اتصال اثنين أو أكثر من كتل EV3. LEGO Mindstorms التعليم EV3 - مراجعة مصمم

وصف العرض التقديمي على الشرائح الفردية:

1 الشريحة

وصف الشريحة:

2 الشريحة

وصف الشريحة:

واجهة وحدة EV3 وحدة EV3 هي مركز تحكم يدفع الروبوتات. شكرا على الشاشة، وأزرار التحكم في الوحدة النمطية وواجهة وحدة EV3 تحتوي على أربعة نوافذ رئيسية، يمكنك الوصول إلى مجموعة متنوعة مذهلة من الوظائف الفريدة من وحدة EV3. قد تكون هذه ميزات بسيطة، مثل البدء وإيقاف البرنامج، أو معقد، ككتابة البرنامج نفسه.

3 شرائح

وصف الشريحة:

الواجهة: تحتوي القائمة EV3 على قائمة تتكون من 4 أجزاء: البرامج الحديثة (البرامج الحديثة) إدارة الملفات (تطبيقات الطوب) إعدادات كتلة التحكم (إعدادات الطوب)

4 الشريحة

وصف الشريحة:

يتم إطلاق البرامج الحديثة التي تم تحميلها مؤخرا من برنامج الكمبيوتر المكتبي. ستبقى هذه النافذة فارغة حتى تبدأ في تنزيل البرامج وتشغيلها. ستعرض هذا النافذة البرامج التي بدأتها مؤخرا. البرنامج الموجود في الجزء العلوي من القائمة المحددة افتراضيا هو برنامج أطلق الأخير.

5 شرائح

وصف الشريحة:

File Manager الوصول وإدارة جميع الملفات المخزنة في ذاكرة الحواسيب الصغيرة، وكذلك على بطاقة الذاكرة. من هذه النافذة، ستحصل على جميع الملفات وإدارتها في وحدة EV3 الخاصة بك، بما في ذلك الملفات المخزنة على بطاقة SD. يتم تنظيم الملفات من قبل مجلدات المشروع، والتي بالإضافة إلى ذلك ملفات البرامج تحتوي أيضا على الأصوات والصور المستخدمة في كل مشروع. يمكن نقل الملفات أو حذفها باستخدام Navigator بواسطة الملفات. يتم تخزين البرامج التي تم إنشاؤها باستخدام وحدة برمجة وحدة الوحدة النمطية والتطبيق بشكل منفصل في مجلدات BRKPROG_SAVE و BRKDL_SAVE.

6 شرائح

وصف الشريحة:

تطبيقات وحدة التحكم EV3 لديها 4 تطبيقات محددة مسبقا: أ. تمثيل ميناء. إدارة السيارات. خامسا إدارة الأشعة تحت الحمراء. بيئة برمجة الوحدة النمطية.

7 الشريحة

وصف الشريحة:

أ. تمثيل المنفذ في نافذة عرض المنفذ الأول، يمكنك عرضها بسرعة أو أجهزة الاستشعار أو المحركات مرتبطة بالمنافذ. استخدم أزرار التحكم في الوحدة النمطية EV3 للانتقال إلى أحد المنافذ المزدحمة، وسترى القراءات الحالية التي تم الحصول عليها من المستشعر أو المحرك. قم بتثبيت أجهزة استشعار ومحركات متعددة وتجربة إعدادات مختلفة. من أجل البحث أو تغيير الإعدادات الحالية للمحركات والأجهزة الاستشعار المثبتة، اضغط على زر Center. للعودة إلى النافذة الرئيسية لتطبيق الوحدة النمطية، انقر فوق الزر "السابق".

8 شرائح

وصف الشريحة:

ب. التحكم في إدارة المحركات مباشرة أو عكس الحركة لأي محرك متصل بأحد منافذ الإخراج الأربعة. هناك نوعان مختلفان. في وضع واحد، يمكنك التحكم في المحركات المتصلة بالمنفذ A (باستخدام الأزرار لأعلى ولأسفل) وإلى Port D (باستخدام الأزرار "اليسرى" و "اليمين"). في وضع آخر، تقوم بإدارة المحركات المرتبطة بمنفذ B (باستخدام الأزرار لأعلى ولأسفل) وإلى Port C (باستخدام الأزرار "اليسرى" و "اليمين"). يتم التبديل بين هذين الوضعين باستخدام الزر المركزيوبعد للعودة إلى النافذة الرئيسية لتطبيق الوحدة النمطية، انقر فوق الزر "السابق".

9 شرائح

وصف الشريحة:

التحكم في التحكم في التحكم المباشر أو عكس الحركة لأي محرك أقراص متصل بأحد منافذ الإخراج الأربعة باستخدام منارة الأشعة تحت الحمراء عن بعد جهاز التحكم ومستشعر الأشعة تحت الحمراء كمستقبل (يجب توصيل جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء بالمنفذ 4 في وحدة EV3). هناك نوعان مختلفان. في وضع واحد، ستستخدم القنوات 1 و 2 على منارة الأشعة تحت الحمراء عن بعد. على القناة 1، يمكنك التحكم في المحركات المتصلة بالمنفذ في (باستخدام الأزرار 1 و 2 على منارة الأشعة تحت الحمراء عن بعد) وإلى Port C (باستخدام الأزرار 3 و 4 على منارة الأشعة تحت الحمراء عن بعد). على القناة 2، يمكنك التحكم في المحركات المتصلة بمنفذ (باستخدام الأزرار 1 و 2) ولمنفذ D (باستخدام الأزرار 3 و 4). في وضع آخر، يمكنك التحكم في المحركات بنفس الطريقة، بدلا من ذلك باستخدام القنوات 3 و 4 على منارة الأشعة تحت الحمراء عن بعد. يتم التبديل بين هذين الوضعين باستخدام الزر المركزي. للعودة إلى النافذة الرئيسية لتطبيق الوحدة النمطية، انقر فوق الزر "السابق".

