Ev3s3 для чего нужен
Управление EV3
Управление блоком EV3
Для того, чтобы лучше понимать принципы работы модуля Lego EV3, нужно освоить управление блоком EV3. Микрокомпьютер Lego EV3 является пунктом управления, при помощи которого можно приводить в действие созданных вами роботов.
управление микроконтроллеромEV3
После включения микроконтроллера EV3 можно увидеть на экране его меню. На экране видно, что происходит внутри блока и теперь доступно использование интерфейса микрокомпьютера EV3, который содержит четыре окна.
При помощи интерфейса микроконтроллера EV3 можно выполнять множество функций. Это может быть просмотр значений датчиков, включение и выключение программ, написание программ и так далее.
Управление EV3 при помощи интерфейса модуля EV3
Управлять модулем EV3 можно при помощи его интерфейса. Меню микрокомпьютера EV3 содержит четыре закладки слева направо:
Переключение между закладками меню выполняется при помощи четырех кнопок, которые расположены вокруг центральной. Кнопка «назад», расположенная вверху слева позволяет отменять или возвращаться на действие, которое было раньше.
переключение между закладками модуля
Кнопка «Назад» на микрокомпьютере EV3 не принадлежит к кнопкам управления модулем. Нажатие кнопки «Назад» прерывает выполнение программы. Еще она служит для выключения микроконтроллера. Чтобы выключить модуль кнопку «Назад» нужно нажимать до тех пор, пока не будет показано меню завершения работы.
кнопки переключения
По умолчанию выбирается вариант «прервать Х». Правой кнопкой передвигаемся на вариант «Принять V», нажимаем кнопку в центре блока кнопок для подтверждения, загорается красная подсветка и микрокомпьютер выключается через двадцать — тридцать секунд. Если нажать вариант «Принять X», то вернемся в окно с запуска последнего действия.
Также в верхняя часть экрана включает в себя:
Лобби
В закладке лобби показаны все программы, которые были запущены. Если была запущена программа Demo, то ее можно увидеть на экране.
lobby
Выбор файла
Это закладка для работы с файловой системой, где можно получать доступ и управлять файлами в микропроцессоре EV3, включая те файлы, которые хранятся на SD-карте. Файлы сгруппированы по папкам проектов. Эти проекты кроме программных файлов, также включают в себя звуки и изображения, использующиеся в этих проектах.
Файлы можно перемещать или удалять. В этом помогает навигатор по файлам. Программы, которые были созданы при помощи среды программирования блока, сохраняются в отдельной папке. На новом модуле находится только папка с программой Demo. Программа запускается после выделения файла нажатием на центральную кнопку.
Управление EV3 при помощи приложений
На модуль EV3 предварительно установлены приложения, готовые к использованию. В программном обеспечении микроконтроллера EV3 есть возможность для создания своих собственных приложений. После загрузки в микрокомпьютер EV3 эти приложения отображаются в закладке «Приложения».
приложения
Более подробно закладка приложения будет освещена в отдельной статье.
Управление EV3 закладка «Настройки»
Эта закладка позволяет просматривать и изменять различные общие настройки модуля EV3. Здесь можно изменять параметры подключения, звука, спящего режима и другие.
настройки
Более подробно закладка «Настройки» будет освещена в отдельной статье.
Приложения и настройки. Модуль EV3
Блок «Экран»
Экран EV3
Для работы с графическими изображениями и текстом в среде программирования Lego EV3 предусмотрен блок «Экран». Он находится в зеленой закладке «Действия» палитры блоков программирования, по счету пятый слева.
программный блок Экран
Размер экрана составляет по вертикали 128 пикселей (от 0 до 127), по горизонтали 178 (от 0 до 177) пикселей. Координаты экрана начинаются с нулевых значений в верхнем левом углу экрана микроконтроллера Lego EV3.
координаты экрана
Структура блока состоит из выбора режима, текстового поля блока, значений вводов и кнопки предварительного просмотра. Для каждого режима значения вводов могут отличаться.
структура блока «Экран»
Четыре режима блока управления экраном:
Режим блока экрана «Текст»
Позволяет содержит две режима отображения текста: режим пикселей и режим сетки.
