой нормальный программист знает несколько языков хорошо и десяток поверхностно. Поэтому не ломайте голову, не пытайтесь выбрать Самый Лучший Язык и строчить для этого тысяча первый вопрос на тостере. Просто берите любой язык и прочитайте по нему хотя бы одну книгу/пройдите курс. Попытки выбрать Самый Лучший Фреймворк из той же серии.
Центр при МГТУ им. Баумана
Платформа Arduino имеет открытую архитектуру и простой язык программирования. Она легко программируется через USB. Подключая к платформе разные датчики, вы можете получать информацию об окружающем мире (к примеру, температуру воздуха в разных частях города), отправлять данные на компьютер, а также управлять другими подключенными элементами.
Зная механизм работы устройств на Arduino, можно конструировать робототехнику и разную электронику. Изучение платформы помогает понять, по какому принципу работает «умный» дом.
Во время занятий вы получите базовые представления о программировании микроконтроллеров, робототехнике и электронике. Вы увидите, что представляют собой простейшие программы для микроконтроллеров и соберете рабочие схемы ЖК-дисплеев, температурных датчиков, систем светодиодов и многого другого. Лабораторные работы занимают 70% занятий – у вас будет много времени на увлекательные эксперименты и открытия.
Курс будет полезен:
- всем, кто хочет преподавать робототехнику в школе или вузе;
- всем, кто интересуется робототехникой и электроникой;
- всем, кто занимается автоматизацией в работе или быту;
- всем, кому интересна идея «интернета вещей».
Visuino
Visuino — это бесплатная графическая среда, работающая на базе совместимых с Arduino промышленных контроллеров (ПЛК) Controllino. Она дает возможность создания сложных систем автоматизации и решений IoT (Internet of Things, интернета вещей), причем сделать это можно, просто перемещая и соединяя визуальные блоки. Программная среда автоматически генерирует код для промышленных контроллеров.
Итак, что надо сделать. Выбираем компоненты (модули) с панели компонентов и перемещаем их в область проектирования. Затем их необходимо соединить и настроить свойства. Это делается с помощью инспектора объектов.
К плюсам Visuino относится большой набор компонентов для математических и логических функций, сервоприводов, дисплеев, интернета и пр.
Когда ПЛК запрограммирован, графическая среда подсказывает доступный способ подключения к контроллеру. Это может быть последовательный порт, Ethernet, Wi-Fi или GSM.
Наконец ваш проект готов: все контроллеры прописаны, все работает. Теперь, нажав на логотип Arduino, расположенный на верхней панели, вы заставите Visuino создать коды для Arduino и открыть среду его разработки (Arduino IDE), через которую уже можно скомпилировать код и загрузить его в ПЛК.
Совет. Если установленная плата не соответствует вашему Arduino, вы можете изменить ее с помощью команды «Select Board» (Выбрать панель).
Удобство обучения и запоминания
Одна из важных особенностей визуальных языков – то, что дети не должны помнить список команд или сложный синтаксис, который их окружает. Это слишком большое количество данных для детей, изучающих новый язык программирования.
Множество профессиональных разработчиков программного обеспечения тратят десятки часов еженедельно, программируя на одном языке. Это означает, что взрослые могут запомнить многое о синтаксисе и API и, когда знания понадобятся, они мгновенно доступны.
Дети, как правило, находятся в других обстоятельствах. Многие дети будут писать код только во время еженедельного 45-минутного урока, так что они никогда не смогут достичь мастерства и будут вынуждены постоянно повторять команды.
Между рабочими сессиями в SAM Labs может пройти несколько недель, но он по-прежнему сможет мгновенно вспомнить, как соединить блоки в визуальном редакторе. Я уверен: если бы для достижения того же результата он использовал текстовый язык, было бы значительно сложнее найти, на чем он остановился. На самом деле, для решения более сложных задач SAM Labs действительно использует текстовое программирование, и, когда я помогаю сыну, за период между сессиями сам успеваю забыть нюансы языка. (Чем быстрее SAM Labs смогут реализовать большинство возможностей в визуальном слое, тем лучше).
Конечно, удобная среда программирования может облегчить обучение и запоминание синтаксиса текстовых языков. Хорошая IDE (интегрированная среда разработки) с этим сильно помогает. Но универсальность типичного языка программирования затрудняет предоставление языка в той же доступной форме, которая есть в Scratch или блокли-подобных языках.
Coursera
Курс по Arduino состоит из серии практических задач про создание вещей, которые работают сами: изучают мир, принимают решения и действуют – двигаются, обмениваются данными друг с другом и с человеком, управляют другими устройствами.