10 شرائح

وصف الشريحة:

بيئة برمجة الوحدة النمطية وحدة EV3 تأتي مع برنامج مثبت عليه. التطبيق مشابه برمجةالمثبتة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. تحتوي هذه التعليمات على معلومات أساسية تحتاج إلى بدء العمل.

11 شريحة

وصف الشريحة:

EV3 الإعدادات الوحدة النصفية تتيح لك هذه النافذة عرض وتعديل مختلف الاعدادات العامة في وحدة EV3.

12 شريحة

وصف الشريحة:

إعداد وحدة التخزين يمكنك تكبير وتقليل مستوى الصوت (الحجم) في علامة تبويب الإعدادات في EV3.

13 شريحة

إذا كنت كذلك، فافتقرون إلى ميزات أجهزة استشعار EV3 القياسية، فلا يكفي منافذ 4 منفذ للأجهزة الاستشعار في الروبوتات الخاصة بك أو تريد توصيل بعض الأطراف الغريبة إلى الروبوت الخاص بك - هذه المقالة لك. صدقوني، المستشعر محلي الصنع ل EV3 أبسط مما يبدو. "تدور الحجم" من إذاعة قديمة أو زوج من الأظافر عالقة في الأرض في وعاء زهرة كمستشعر رطوبة التربة - مناسبة تماما للتجربة.

من المستغرب، يخفي كل منفذ استشعار EV3 عددا من البروتوكولات المختلفة في حد ذاته، ويتم ذلك بشكل رئيسي للتوافق مع أجهزة استشعار NXT وأجهزة استشعار جهة خارجية. دعونا نلقي نظرة على كيفية ترتيب كابل EV3.

غريبة، ولكن الأسلاك الحمراء هي الأرض (GND)، الأخضر - بالإضافة إلى الطاقة 4.3V. الأسلاك الزرقاء هو SDA في وقت واحد للحافلة I2C و TX لبروتوكول UART. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأسلاك الزرقاء هي مدخلات محول رقمي التناظرية ل EV3. الأسلاك الصفراء هو في وقت واحد SCL للحافلة I2C و RX لبروتوكول UART. White Wire هو إدخال محول التناظرية الرقمية على أجهزة استشعار NXT. الأسود - المدخلات الرقمية، لجهاز استشعار متوافق مع NXT - تكرر GND. ليس بالأمر السهل، أليس كذلك؟ دعونا في النظام.

الإدخال التناظرية EV3.

يحتوي كل منفذ من جهاز الاستشعار على قناة محول التناظرية إلى الرقمية. يتم استخدامه لأجهزة استشعار مثل جهاز استشعار اللمس واستشعار ضوء NXT وأجهزة استشعار استشعار الألوان في وضع الإضاءة المنعكسة والإضاءة الخارجية، واستشعار صوت NXT و Thots Thermometer.

تقف المقاومة في 910 أوم، متصلة وفقا للمخطط تقارير وحدة تحكم أن هذا المنفذ يجب أن يتم تشغيله إلى وضع الإدخال التناظري. في هذا الوضع، يمكن توصيل أي جهاز استشعار التناظرية ب EV3، على سبيل المثال من Arduino. يمكن أن يصل سعر الصرف مع هذا المستشعر إلى عدة آلاف من استطلاعات الرأي في الثانية الواحدة، وهذا هو نوع الاستشعار الأكثر سرعة.

مستشعر الضوء

ميزان الحرارة

استشعار رطوبة التربة

يمكنك أيضا الاتصال: ميكروفون، زر، Recrecreence IR والعديد من أجهزة الاستشعار الشائعة الأخرى. إذا لم يكن المستشعر قويا كافيا إلى 4.3 فولت، فمن الممكن تشغيله من 5V من موصل منفذ USB الموجود على جانب وحدة تحكم EV3.

المذكورة أعلاه "تحريف الصوت" (هو مقاومة متغيرة أو الجهد) هو مثال ممتاز على جهاز استشعار تناظري - يمكن توصيله مثل هذا:

لقراءة القيم من هذا المستشعر في البيئة القياسية برمجة ليغو. يجب عليك استخدام كتلة الخام الأزرق

I2C. بروتوكول

هذا بروتوكول رقمي، وهو يعمل على سبيل المثال جهاز استشعار الأشعة فوق الصوتية NXT، العديد من أجهزة استشعار Hiteechnic، مثل طالب IR أو استشعار الألوان V2. لمنصات أخرى، على سبيل المثال، بالنسبة لاردوينو، هناك الكثير من أجهزة استشعار I2C التي يمكنك توصيلها أيضا. المخطط كما يلي:

يوصى بمقاومة 82 أوم من قبل مجموعة ليغو، ومع ذلك، يتم العثور على 43 أوم يذكر في مصادر مختلفة وأقل. في الواقع، حاولنا التخلي عن هذه المقاومة تماما وكل شيء يعمل، على الأقل "على الطاولة". في روبوت حقيقي يعمل في أنواع مختلفة من التداخل، لا يزال يتعين تشغيل خط SCL و SDA من خلال المقاومة، كما هو موضح في المخطط أعلاه. سرعة I2C في EV3 صغيرة جدا، ما يقرب من 10000 كيلو بت في الثانية، وهذا هو السبب في أن استشعار اللون المفضل لدى الجميع V2 هو الكبح :)

لسوء الحظ، بالنسبة إلى EV3-G EV3-G من Lego، لا توجد كتلة كاملة لتواصل ثنائي الاتجاه مع جهاز استشعار I2C، ولكن باستخدام بيئة برمجة جهة خارجية، مثل Robotc أو Lejos أو EV3 يمكن أن تتفاعل مع أي I2C تقريبا مجسات.

توفر القدرة EV3 على العمل على بروتوكول I2C فرصة مثيرة لتوصيل أجهزة استشعار متعددة على منفذ واحد. يتيح لك بروتوكول I2C التبديل إلى حافلة واحدة إلى 127 جهازا تابعا. يتصور؟ 127 مجسات لكل من منافذ EV3 :) علاوة على ذلك، غالبا ما يتم دمج مجموعة من أجهزة استشعار I2C في جهاز واحد، على سبيل المثال، في الصورة الموجودة أسفل المستشعر 10 في 1 (البوصلة، جيروسكوب، مقياس التسارع، بارومتر، إلخ)

UART.

تقريبا جميع أجهزة استشعار EV3 القياسية، باستثناء جهاز استشعار اللمس، والعمل عبر بروتوكول UART وهذا هو السبب في أنها غير متوافقة مع وحدة تحكم NXT، والتي تحتوي حتى على نفس الموصلات، ولكن لا يتم تنفيذها على منافذ الاستشعار من أجهزة الاستشعار وبعد ألق نظرة على المخطط، فهي أبسط قليلا مما كانت عليه في الحالات السابقة:

تنسيق أجهزة استشعار UAR تلقائيا بسرعة EV3 لعملها. الاتصال في البداية بسرعة 2400 كيلو بايت في الثانية، فإنها توافق على أوضاع التشغيل وسعر الصرف، ويمر ثم زيادة السرعةوبعد أسعار الصرف النموذجية لمشيحات مختلفة 38400 و 115200 كيلوبت في الثانية.
قام LEGO بتنفيذ بروتوكول معقد إلى حد ما في مجساتها UAR، لذلك فإن أجهزة استشعار جهة خارجية تعتزم أن تكون في البداية ليس لهذه المنصة، ولكنها غير متوافقة معها. ومع ذلك، فإن هذا البروتوكول مناسب جدا لربط "محلية الصنع"
مجسات بناء على ميكروكنترولر.
بالنسبة لاردوينو، هناك مكتبة EV3Uartemulation رائعة كتبها Lejos-Developer Lawrie Griffiths الشهيرة، والتي تتيح هذا اللوحة أن يتظاهر بمستشعر UART-LEGO المتوافق. في مدونته، لدى Lejos News الكثير من الأمثلة على توصيل أجهزة استشعار الغاز واستشعار IMU والبوصلة الرقمية باستخدام هذه المكتبة.

أدناه على الفيديو هو مثال على استخدام جهاز استشعار ذاتيا. ليس لدينا عدد كاف من مجسات المسافة الأصلية الأصلية، لذلك واحدة من أجهزة الاستشعار على الروبوت نستخدم محلية الصنع:

تتمثل مهمة الروبوت في البدء في خلية خضراء، وإيجاد وسيلة للخروج من المتاهة (القفص الأحمر) والعودة إلى مكان البداية من أقصر طريقة، دون الذهاب إلى النهاية المسدود.

هذه المقالة سوف نتحدث عن نسخة جديدة مصمم - LEGO MindStorms التعليم EV3. ولكن قبل الحديث عن ابتكارات EV3، دعنا نتعرف على سلسلة منشئ LEGO MINDSTASTORS أقرب.

LEGO Mindstorms هو مصمم ريفي للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 سنوات. يتم استخدام تفاصيل Techo Technis ككتل بناء - العديد من الرجال على دراية بهم بالفعل في مصممي "التكنولوجيا والفيزياء"، "الهوء المرضوي"،. ولكن لبناء إطار روبوت لا يكفي: من الضروري "تعليم" تلقي معلومات من البيئة والرد عليه. لهذا، يتم استخدام الأجهزة الخاصة - أجهزة الاستشعار: أنها تسمح لك بتحديد اللون، والإضاءة، والمسافة إلى أقرب عناصر وأكثر من ذلك بكثير. تتفاعل مع "المحفزات" يمكن للروبوت بمساعدة المحركات - إما أن تترك في مكان ما أو القيام بشيء ما - على سبيل المثال، عض الجاني للإصبع. و "الدماغ" للروبوت هو كتلة قابلة للبرمجة خاصة والتي يتم توصيلها جميع المحركات والأجهزة الاستشعار.