Режим «Пикселы»
В режиме пикселей можно отобразить текст в любой части экрана. Для того, чтобы отобразить текст нужно зайти Текcт – Пикселы. Далее в текстовом поле блока Проводной ввести нужный текст, например, «Hello!». Можно сразу посмотреть результат в окне просмотра.
режим «Пиксели»
Для того, чтобы увидеть надпись на экране самого блока, после блока программирования «Экран» нужно поставить блок ожидания, например, блок «Ожидание» Время 10 секунд. Надпись будет отображаться на экране 10 секунд после чего исчезнет.
Разберемся немного с режимом и значениями вводов:
Таким образом на экране можно отображать шрифт буквами разного размера, цвета и располагать его произвольно на экране.
Режим «Сетка»
При установке режима «Текст – Сетка» меняется только режим ввода текста. Текст будет отображен в сетке, состоящей из столбцов и строк. Всего на экране 22 столбца и 12 строк. Высота каждой ячейки 8 пикселей, ширина 10 пикселей.
режим «Текст» — «Сетка»
Отсчет строк и столбцов также начинается с левого верхнего угла экрана. Столбцы имеют нумерацию от 0 до 21. Строки нумеруются от нулевой строки до одиннадцатой. Вывод символа на экран обычным шрифтом (параметры ввода шрифта 0) и жирным шрифтом (параметр ввода шрифта 1) занимают одну ячейку.
Если установить параметр ввода 2 – большой шрифт, то каждый символ будет занимать 2 столбца и две строки. Для вывода символов на экран необходимо использовать латинский шрифт.
Приведу в пример программу, в которой будет использована функция очистки экрана.
вывод текста в режиме «Сетка» в течении 20 секунд
В первом блоке программы в установлен режим Текст Сетка и сразу очищается экран. Текст QWERTY выводится, начиная с пятого столбца и третьей строки большим шрифтом в течении 10 секунд. После блока ожидания «Время» расположен второй блок «Экран». В этом блоке экран не очищается и текст QWERTY остается.
Вводим текст «HELLO» и располагаем его ниже начиная с восьмой строки и пятого столбца слева. Текст черного цвета на белом фоне, шрифт большой. На экране будет выводиться в течении 10 секунд две строки QWERTY над HELLO, после чего действие программы закончиться.
Режим «Фигуры»
Блок «Экран» дает возможность выводить на экран простейшие фигуры и их комбинации. Это всего четыре фигуры: прямая, круг, прямоугольник и точка. При помощи предварительно просмотра можно сразу увидеть расположение фигур на экране.
Прямая
В этом режиме на экране будет нарисована прямая. Экран отображается в режиме пикселей. Координаты X1 и Y1 задают начало отрезка, координаты X2 и Y2 задают конец отрезка. Также можно сделать отрезок черным или белым цветом так же, как и в режиме блока программирования «Экран» «Текст».
режим блока «Фигуры»
В режиме «Круг» координатами X и Y определяется центр круга. В значении пятого ввода слева можно выполнить заливку фигуры. Значение шестого ввода определяет цвет.
круг
Прямоугольник
Режим «Прямоугольник» отличается от режима «Круг» значениями координат. Координаты X и Y определяют положение левой верхней точки прямоугольника. Четвертый слева параметр ввода задает ширину прямоугольника в пикселях, пятая задает его высоту.
прямоугольник
Точка
В этом режиме задаются только координаты точки по оси X и оси Y и можно задать черный или белый цвет точки.
точка
Режим «Изображение»
В режиме «Изображение» блока «Экран» присутствует возможность создать изображение, выбрать изображение из перечня файлов изображений Lego EV3 и вывести на экран изображение из файла. Координаты X и Y определяют положение левого верхнего угла изображения. Поддерживаются форматы jpg, png, jpeg и внутренний формат лего rgf.
режим блока «Изображение»
Вывод изображений Lego EV3
Для того, чтобы вывести изображение библиотеки Lego нужно в право верхнем углу блока «Экран» в поле «Имя файла» выбрать папку «Файлы изображения Lego». В этой папке находится семь папок с изображениями.
Для примера выберу изображение в папке «Выражения» «Big smile» — это изображение с большой улыбкой.
изображения проекта
Где находятся изображения проекта
Изображения проекта находятся в папке «Изображения проекта». Если нужно удалить из проекта какое-либо изображение нужно зайти в свойства проекта в закладку «Изображения». Здесь необходимо выделить файл изображения и можно его копировать, вставить, удалить, импортировать. Также можно импортировать стороннее изображение в проект.