Пройдя этот курс, вы сможете создавать устройства, которые считывают данные о внешнем мире с разнообразных датчиков, обрабатывают информацию, получают и отправляют данные на ПК, в Интернет, на мобильные устройства, управляют индикацией и движением.
Создание устройств будет включать проектирование, изучение компонентов, сборку схем, написание программ, диагностику. Попутно с созданием самих устройств вы сделаете визуализацию на ПК, создадите веб-страницу, которую будет демонстрировать одно из ваших устройств, а также разберетесь с устройством и работой FDM 3D-принтера.
Курс не требует специальных знаний у слушателей, доступен даже ученикам старших классов средней школы. Плюсом будут навыки программирования и владение английским языком на уровне чтения технической документации, однако обязательным это не является.
Весь курс посвящен практике и самым лучшим решением для вас будет раздобыть электронику, повторять показанные примеры и экспериментировать самостоятельно.
Прототипирование
Python быстрее и проще в работе, чем большинство других языков программирования. Это гибкий язык, который очень легко читать и понимать. Python позволяет совместить в одной программе функциональную, объектно-ориентированную, структурную, аспектно-ориентированную парадигмы программирования — так можно быстро опробовать несколько парадигм и выбрать подходящую, не меняя язык.
Кроме того, с точки зрения Python-программ компоненты, написанные на Python и С, выглядят одинаково. Поэтому нередко систему вначале быстро собирают и тестируют на Python, а потом уже переносят самые требовательные к ресурсам компоненты на компилируемые языки типа С или C++.
Высокая скорость разработки прототипов возможна благодаря большому количеству библиотек и динамической типизации Python. Поэтому его активно используют для экстремального программирования и проверки гипотез.
«Для любого прототипа подойдёт Python, но только до достижения определённого количества пользователей, которые одновременно будут работать с сервисом. Для меня это планка в 10 тысяч человек. Когда она будет пройдена, стоит подумать про Go. Хотя возможностей Python может хватить и для этого числа пользователей — всё зависит от проекта.
Но эта особенность не должна останавливать проекты на Python, потому что при масштабировании проект всё равно переписывают, на каком бы языке он ни был написан. Ведь за время роста меняются технологии, появляются новые фреймворки — переделок не избежать».
Оценка: прототипирование —
Отсутствие «реальной» отладки
Когда в Arduino использовался ATmega328, у разработчика не было порта отладки. Теперь появилась серия плат Due, и отладочные порты имеют микроконтроллеры Microchip (Atmel) от серии tiny (DebugWire) до серии XMEGA (PDI и JTAG), однако пользователям Arduino этот мощный набор инструментов по-прежнему недоступен. Думаю, что при использовании правильно настроенного отладчика время разработки приложений у меня снижается процентов на 30. Поэтому ARM интересен хотя бы тем, что может использовать реализацию OpenOCD, предоставляющую разработчику широкие возможности отладки и программирования. Несколько точек останова дают очень быструю индикацию выполняемого кода и возникающих ошибок. Меня приводят в восторг все новые наборы разработки ARM с интегрированным аппаратным отладчиком. Добавьте поддержку arm-gdb и OpenOCD, и вы на вершине! Настройка этих инструментов может оказаться немного затруднительной, но полностью стоит того, чтобы попытаться создать достойное встроенное приложение.
Ардуино уроки для начинающих с нуля
Уроки программирования Ардуино для начинающих ► это развитие творческого и конструкторского мышления, вовлечение детей в технические кружки. Программа уроков Arduino на русском разбита на модули и рассчитана на детей с нулевыми знаниями в электротехнике и программировании. По окончании каждого модуля у ребенка остается робот или «умное» устройство, полностью сделанное своими руками.
Введение «Arduino — Начало»
1. Ардуино: что это такое?