دعونا نتحول إلى تكوين مجموعة LEGO Mind Storps EV3. هذا هو ما يدخل النسخة التعليمية للمجموعة:

• 1 كتلة برمجة
• 3 المحرك:
• 2 محركات كبيرة
• 1 موتور متوسطة
• 5 مجسات:
• 2 لمس الاستشعار
• 1 استشعار اللون
• 1 مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية
• 1 جيروسكوب
• بطارية قابلة للشحن للروبوت
• 528 تفاصيل ليجو تكنيك

مجسات ومحركات

النظر في ما تغير في EV3 مقارنة ب نسخة قديمة NXT.

ستكون المجموعة 3 محركات، لكن أحدهم سيختلف في الحجم والخصائص التقنية.

تم استبدال مستشعر الصوت بجيروسكوب. بقيت الأنواع المتبقية من أجهزة الاستشعار هي نفسها.

ميزة أخرى هي التعريف التلقائي للأجهزة والمحركات عند توصيلها بالكتلة - حول هذه الميزة، سأقول في القسم الذي وصف بيئة البرمجة الجديدة EV3.

يتم تقديم خصائص أجهزة الاستشعار والمحركات أدناه.

مشابهة جدا لاستشعار الإصدار السابق. يحدد متى يتم الضغط على الزر أو إصداره، فيمكنه أيضا حساب الضغط الفردي أو المتعدد.

استشعار اللون

يميز جهاز استشعار الألوان EV3 7 ألوانا ويمكنه تحديد عدم وجود اللون. كما هو الحال في الإصدار الأخير، يمكن أن تعمل كمستشعر خفيف.

• تدابير تنعكس الضوء الأحمر والإضاءة المحيطة بها
• قادرة على تحديد الاختلافات بين الأبيض والأسود أو الألوان: الأزرق والأخضر والأصفر والأحمر والأبيض والبني
• تواتر العمل: 1 كيلو هرتز

جيروسكوب

يقيس جهاز استشعار جيروسكوبي EV3 الحركة الدورانية للروبوت والتغيير في موقفها.

• يمكن استخدامها لتحديد الاتجاه الحالي للتناوب
• الدقة: +/- 3 درجات 90 درجة من دوران (في وضع قياس الإمالة)
• يمكن تحديد أقصى 440 درجة / ج (في وضع الدوران)
• تواتر العمل: 1 كيلو هرتز

مسافة المسافة بالموجات فوق الصوتية

تمت إضافة واحد آخر إلى الوظيفة الرئيسية للمستشعر بالموجات فوق الصوتية EV3 - يمكن أيضا "الاستماع" تقلبات الموجات فوق الصوتية المنبعثة من أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية الأخرى.

• يمكن قياس المسافة في حدود 3 - 250 سم.
• دقة القياس: +/- 1 سم
• تقليل نتيجة القياس: 0.1 سم.
• يمكن استخدامها للبحث عن أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية النشطة الأخرى (وضع الاستماع)
• الإضاءة الخلفية الصمام الحمراء حول "العين"

محرك كبير

Servomotor EV3 كبير مشابه جدا إصدار سابق لكن محرك NXT، ومع ذلك، أصبح السكن المحرك أكثر قليلا (فهو يعمل فعليا على فتحات 14x7x5 ضد 14x6x5 السابقة). كما غير مكان مرفق المحركات ونوعها.

• دوران أقصى - 160-170 دورة في الدقيقة.
• عزم الدوران المحدد - 40 ن / سم
• عزم الدوران الحقيقي - 20 ن / سم.

المحرك المتوسط

يعتمد متوسط \u200b\u200bمحرك سيرفو EV3 على محرك وظيفة الطاقة من نفس الحجم. مكان إضافي مطلوب فقط استشعار زاوية الدوران ومنفذ الاتصال. هذا المحرك مثالي للعمل تحت الأحمال المنخفضة وسرعات عالية.

• الحد الأقصى للمنعطفات - 240-250 دورة في الدقيقة.
• عزم الدوران المحدد - 12 ن / سم
• عزم الدوران الحقيقي - 8 ن / سم.
• المدمج في استشعار زاوية الدوران (التشفير) للسيارة بدقة 1 درجة

مجسات NXT، المحركات والكابلات متوافقة مع EV3، لذلك يمكن التحكم في جميع الروبوتات التي تم بناؤها مسبقا بواسطة وحدة جديدة.

كتلة برمجة EV3.

حدثت تغييرات خطيرة مع الحواسيب الصغيرة EV3. بالمقارنة مع NXT، يحتوي EV3 Block على معالج أسرع وأكثر ذاكرة. تعتمد البرامج الثابتة EV3 Block على نظام التشغيل Linux موزعة بحرية، مما يجعل من الممكن إنشاء البرامج الثابتة الخاصة بك للكتلة. توصيل الروبوت إلى جهاز كمبيوتر ممكن الآن ليس فقط عبر USB و Bluetooth، ولكن أيضا بواسطة Wi-Fi. يمكن للروبوتات أيضا "التواصل" على USB وبلوتوث وخدمة الواي فاي.