свойства проекта
Как вывести на экран изображение из файла
Для того, чтобы вывести изображение на экран нужно зайти во вкладку «Инструменты» далее открыть «Редактор изображений» «Открыть файл» перейти к нужному файлу и подтвердить.
редактор изображений Lego
Я выберу в папке 1 заранее заготовленный рисунок «Мики Маус».
Открыв изображение его можно отредактировать, добавить надписи, элементы, изменить контрастность и т.д. Сохраню изображение под названием 1.rgf.
Мики Маус в редакторе изображений
Теперь файл можно открыть на экране микрокомпьютера Lego EV3.
сохраненный файл Мики Мауса
Также в редакторе можно при помощи инструментов редактирования создать, сохранить и вывести на экран самостоятельно созданный рисунок
Режим сброса настроек
Выбрав режим «Окно сброса настроек» применяется для очистки экрана от сообщений.
сброс настроек
При этом экран микрокомпьютера возвращается к стандартному экрану меню. Экран очищается от любого текста и графических изображений.
Программирование экрана в Lego EV3 Mindstorms
Программирование модуля EV3
Как программировать модуль EV3
Вопрос про программирование модуля EV3 без применения компьютера иногда встает перед многими любителями робототехники. Для этого на микрокомпьютер EV3 уже предустановлено программное обеспечение идентичное ПО установленному на микрокомпьютер.
приложения микрокомпьютера EV3
Создать свою программу можно при помощи приложения модуля EV3 находящегося в окне приложений. Это третья вкладка интерфейса микроконтроллера EV3. Приложение называется Brick Program и является четвертым приложением по счету.
Дословно это переводится как кирпичная программа и является средой программирования модуля EV3. Зайти в это приложение можно после включения модуля при помощи кнопок управления модулем.
Среда программирования микрокомпьютера EV3
Если зайти в среду программирования микрокомпьютера EV3, то первое что мы увидим будет блок «Начало» и блок «Цикл». Между этими двумя блоками находится вертикально расположенная прерывистая линия, при помощи которой происходит добавление блоков из палитры блоков.
начало программы
В палитре блоков расположены блоки двух типов:
Также в палитре блоков находится корзина для удаления ненужного блока из программы.
Блоки действия
Всего в палитре блоков находятся шесть блоков действия:
В правом верхнем углу каждого блока действия находится его указатель в виде маленькой стрелки. Блоки действия предназначены для выполнения какого-либо действия. Это может быть включение мотора, изменение цвета подсветки кнопок и прочее.
Блоки ожидания
Имеется одиннадцать блоков ожидания:
В правом верхнем углу каждого блока ожидания находится его указатель в виде маленьких песочных часов. Блоки ожидания предназначены для ожидания наступления какого-либо события. Это может быть достижение нужных показаний датчиков, нажатие на кнопку и так далее.
Как создать программу на модуле EV3
Для того, чтобы на микрокомпьютере EV3 создать программу нужно найти в третьем окне интерфейса модуля приложение Brick Program. Нажав на центральную кнопку блока входим в приложение и видим блок начало и цикл. Между этими двумя блоками можно разместить всего шестнадцать различных блоков ожидания и блоков действия.
Поэтому при помощи интерфейса микроконтроллера EV3 можно писать только несложные программы. В блоках программирования есть возможность изменения одного параметра при помощи кнопок «Вверх» и «Вниз». Количество повторений выполнения программы задается в блоке «Цикл» и может принимать значения 1, 2, 3, 4, 5, 10 и бесконечность.
Пример простой программы микрокомпьютера EV3
Например, стоит задача движения робота с двумя большими моторами вперед пять секунд. Для этого мы выбираем при помощи прерывистой линии переходим в блоки действий и выбираем блок «Рулевое управление». Этот блок выглядит как сдвоенная вращающаяся передняя часть большого мотора. Нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор.
рулевое управление
Блок рулевого управления устанавливается между блоком «Начало» и «Цикл». Повторным нажатием на центральную кнопку мы переходим в настройки блока, где нажатием на кнопки «Вверх» и «Вниз» можно изменять направление движения робота. По умолчанию у нас в блоке выбраны большие моторы в портах B и C. Также по умолчанию у нас стоит движение вперед.