2. Алгоритмы в робототехнике
3. Основные законы электричества
4. Назначение пинов на Ардуино
5. Функции loop и setup
6. Функция pinMode
7. Директива #define
8. Задержки delay и millis
9. Функция tone
10. Функция map
11. Монитор порта Arduino IDE
12. Логические операторы if … else Arduino
13. Оператор выбора switch … case Arduino
14. Циклы for и while в Ардуино
15. Генерация случайных чисел random
Модуль 1. «Arduino — Старт»
1.1. Подключение светодиода к Ардуино
1.2. Мигание светодиода на Ардуино
1.3. Подключение RGB светодиода к Ардуино
1.4. Подключение пьезоизлучателя к Ардуино
1.5. Плавное включение светодиода
1.6. Последовательное включение светодиодов
1.7. Подключение тактовой кнопки к Ардуино
1.8. Включение светодиода кнопкой Ардуино
1.9. Аналоговый и цифровой выход на Ардуино
1.10. Аналоговые порты на Ардуино
1.11. Подключение датчика воды к Ардуино
1.12. Подключение фоторезистора к Ардуино
1.13. Подключение потенциометра к Ардуино
1.14. Подключение датчика LM35 к Ардуино
1.15. Подключение транзистора к Ардуино
1.16. Подключение лазерного светодиода
1.17. Подключение моторчика к Ардуино
1.18. Семисегментный индикатор Ардуино
1.19. Сдвиговый регистр 74hc595 Ардуино
1.20. Датчик сердцебиения KY-039 Ардуино
1.21. Четырехразрядный семисегментный индикатор
Модуль 2. «Arduino — Шилд»
2.1. Подключение реле к Ардуино
2.2. Подключение датчика препятствия
2.3. Подключение сервопривода к Ардуино
2.4. Плавное вращение сервопривода
2.5. Управление Ардуино с компьютера
2.6. Подключение датчика звука к Ардуино
2.7. Подключение датчика движения к Ардуино
2.8. Подключение датчика вибрации к Ардуино
2.9. Подключение модуля с кнопкой
2.10. Подключение датчика освещенности
2.11. Подключение ИК приемника к Ардуино
2.12. Подключение УЗ дальномера к Ардуино
2.13. Подключение датчика DHT11 к Ардуино
2.14. Подключение LCD дисплея к Ардуино
2.15. Русский шрифт на LCD дисплее
2.16. Подключение джойстика к Ардуино
2.17. Управление сервоприводом джойстиком
2.18. Как подключить шаговый двигатель
2.19. Подключение датчика цвета к Ардуино
2.20. Подключение мотор шилд к Ардуино
2.21. Подключение датчика пламени Ардуино
2.22. Подключение датчика геркона к Ардуино
2.23. Подключение датчика тока к Ардуино
2.24. Подключение тензодатчика к Ардуино
2.25. Подключение энкодера к Ардуино
2.26. Подключение датчика давления к Ардуино
Модуль 3. «Arduino — IoT»
3.1. Изменение частоты ШИМ Ардуино
3.2. Arduino EEPROM запись, чтение данных
3.3. Подключение LED ленты к Ардуино
3.4. Подключение DS18B20 к Arduino
3.5. Подключение модуля часов DS1302 к Аrduino
3.6. Подключение датчика газа MQ2
3.7. Адресная светодиодная лента Ардуино
3.8. Подключение DF Player mini к Ардуино
3.9. Подключение модуля nRF24L01 к Ардуино
3.10. Подключение блютуз модуля к Ардуино
3.11. Прошивка блютуз модуля HC-05/06
3.12. Подключение модуля HR911105A к Ардуино
Реализуемые проекты
Машинка с управлением от смартфонаЛодка на Ардуино с ИК управлениемМетеостанция на Ардуино и Андроид
Что дают уроки для начинающих по Ардуино на русском с примерами? Arduino UNO — это электронный конструктор, пользующийся огромной популярностью благодаря простоте программирования и возможностью создавать устройства, выполняющие разнообразные функции. Программирование производится на языке C++ или при помощи языка визуального программирования Scratch for Arduino.
Что такое Arduino?
«Arduino – это открытая платформа для прототипирования электроники, основанная на гибком, простом в использовании оборудовании и программном обеспечении. Она предназначена для новичков, профессионалов и все тех, кто заинтересован в создании интерактивных объектов или сред», – именно так представлена Arduino своими разработчиками []. И они правы. Для создания интерактивных объектов или сред проект Arduino подходит идеально. Вам доступно невообразимое количество примеров кода, вы можете с легкостью считывать датчики (работа с которыми в обычном случае, даже при наличии опыта программирования, может занимать от нескольких часов до нескольких дней), и получаете доступ к большой базе пользователей для обсуждения вопросов. Создание интерактивных объектов – это, прежде всего, взаимодействие с человеком. Подключите датчик к исполнительному устройству, создайте новые алгоритмы и экспериментируйте… Однако для обучения программированию или использования возможностей встраиваемой электроники такой подход плох.
Именно в этом и заключается мое недовольство Arduino, когда речь заходит о начальном обучении программированию. Путь изучения микроконтроллеров может быть непростым, но он должен опираться на силу этих маленьких существ. Использование Arduino для изучения программирования подобно использованию Макдональдс для изучения кулинарии; вы получаете еду очень быстро, но не получаете навыков самостоятельного приготовления пищи. Когда вам нужно быстро перекусить, Макдональдс –вполне хороший вариант (спорная мысль, но лишь иллюстрирующая мою точку зрения), но это уж точно не кулинарный класс.