فيما يلي جدول مقارن من الخصائص NXT و EV3:

	NXT.	EV3.
وحدة المعالجة المركزية	ATMEL ذراع 32 بت AT91SAM7S256 48 ميغاهيرتز. 256 كيلو بايت. ذاكرة متنقله 64 كيلو بايت ذاكرة ذاكرة	ARM9. MHz 300. ذاكرة فلاش 16 ميغابايت 64 ميغابايت ذاكرة ذاكرة
المعالج المشترك	ATMEL ARM 8 بت AVR، ATMEGA48 8 ميغاهيرتز. ذاكرة فلاش 4 كيلو بايت 512 بايت ذاكرة ذاكرة	غائب
نظام التشغيل	امتلاكي	لينكس.
منافذ الإدخال (للأجهزة الاستشعار)	4 منافذ يدعم التناظرية، أجهزة الاستشعار الرقمية معدل نقل البيانات: 9600 بت / ثانية (I2C)	4 منافذ يدعم التناظرية، أجهزة الاستشعار الرقمية معدل نقل البيانات: ما يصل إلى 460.8 كيلو بت في الثانية (UART)
منافذ الإخراج (المحركات)	3 منافذ	4 منافذ
انتقال بيانات USB.	وضع السرعة الكامل: 12 ميغابت في الثانية	وضع سرعة عالية الاستخدام: 480 ميغابت في الثانية
اتصال جهاز USB:٪ s	أي احتمال	من الممكن الاتصال بشكل كبير حتى 3 أجهزة، بما في ذلك بطاقات الشبكة واي فاي وبطاقات الفلاش
جهاز لقراءة بطاقات SD	غائب	يدعم بطاقات MINISD، والحجم الأقصى - 32 جيجابايت
ربط K. أجهزة محمولة	الاتصال بالأجهزة مع نظام التشغيل Android	الاتصال بالأجهزة مع نظام Android و iOS OS (iPhone، iPad)
شاشة	LCD، أحادية اللون 100 * 64 بكسل	LCD، أحادية اللون 178 * 128 بكسل
تفاعل	بلوتوث USB 2.0.	بلوتوث v2.1 دير. USB 2.0 (عند الاتصال بجهاز الكمبيوتر USB 1.1 (مع اتصال متسلسل للعديد من الأجهزة) واي فاي

البيئة البرمجة

مع EV3 شمل بيئة تطوير رسومات جديدة تعتمد على LabView، على غرار NXT-G. سيعمل، مثل NXT-G، على Windows و Mac.

لقد تم تحسين بيئة تطوير EV3 بشكل كبير. الآن جميع المواد الروبوت: برامج الروبوت والوثائق ونتائج التجارب والصور والفيديو - يمكن تخزينها في المشروع. تمت إضافة أداة Zoom أيضا، والتي تتيح لك توسيع نطاق البرنامج، على سبيل المثال، لرؤية البرنامج بأكمله. تجدر الإشارة إلى أن كتلة NXT يمكن برمجتها باستخدام بيئة EV3 الجديدة، لكن الكتلة القديمة لا تدعم جميع ميزات لغة البرمجة الجديدة.

نحن سرد الابتكارات الرئيسية لبيئة البرمجة EV3:

• إغلاق تكامل بيئة البرمجة مع كتلة:
• وأضاف صفحة خاصة مع المعدات المتصلة. يسمح لك بتتبع حالة كتلة EV3 واحصل على قيم من أجهزة الاستشعار في الوقت الفعلي.
• يتم التعرف على أجهزة الاستشعار والمحركات عند الاتصال تلقائيا، وذلك بفضل وظيفة المعرف التلقائي. يتيح لك ذلك عدم تحديد أن مثل هذا الاستشعار أو المحرك متصل بهذا المنفذ.
• وضع تصحيح جديد:
• أثناء تشغيل البرنامج، يتم تمييز الكتلة. هذا يسمح لك بفهم سلوك البرنامج بدقة بدقة.
• في كتلة البرنامج يضيء رمز خاصإذا كان جهاز استشعار آخر أو محرك متصل بهذا المنفذ.
• إضافة القدرة على عرض القيم المرسلة عبر قنوات البيانات (أسلاك البيانات).
• ميزات جديدة من كتل البرامج:
• جعلت مخلب الكتل مع بعضها البعض التخلي عن "شعاع الأداء" الذي توجد فيه الكتل في وسط NXT-G.
• ليس لدى الكتل أي مفهوم مثل لوحة الإعداد - تم تكوين السلوك الآن مباشرة على الكتلة، مما أدى إلى زيادة حجمها. أصبح البرنامج الآن أسهل بكثير للقراءة - انظر فورا إلى كيفية تكوين أجهزة الاستشعار والمحركات.
• هناك كتل "انتظار التغيير" تتيح لك الاستجابة لحقيقة تغيير القيمة، وعدم التغيير إلى قيمة معينة كما هو الحال في NXT-G.
• تسمح لك التحسينات في نقل البيانات من الكتلة إلى الكتلة بتبسيط تحويل النوع (لم تعد بحاجة إلى التحويل يدويا، على سبيل المثال، الرقم الموجود في السلسلة).
• وأضاف القدرة على العمل مع المصفوفات.
• أصبح إخراج مزعج من الدورة ممكنا.

بالإضافة إلى لغة البرمجة الجديدة، برامج Android و iPhone \\ iPad للتحكم في الروبوت ظهرت. أيضا على أساس برامج Autodesk أنشأ Publisher العاكس برنامجا لإنشاء وتعيين تعليمات ثلاثية الأبعاد خطوة بخطوة. في هذا البرنامج، يمكنك قياس النموذج وتدويره في كل مرحلة من مراحل التجميع، والذي يسمح لك ببناء روبوتات أكثر تعقيدا وفقا للتعليمات.