Для того, чтобы робот ехал вперед пять секунд нужно добавить блок ожидания времени. Устанавливаем прерывистую стрелочку между блоком «Рулевое управление» и блоком «Цикл» и переходим при помощи кнопок управления модулем в палитру блоков ожидания. Находим блок ожидания времени, который выглядит как часы и выбираем. Нажатием средней кнопки подтверждаем выбор.
ожидание времени
Блок «Ожидание времени» устанавливается после блока «Рулевое управление» перед блоком «Цикл». Повторное нажатие центральной кнопки на блоке «Ожидания времени» позволяет зайти в настройку времени. Стрелочками «Вверх» и «Вниз» выбираем значение пять секунд и нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор. В своей программе между блоками можно передвигаться при помощи кнопок «Влево» и «Вправо».
На всякий случай нужно проверить значение блока «Цикл» и при необходимости устанавливаем значение в единицу, для того, чтобы программа выполнилась только один раз. Чтобы запустить программу на выполнение переходим в блок «Начало» и нажимаем центральную кнопку. Робот движется вперед пять секунд, после чего останавливается. Программа выполнена.
Как сохранить программу модуля EV3
Для того, чтобы сохранить программу нужно перейти к значку «Сохранить», который находится внизу в левом дальнем конце программы. При нажатии значка откроется окно, где можно дать название программе. Также можно применить название по умолчанию. После этого нужно нажать на кнопку «OK».
как сохранить и открыть программу EV3 на блоке
Программа с этим названием будет сохранена в папке BrkProg SAVE. Эта папка расположена во втором окне интерфейса модуля EV3 выбор файла.
Как открыть программу модуля EV3
Над значком «Сохранить» находится значок «Открыть». Чтобы отрыть любую программу, которая существует в блоке нужно нажать на этот значок. После этого можно кнопками «Вверх» и «Вниз» выбрать программу. Нажатие на центральную кнопку откроет выбранную программу
Как удалить блок модуля EV3
Для того, чтобы удалить ненужный вам блок из программы необходимо выделить этот блок центральной кнопкой. После этого переходим в палитру блоков нажатием кнопки «Вверх». По палитре блоков нужно переместиться в нижний левый угол и найти значок «Мусорная корзина».
как удалить блок
Выделяем значок и нажимаем центральную кнопку. Удаление ненужного блока произведено.
Программирование EV3 без компьютера. Приложение Brick Program
Микрокомпьютер Lego EV3
Микрокомпьютер EV3
Микрокомпьютер EV3 начали выпускать в 2013 году. Он пришел на смену микрокомпьютеру NXT и является более современной моделью.
Микрокомпьютер EV3 часто называют микроконтроллер EV3, блок управления EV3, модуль EV3, интеллектуальный блок. Также часто можно встретить в литературе название «P — кирпич» или «P — brick».
Это название является сокращением от Programmable brick — то есть программируемый блок (кирпич).
блок EV3
Микрокомпьютер EV3 входит в состав робототехнических конструкторов Lego Mindstorms Education EV3 образовательной и домашней версии. Микроконтроллер EV3 является компьютерным мозгом робота. Операционной системой микрокомпьютера является Linux. Датчики опрашиваются со скоростью в 1 Гигагерц.
Интерфейс управления микрокомпьютера EV3
В модуле EV3 реализован шестикнопочный интерфейс управления. Этот интерфейс имеет программируемую визуальную индикацию состояний — подсветка различных цветов.
Ход выполнения программы может контролироваться при помощи подсветки модуля. В этом случае подсветка выполняет роль индикатора состояния контроллера EV3. Индикатор может приобретать зеленый, оранжевый или красный цвет. Также индикатор может мигать. Индикатор состояния модуля имеет следующие коды:
Для лучшего понимания на каком этапе находится программа можно отдельно программировать индикатор блока EV3. Тогда при выполнении различных условий индикатор сможет гореть различными цветами и пульсировать.
Порты модуля EV3
С одной стороны, блок EV3 оснащен четырьмя портами входа для подключения различных датчиков.
Также сбоку есть дополнительный USB — порт, который можно использовать для чтения USB-flash накопителей, подключения Wi-Fi приемника WiFi. Адаптер нужно приобретать отдельно. Flash память адаптера 16 Мб. При помощи этого порта можно создать последовательную цепь микрокомпьютеров EV3. Всего можно последовательно соединить до четырех программируемых блоков управления EV3.
