Řídicí jednotka

V dnešní hodině si dáme trochu odpočinek od ježdění a budeme "kouzlit" se zvukem a grafikou.  

Jistě jste si všimli, že jsme jak motory, tak i počítač připojovali k řídící jednotce. Je to velmi důležitá "krabička", která vše propojuje a stará se o vykonávání programů. Je v ní umístěn mikropočítač ARM velmi podobný tomu, který možná máte ve svém chytrém telefonu. Ten nejdříve tzv. dekóduje a poté vykonává Vaše příkazy zadané do programovacího prostředí a uložené do programu.

Vezměte si Váš model robotického auta a opatrně od něj odpojte řídící jednotku. Zbytek modelu odložte. Nebudete ho dnes potřebovat.

Řídicí jednotka
LEGO Mindstorms EV3

Řídicí jednotka v sobě obsahuje mikropočítač.

Jaké další prvky jsou či mohou být v řídicí jednotce?  

1.
2. 
3. 
4.
5.
6.
...

Řídicí jednotka obsahuje ...
 

Napájení - bez energie by řídicí jednotka nemohla fungovat.

Řídicí jednotka je elektrické zařízení napájené z baterií. V případě našeho LEGA jsou to dle typu buďto nabíjecí Li-ION baterie či AA baterie (klasické či nabíjecí NiMH). Řídicí jednotka dále napájí i další prvky jako jsou např. motory, senzory, reproduktor, Bluetooth či displej.

Paměť - jednotka je stejně jako většina počítačů vybavena dokonce dvěma typy paměti - dočasnou operační pamětí a trvalou pamětí typu flash.

Operační paměť typu RAM je velmi rychlou pamětí, do které se ukládají data a ze které se spouští (vykonávají) programy. Má však jednu nevýhodu. Po odpojení napájení ztrácí svůj obsah.
Paměť typu flash je pomalejší pamětí, ale svůj obsah po odpojení neztratí.
K čemu by jí šlo využít? Co je na ní uloženo? 

Proč není využita jen operační pamět RAM, když jednotka obsahuje baterie?
Víš, co to je firmware a proč je důležitý? 

Displej - ...

 

 Stáhni si

První program

Začneme jednoduše. Připravili jsme pro vás první program, který si můžete stáhnout pomocí ikony pro stažení v levé části obrazovky.

První program

Máš program stažený? Otevři ho v programovacím prostředí LEGO Mindstroms EV3. Má následující ikonku, ale možná ti soubor půjde otevřít jen jednoduchým poklepáním. 

Záložky nepřepínej, dokud úkol nevyřešíš. 

Zkus navrhnout a vyzkoušet řešení, jak dostat z počítače do řídicí jednotky.

Tlačítko spustit nereaguje? Proč je tomu tak?

Jednotku je potřeba s počítačem propojit a to buďto pomocí USB kabelu či pomocí Bluetooth. S tím budeme pracovat až v příštích hodinách a tak teď použij USB kabel, který najdeš v krabici. 

TIP: O tom, zda je jednotka úspěšně připojena se můžeš přesvědčit v pravém dolním rohu. 

Uvidíš zde název jednotky, stav nabití baterií, verzi řídícího programu, zaplnění paměti i typ připojení (USB).

Zjišťujeme, co program dělá

 

1. Napiš, co program dělá.

2. Poznal jsi písničku?

3. Napiš, jaké chyby se v ní vyskytují.

4. Zkus je v programu nejprve vyhledat a poté opravit.

5. Písničku dokonči.

Každý programový blok („kostička s příkazem“) má určité vlastnosti. Těm se říká parametry.

Jaké vlastnosti měním pomocí:
1.
2.
3.
4.

Které z nich jste pro opravu využili? 

TIP: Bloky můžete buďto zkopírovat nebo vybrat v dolní části okna. Zelená sekce sdružuje všechny základní výstupní bloky, tedy bloky, které provádí navenek viditelnou činnost (např. zvuky, vykreslení na displeji, otáčení motorů a jiné).

Hrátky s displejem

Naučili jste se ovládat zvuk, nyní se podíváme na displej. Kde se nachází asi říkat nemusíme, zajímavé však bude, jak se ovládá.

 Stáhni si

Displej 1

Stáhnete si program a otestujte, co dělá.

Zjišťujeme, co program dělá

1. Napiš, co program dělá.

2. Napište, co očekáváte, že se stane, pokud odstraníte blok zvuku. Nevadí, když se zmýlíte. Důležité je se zamyslet. 

3. Předpoklad otestujte. Stalo se to, co jste si mysleli?

Proč se na displeji „nic“ nezobrazuje?

Jaké vlastnosti měním pomocí:
1.
2.
3.
4.

Které z nich jste pro opravu využili? 

Program se skládá ze sledu příkazů, které jsou postupně (a někdy i souběžně) vykonávány. Po vykonání všech příkazů program skončí a řízení se ujme operační systém. Program tedy skončil a displej se přepsal.

Tvůj program se skládá jen z jednoho bloku, který se vykonal a program následně skončil. Došlo tedy k přepsání výstupu displeje. Pro ovlivnění délky běhu programu můžeš využít i blok s čekáním „Wait“ 

Upravujeme program

1. Uprav program tak, aby text zůstal na displeji zobrazený po 3 vteřiny.

2. Dokážete zobrazovat text postupně po písmenkách (L, LE, LEG, LEGO)? Program vytvořte a vyzkoušejte.

3. Poradíte si i se složitějším výpisem (obrázek). TIP: Složitější úlohy je vhodné řešit po menších částech. Zkus např. nejdřív text zarovnat na střed a např. až poté řešit jeho pozici či zarovnání.

4. Nyní si na závěr pojmenujte robota a nechte jeho jméno zajímavým způsobem vypsat na displej.

Děkujeme

To je pro dnešek vše.