الروبوتات الأساسية

تتضمن المجموعة التعليمية تعليمات لتجميع 5 روبوتات:

فارز اللون.
المهمة الكلاسيكية للعناصر الفرز (في هذه الحالة هي أجزاء ليغو) في اللون.

صبي الدوران.
روبوت سيغواي باستخدام جيروسكوب لتحقيق التوازن.

جرو
كلب الروبوت، والتي يمكن أن تكون السكتة الدماغية، تغذية. للنوم والتعامل معها، تعرف أيضا كيف :) يذكر Tamagotchi.

روبو
يتيح لك نقل العناصر.

بالنسبة لمجموعة EV3، تم إعداد مجموعة الموارد من Lego Mindstorms التعليم EV3، مما يسمح بجمع النماذج الأخرى باستخدام أجزاء جديدة.

عند كتابة المقالة، تم استخدام بلوق NNXT.Blogspot.com.

اتصال USB

LEGO Mindstorms EV3 يمكن توصيلها بجهاز كمبيوتر أو EV3 غيرها من اتصالات USB. سرعة الاتصال والاستقرار في هذه الحالة أفضل من أي طريقة أخرى، بما في ذلك Bluetooth.

LEGO Mindstorms EV3 لديه منفذين USB.

التواصل بين LEGO EV3 وغيرها من كتل Lego EV3 في وضع Plume.

وضع الاتصال يستخدم الحلقة لتوصيل كتل اثنين أو أكثر من LEGO EV3.

هذا الوضع:

• مصممة لتوصيل أكثر من Lego Mind العاصفة EV3؛
• تستخدم للاتصال أكثر أجهزة الاستشعار والمحركات والأجهزة الأخرى؛
• يسمح لك بالتواصل بين العديد من LEGO Mindstorms EV3 (حتى 4)، مما يمنحنا ما يصل إلى 16 منافذ خارجية ونفس العدد من الموانئ الداخلية؛
• يجعل من الممكن إدارة السلسلة بأكملها باستخدام Lego Mind العاصفة EV3؛
• لا يمكن أن تعمل مع نشط ربط واي فاي أو بلوتوث.

لتمكين وضع الاتصال، ثم نقله إلى نافذة إعدادات المشروع ووضع علامة.

عند تحديد هذا الوضع، إذن لأي محرك، يمكننا اختيار وحدة EV3، والتي ستكون متورطة، والأجهزة الاستشعار اللازمة.

يوضح الجدول الخيارات لاستخدام كتل EV3:

يمثل	المحرك المتوسط
	محرك كبير
	توجيه
	الإدارة المستقلة
	جيروسكوبي
	الأشعة تحت الحمراء
	بالموجات فوق الصوتية
	دوران المحرك
	درجة حرارة
	الطاقة متر
	صوت

اتصال عبر Bluetooth.

يسمح Bluetooth Lego Mindstorms EV3 بالاتصال بجهاز الكمبيوتر، وغيرها من Lego Mindstorms EV3، والهواتف الذكية وغيرها من أجهزة Bluetooth. نطاق الاتصالات قناة بلوتوث - ما يصل إلى 25 م.

يمكنك توصيل ما يصل إلى 7 كتل إلى واحدة LEGO MindOths EV3. يسمح لك الوحدة الرئيسية EV3 بإرسال واستقبال الرسائل لكل EV3 Subordinate. Subordinates EV3 يمكن فقط إرسال رسائل إلى الوحدة الرئيسية EV3، ولكن ليس فيما بينها.

تسلسل اتصال EV3 عبر Bluetooth

من أجل توصيل كتل EV3 أو أكثر إلى Bluetooth، تحتاج إلى تنفيذ الإجراءات التالية:

1. فتح تبويب جلسة.

2. حدد بلوتوث واضغط على زر الوسط.

3. stavim. علم الرؤية بلوتوث.

4. تحقق من علامة بلوتوث ("<") виден на верхней левой стороне.

5. تقديم الإجراء المذكور أعلاه للعدد المطلوب من كتل EV3.

6. تسجيل الدخول إلى الاتصال: الاتصال:

7. انقر فوق الزر "بحث":

8. حدد EV3 الذي تريد الاتصال به (أو الذي تريد الاتصال به) واضغط على زر الوسط.

9. قم بتوصيل بعضنا البعض والكتلة الثانية مع مفتاح الوصول.

إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فسوف يظهر الرمز في الزاوية اليسرى العليا.<>"، بالمثل، توصيل كتل EV3 الأخرى، إذا كان هناك أكثر من اثنين.

إذا قمت بإيقاف تشغيل LEGO EV3، فسوف يختف الاتصال وسيحتاج جميع العناصر إلى تكرارها.

هام: لكل كتلة، يجب كتابة البرنامج الخاص بك.

نموذج البرنامج:

الوحدة الأولى: عند الضغط على جهاز استشعار اللمس، تقوم وحدة EV3 الأولى بتحويل النص إلى الكتلة الثانية مع تأخير 3 ثوان (الكتلة الرئيسية).

مثال برنامج لمدة 2 كتل:

تتوقع الكتلة الثانية أن يتم قبول النص من الكتلة الأولى، وبمجرد استلامها، ستعرض الكلمة (في مثالنا فإن كلمة "Hello") لمدة 10 ثوان (كتلة رقمية).

اتصال عبر شبكة Wi-Fi

التواصل الطويل ممكن عند اتصال Wi-Fi Dongle بمنفذ USB على EV3.