8 | У вас ограниченное, узкое и беспорядочное мышление
Если ваше мышление ограничено, и вам сложно содержать в порядке код, а также ваши мысли, вам никогда не стать успешным программистом.
В учениках я иногда замечаю две крайности. Первая — это ограниченное и узкое мышление. Такие ученики не принимают помощь, и ничего не меняют, несмотря на советы. Они видят ситуацию только с одной стороны и игнорируют все предложения.
Вторая крайность — это беспорядочное мышление. Такие ученики всё слишком усложняют, их код слишком запутанный и непонятный. Они начинают мудрить и пишут 100 строчек кода, когда хватило бы и 10.
В комбинации эти два образа мышления дают ограниченный подход к программированию, что-то вроде метода “грубой силы”, который ведет к появлению всё новых фиксов и “костылей”. В таком случае нужно вернуться к решению задачи, повторно его проанализировать, отказаться от первоначального подхода и начать всё заново.
Если вы не видите других вариантов решения или не слушаете советов, вы на корню рубите свою возможность расти и развиваться. Беспорядочное мышление замедляет вашу работу и не позволяет вам увидеть решения, которые в иной ситуации были бы очевидны. И в итоге общее качество вашей работы снижается.
Самоанализ: Вы должны сделать шаг назад и посмотреть в общем на то, как вы подходите к решению задачи. Как вы можете улучшить свой подход? Есть ли у вас возможность упростить себе жизнь? Возможно, вы упускаете что то полезное.
Arduino+
На сайте представлены текстовые и видеоуроки по Ардуино. Большая часть из них бесплатная. Подойдут даже совсем новичку, который первый раз слышит об Ардуино.
Автор подробно и довольно понятно рассказывает, что такое Ардуино, как его использовать и как программировать. Из уроков также ребенок или взрослый может узнать, как подключать и управлять датчиками, как подключить микроконтроллер к компьютеру.
Из следующего курса учащийся узнает, как программировать на Python, как выглядит программное обеспечение Ардуино, как использовать внешние компоненты и макетную плату и многое другое.
Про первую работу
Очень многие программисты начинают свою работу с весьма непрестижных компаний и крошечных зарплат. И это нормально. Но это сложно принять, особенно тем, кто решает «войти в айти» уже не в юном возрасте, имея семью и детей. Мифам об огромных зарплатах программистов зачастую способствуют школы программирования, которым нужно продавать свои курсы и в итоге на своих лендингах они крупным шрифтом пишут какие-то заоблачные цифры, вроде «средняя зарплата JavaScript программиста 150 000 рублей», при этом часто забывают сказать, что такую зарплату получают люди с опытом в несколько лет (или даже десяток лет), которые могут решать реальные сложные задачи, а вам после их курсов на старте светит тысяч 30 на испытательный срок, и это в Москве. А то и вообще попросят бесплатно поработать. За опыт и еду. Не нужно бояться идти на непрестижную и малооплачиваемую работу, потому что как только вы официально начнете работать программистом, даже за 20 тысяч в месяц, ваша привлекательность в глазах других работодателей и HRов сильно вырастет. На старте работу никто не мешает менять хоть каждые 3-6 месяцев, каждый раз уходя на бОльшую зарплату и более интересные задачи.
Но я, конечно же, не говорю, что нужно идти работать за еду, может конкретно вы найдете первую работу и за 100 000 в месяц. Просто нужно понять, что карьера тоже требует немалых усилий, и необходимо активно изучать рынок труда, время от времени общаться с рекрутерами и ходить на собеседования, чтобы адекватно себя оценивать в каждый момент времени. А первая работа — это не навсегда.
Подводя итоги
В завершении этой статьи – краткого знакомства с новым интересным сервисом Tinkercad Arduino Circuits, хотелось бы еще раз подчеркнуть его ключевые возможности: визуальный редактор схем, визуальный и текстовые редакторы кода, режим отладки, режим симуляции схем, возможность экспорта полученных скетчей и электрических схем в реальные проекты. Возможно, по отдельности каждая из этих возможностей лучше реализована в других мощных инструментах, но собранные вместе, да еще и в виде удобного, простого для освоения web-сервиса, они делают Tinkercad крайне полезным для любого, особенно начинающего, ардуинщика.
Судя по всему, сервис продолжает активно развиваться (небольшие апдейты и улучшения производятся непрерывно), так что, надеюсь, мы еще вернемся к этой теме в наших статьях.