соединение микроконтроллеров
Порты входа обозначаются цифрами от одного до четырех. На другой стороне модуля есть четыре порта выхода, куда происходит подключение моторов. Это позволяет создавать сложные и функциональные модели роботов. Порты выхода обозначаются буквами A, B, C, D. Также со стороны портов выхода имеется мини – USB порт. Он позволяет при помощи USB кабеля соединять модуль EV3 с компьютером.
С этой же стороны блока есть слот для чтения карт формата микро-USB. Этот слот позволяет увеличить объем памяти доступной для хранения данных микрокомпьютера EV3 до 32 гигабайт. SD карта в комплект не входит и покупается отдельно.
Динамик EV3
С другой стороны блока расположен высококачественный встроенный динамик. Этот динамик может воспроизводить любые звуки программируемого блока EV3. Качество звука всегда будет хорошим если динамик микроконтроллера не будет закрыт.
динамик блока EV3
Динамик позволяет эффективно использовать звуковые функции микроконтроллера EV3. Благодаря дополнительному объему памяти и улучшенным характеристикам встроенного динамика увеличились возможности использования звука и вышли на новый качественный уровень.
Программирование с помощью интерфейса микрокомпьютера EV3
В микрокомпьютере есть возможность программирования при помощи самого микрокомпьютера. Есть двенадцать программируемых блоков при помощи которых можно создавать программы.
программирование с помощью интерфейса микрокомпьютера EV3
Можно писать сложные программы без использования компьютера. Эту программу можно экспортировать на компьютер. На компьютере программу можно улучшить при помощи программного обеспечения EV3. После этого ее снова можно загрузить на микрокомпьютер и проверить на практике. Это является очень полезной функцией.
Как соединить микроконтроллер EV3 с компьютером
Всего существует три способа установить соединение микроконтроллера с компьютером:
Установка и зарядка батарей блока EV3
На нижней стороне модуля находится литиево — ионный аккумулятор. Конструкция аккумулятора выполнена таким образом, что позволяет плотно устанавливать блок и детали модели робота. Когда батарея используется в первый раз или в случае полностью разряженной батареи нужно в течении как минимум двадцати минут произвести зарядку батареи.
Производить зарядку батареи можно, не вынимая ее из собранной модели. Это значит, что не нужно тратить время на разборку и сборку робота, чтобы заменить аккумулятор.
аккумуляторы и батареи ev3
Батарея заряжается при помощи стандартного адаптера Lego EV3, который входит в комплект. Когда батарея разряжена, то при включении в розетку через адаптер индикатор начинает гореть красным светом. После завершения зарядки индикатор начинает гореть зеленым цветом, а индикатор красного цвета гаснет.
При использовании программируемого микроконтроллера EV3 во время зарядки аккумулятора время зарядки увеличивается. Для зарядки аккумулятора нужно три – четыре часа. Когда аккумуляторная батарея используется в первый раз, рекомендуется, чтобы она имела полную зарядку.
При этом модуль при использовании аккумулятора работает дольше, чем при использовании батареек. Чтобы батарея дольше сохраняла работоспособность есть несколько простых правил:
Технические характеристики микрокомпьютера EV3
Микрокомпьютер Lego EV3 имеет следующие характеристики:
EV3 является третьей версией конструктора Lego Mindstorms Education. Вторая версия носила название NXT, первая версия – RCX.
Как включить микрокомпьютер EV3
Для включения микрокомпьютера EV3 нужно нажать на кнопку, находящуюся в центре шестикнопочного интерфейса микрокомпьютера EV3. После нажатия индикатор статуса модуля загорится красным цветом.
подсветка блока EV3
При этом будет видно окно запуска. После того, как индикатор загорится зеленым цветом, модуль EV3 будет готов к работе. Чтобы выключить модуль EV3 нужно нажимать кнопку «Назад» до тех пор, пока не будет видно окно завершения работы.
По умолчанию будет выбран вариант «Прервать X». При помощи кнопки «Вправо» нужно выбрать вариант «Принять». После этого нажмите центральную кнопку (OK). Теперь микрокомпьютер EV3 выключен. Если нажать OK, то при выбранном варианте Х, произойдет возврат в окно «Запустить последнюю».