لاستخدام Wi-Fi، تحتاج إلى تثبيت وحدة نمطية خاصة على Block EV3 باستخدام موصل USB (محول WNA1100 (WNA1100)، ويمكنك أيضا توصيل دونجل Wi-Fi.

تقليديا، بناء الروبوتات على المنصة ليغو mindstorms EV3.مبرمجة باستخدام بيئة رسومات LabView. في هذه الحالة، يتم بدء تشغيل البرامج على وحدة تحكم EV3 ويعمل الروبوت بشكل مستقل. هنا سوف أخبرك عن طريقة بديلة للتحكم في الروبوت - باستخدام النظام الأساسي .NET يعمل على الكمبيوتر.

ولكن قبل أن ننتقل مباشرة إلى البرمجة، دعونا نفكر في الحالات عندما تكون مفيدة:

• التحكم عن بعد للروبوت مع كمبيوتر محمول (على سبيل المثال، عن طريق الضغط على الأزرار)
• تحتاج إلى جمع البيانات من وحدة التحكم EV3 ومعالجةها على النظام الخارجي (على سبيل المثال، لأنظمة IOT)
• أي مواقف أخرى عندما ترغب في كتابة خوارزمية التحكم في .NET وتشغيلها من جهاز كمبيوتر متصل بوحدة التحكم EV3

ليغو Mindstorms EV3 API ل .NET

تتم إدارة وحدة تحكم EV3 من النظام الخارجي عن طريق إرسال أوامر إلى المنفذ التسلسلي. يتم وصف تنسيق الأمر نفسه في مجموعة مطور الاتصالات.

لكن تنفيذ هذا البروتوكول يدويا - هذه المسألة مملة. لذلك، يمكنك استخدام غلاف .NET النهائي الذي كتبه Briane Beek مدروسا. توجد رموز مصدر هذه المكتبة على GitHub، ويمكن العثور على الحزمة جاهزة للاستخدام في Nuget.

الاتصال بمراقب EV3

للاتصال بتحكم EV3 يستخدم فئة الطوب. عند إنشاء هذا الكائن في المنشئ، يجب عليك نقل تطبيق واجهة ICNAMUNICATION - كائن يصف كيفية الاتصال بوحدة التحكم EV3. تتوفر تطبيقات USBCommunication و BluetoothMunicationication وموظفي الشبكات (الاتصال عبر WiFi).

الطريقة الأكثر شعبية للاتصال - عبر Bluetooth. النظر في مزيد من التفاصيل هذه طريقة الاتصال.

قبل أن نتمكن من الاتصال برمجيا لوحدة التحكم عبر Bluetooth، يجب توصيل وحدة التحكم بالكمبيوتر باستخدام إعدادات نظام التشغيل.

بعد توصيل وحدة التحكم، نذهب إلى إعدادات Bluetooth وحدد علامة التبويب منفذ COM. نجد جهاز التحكم لدينا، نحن بحاجة منفتح ميناء. سيتم تحديدها عند إنشاء كائن BluetoothMunication.

ستبدو رمز الاتصال بوحدة التحكم مثل هذا:

مهمة ASYNC العامة Connect (Var Communication \u003d BluetoothMunicationicMunication new ("com9")؛ var brick \u003d _bric \u003d طوب جديد (اتصال)؛ انتظر _bick.connectasync ()؛

اختياريا، يمكنك تحديد مهلة الاتصال إلى وحدة التحكم:

انتظر _bric.connectasync (TimeSpan.fromseconds (5))؛

يتم إجراء اتصال الكتلة عبر USB أو WiFi بالمثل، في الاستثناء الذي يتم استخدام كائنات USBCommunication واتصالات الشبكة.

يتم تنفيذ جميع الإجراءات الإضافية التي يتم تنفيذه مع وحدة التحكم عبر كائن من الطوب.

تويست المحركات

لتنفيذ الأوامر على وحدة التحكم EV3، ننتقل إلى خاصية DirectCommand لكائن الطوب. أولا، دعونا نحاول بدء المحركات.

افترض أن محركنا متصل بمنفذ وحدة تحكم، ثم بداية هذا المحرك بقوة 50٪ ستبدو مثل هذا:

انتظر _bick.directcommand.turnmotoratpowerasync (dosutortport.a، 50)؛

هناك طرق أخرى لإدارة السيارات. على سبيل المثال، يمكنك تشغيل المحرك إلى الزاوية المحددة باستخدام طرق StepmotorAtPowerAsync () وطرائق Stepmotoratispeedasync (). ما مجموعه عدة طرق متوفرة، والتي هي اختلافات في وضع إدراج المحركات - في الوقت المناسب والسرعة والسلطة، إلخ.

يتم تنفيذ التوقف القسري بواسطة طريقة stopmotorasync ():

انتظر _brick.directommand.stopmotorasync (dosutortport.a، صحيح)؛

المعلمة الثانية تشير إلى استخدام الفرامل. إذا قمت بتثبيتها بطريقة خاطئة، فسوف يتوقف المحرك عن "المتداول".

قراءة القيم من أجهزة الاستشعار

تحتوي وحدة التحكم EV3 على أربعة منافذ لتوصيل أجهزة الاستشعار. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي المحركات أيضا على تشفير مدمجة، والتي تسمح لهم باستخدامها كجساما. نتيجة لذلك، لدينا 8 منافذ يمكنك من خلالها قراءة القيم.

يمكن الحصول على المنافذ لقراءة القيم عبر خاصية منافذ كائنات الطوب. المنافذ هي مجموعة من المنافذ المتوفرة على وحدة التحكم. لذلك، للعمل مع منفذ معين تحتاج إلى اختياره. Inputport.one ... Inputport.four هي منافذ أجهزة الاستشعار، والإبغاء ... INPETPORT.D هو تشفير المحرك.

var port1 \u003d _bric.ports؛

أجهزة الاستشعار في EV3 يمكن أن تعمل في أوضاع مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام مستشعر الألوان EV3 لقياس الإضاءة الخارجية، أو قياسات الضوء المنعكس أو لتحديد اللون. لذلك، "إبلاغ المستشعر بالضبط كيف نريد استخدامه، تحتاج إلى طلب ذلك:

brick.port.setmode (colormode.reflective)؛

الآن بعد أن يتم توصيل المستشعر ويتم تحديد وضع التشغيل، يمكن النظر في البيانات من ذلك. يمكنك الحصول على بيانات "RAW" ومعالجتها والقيمة في المئة.

تعويم SI \u003d _Brick.ports.Sivalue؛ int raw \u003d _bric.ports.rovalue؛ البايت في المئة \u003d _bric.ports.ports.portervalue؛

ترجع خاصية Sivalue البيانات المعالجة. كل هذا يتوقف على نوع المستشعر المستخدم وفي أي وضع. على سبيل المثال، عند قياس الضوء المنعكسي، نحصل على قيمة من 0 إلى 100، اعتمادا على شدة الضوء المنعكس (أسود / أبيض).

ترجع خاصية Rawvalue القيمة "الخام" التي تم الحصول عليها من ADC. في بعض الأحيان يكون من المناسب استخدامه للمعالجة اللاحقة واستخدامها. بالمناسبة، في بيئة تطوير EV3، هناك أيضا إمكانية الحصول على قيم "الخام" - لهذا تحتاج إلى استخدام كتلة من اللوحة الزرقاء.

إذا كان جهاز الاستشعار المستخدمة يفترض استلام القيم في المئة، فيمكنك أيضا استخدام خاصية EventValue.

تنفيذ الفرق "حزمة"

لنفترض أن تحت تصرفنا هناك عربة روبوت مع عجلتين ونريد نشرها في مكانها. في هذه الحالة، يجب أن تدوير عجلتين في الاتجاه المعاكس. إذا كنا نستخدم DirectCommand وترسل باستمرار أوامرين إلى وحدة التحكم، فقد يكون هناك بعض الوقت بين تنفيذها:

انتظر _bick.directcommand.turnmotoratpowerasync (dosutortport.a، 50)؛ انتظر _brick.directcommand.turnmototpowersync (docutport.b، -50)؛

في هذا المثال، نرسل أمرا لتدوير المحرك بسرعة 50، بعد الانتهاء بنجاح من إرسال هذا الأمر، كرر نفسه مع المحرك المتصل بالمنفذ B. المشكلة هي أن إرسال الأوامر ليس على الفور ، وبالتالي فإن المحركات يمكن أن تبدأ الغزل في وقت مختلف - في حين أن الأمر ب، محرك أ سابقا ابدأ الغزل.

إذا كان الأمر مهما للغاية بالنسبة لنا لإجبار المحركات في وقت واحد، فيمكنك إرسال أوامر إلى وحدة التحكم "حزمة". في هذه الحالة، يجب عليك استخدام خاصية BatchCommand بدلا من DirectCommand:

brick.batchcommand.turnmotoratpower (docutport.a، 50)؛ _bric.batchcommand.turnmotratpower (duthorport.b، -50)؛ انتظر _brick.batchcommand.sendcommandasync ()؛

الآن يتم إعداد فريقين في وقت واحد، وبعد ذلك يذهبون إلى وحدة تحكم مع حزمة واحدة. وحدة التحكم، بعد تلقي هذه الأوامر، تبدأ بتدوير المحركات في نفس الوقت.

ماذا يمكنك أن تفعل أيضا

بالإضافة إلى الدورية المحركات وقيم استشعار القراءة، يمكنك تنفيذ عدد من الإجراءات على وحدة تحكم EV3. لن أبقى بالتفصيل على كاتهم، سأدرج سوى قائمة ما يمكن القيام به:

• CleanuiaSync ()، drawtextasync ()، drawlineasync () وغيرها - معالجة وحدة تحكم الشاشة المدمجة EV3
• Playtoneasync () و Playsoundasync () - استخدام المتكلم المدمج للعب الأصوات
• WriteFileasync ()، CopyFileAsync ()، deletefileasync () (من systemcommand) - العمل مع الملفات

استنتاج

باستخدام .NET لإدارة الروبوتات mindstorms ev3 يدل جيدا أن تقنيات "من مختلف أنحاء العالم" يمكن أن تعمل معا. نتيجة للدراسة، تم إنشاء تطبيق API EV3 for.NET تطبيق صغير يسمح لك بإدارة روبوت EV3 من الكمبيوتر. لسوء الحظ، توجد تطبيقات مماثلة ل NXT، و EV3 تجاوزت الحفلة. في الوقت نفسه، فهي مفيدة في تنشيط الروبوتات المدارة، على سبيل المثال، في روبوتات كرة القدم.

يمكن تنزيل التطبيق وتثبيته على هذا الرابط: