ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ ЖОҒАРЫ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

«ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ҚЫЗДАР ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ» КеАҚ
Физика, математика және цифрлық технологиялар институт

Информатика кафедрасы





ЖОБАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Қозғалысты байқау

Пән атауы: Білім берудегі робототехника және мехатроника
Мамандық атауы, курс: 6B01503 - Математика-Информатика, 3 курс
Орындаған: Амандықова Наргиз Дәуренбекқызы
Тексерген: Тазабекова Парасат Қадырқұлқызы


Алматы, 2023
МАЗМҰНЫ:

КІРІСПЕ...................................................................................................................... Бет нөмірі
І-Теориялық бөлім
1.1 Arduino роботтарды әзірлеу платформасы

1.2 Arduino құрылымы

ІІ-Практикалық бөлім
2.1 Робот жасау


ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ҚОСЫМША
КІРІСПЕ

Өзектілігі: Робот деп біз белгілі бір әрекеттің бағдарламасына және функцияның соңғы жиынтығына ие құрылғыны айтамыз.

Робот (чех тілінен аударғанда robota – еріксіз еңбек, rob – құл) – тірі организм ретінде құрылған автоматты құрылғы. Ол байланысатын және әрекет ете алатын, ойлай білетін, қабылдай алатын машина.

Робототехника – роботтарды зерделеумен айналысатын, жасалған роботтар тапсырманы орындайтын дербес машина болып табылады. Осы зерттеуде қарастырылатын робототехника бөлімі Arduino платасын пайдалану арқылы роботтарды құруға және тиісті бағдарламаларға жатқызылады. Робототехниканы зерделеуде роботтарды жасау үшін макетін жасау негіздерін білуді, сондай-ақ роботтардың өз әрекеттерін автоматты түрде жасай алуы үшін бағдармалау негіздерін түсінуді керек етеді.

Робот салынған бағдарлама бойынша және сыртқы әлем туралы датчиктерден ақпарат ала отырып әрекет етеді. Сыртқы әлемнен ақпарат алудың басым бөлігі-қозғалыс болып табылады. Қозғалыссыз өмір болмайды, ол – барлық нәрсенің өмір сүру тәсілі. Қозғалыс – мәңгі, шексіз бола тұра, дүниеге сырттан енгізілмейді, оның құрамдас бөлігі болып табылады.Қазіргі ХХІ ғасыр ғылыми-техникалық прогресс заманы болғандықтан,адамдарға қарағанда қозғалысты,арақашықтықты роботтар өте жақсы анықтайды.

Жобаның тақырыбы бойынша құрылу қажет робот қозғалысты анықтау барысында сервожетек пен ультрадыбыстық датчикті қосу және қозғалыс байқалса жасыл түс,байқалмаса қызыл түс жануы қажет.

---

Жобаның мақсаты: сыртқы ортадан келген сигналдарға байланысты қозғалысты анықтау және робот құру.

Жобаның міндеттері:

1. Қойылған мақсатты іске асыру үшін қажетті ақпаратты жинау және танысу;

2. Қойылған мақсатты іске асырудың оңтайлы әдісін таңдау;

3. Arduino негізіндегі робототехника және бағдарламалау негіздерін өз бетінше үйрену;

4. Жұмыс орнын, құралдарды дайындау, роботқа арналған компоненттерді әзірлеу;

5. Робот моделін әзірлеу, робот құрастыру, бағдарламаны әзірлеу;

6. Роботтың дайын моделін сынау, нәтижелерді талдау, роботтың бағдарламасы мен құрылымын жөндеу;

7. Алынған ақпаратты жалпылау.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

1. 
   Arduino роботтарды әзірлеу платформасы
   

Arduino-бұл роботтар мен басқа да электронды жобаларды жасау үшін қолданылатын ашық бағдарламалық жасақтама платформасы. Ол микроконтроллерден және жобалардағы байланыстарды бағдарламалауды және басқаруды жеңілдететін бағдарламалық кітапханалар жиынтығынан тұрады.

Arduino Arduino Uno сияқты шағын сынақ тақтасының құрылғыларынан бастап Arduino Mega сияқты үлкенірек үлгілерге дейін әртүрлі пішін факторларында бар. Бұл әзірлеушілерге жобаның өлшемі мен функционалдығына сәйкес келетін ең жақсы нұсқаны таңдауға мүмкіндік береді.

Arduino-да роботтар мен басқа жобаларды дамытуға көмектесу үшін кітапханалар мен басқа ресурстар жасайтын көптеген әзірлеушілер қауымдастығы бар. Сонымен қатар, Arduino-да әртүрлі Робот түрлерін жасау үшін пайдалануға болатын дисплейлер, сенсорлар және қозғалтқышты басқару құрылғылары сияқты көптеген қосымша компоненттер бар.

Тұтастай алғанда, Arduino жаңадан бастаушылардан бастап тәжірибелі әзірлеушілерге дейін бағдарламалау және электроника дағдыларының әртүрлі деңгейлері үшін роботтарды әзірлеудің қарапайымдылығы мен қолжетімділігін қамтамасыз етеді.

Arduino жиынтығының көмегімен жобаны жасауға және оны белгілі бір функцияларды орындауға бағдарламалауға болады.

Arduino жиынтығында өзінің процессоры мен жады бар шағын тақта бар. Сондай-ақ, тақтада компоненттердің барлық түрлерін қосуға болатын бірнеше ондаған түйреуіштер бар: шамдар, датчиктер, қозғалтқыштар, шәйнектер, маршрутизаторлар, магниттік есік құлыптары және жалпы электр қуатымен жұмыс істейтін кез келген нәрсе. Arduino процессорына осы құрылғылардың барлығын берілген алгоритм бойынша басқаратын бағдарламаны жүктеуге болады. Arduino бағдарламалары контактілердегі енгізу-шығаруды басқару функцияларымен толықтырылған кәдімгі С++ - да жазылады.

---

Arduino тақталарымен ыңғайлы жұмыс істеу үшін Windows, Mac OS және Linux жүйелерінде жұмыс істейтін ақысыз ресми Arduino IDE бағдарламалау ортасы бар. Оның көмегімен біз бағдарламаны контроллерге жүктейміз және тақтаны компьютерге USB арқылы қосамыз. Visual Studio, Eclipse, басқа IDE немесе пәрмен жолы арқылы жұмыс істеуге болады, оны XOD IDE визуалды бағдарламалау ортасы арқылы жасауға болады.

2. 
   Arduino құрылымы
   

Arduino аппараттық және бағдарламалық бөлімнен тұрады. Алдымен біз Arduino тақтасына негізделген "электронды миы" бар құрылғыны жинаймыз, содан кейін алынған модульді өз міндеттерімізге бағдарламалаймыз.

Arduino аппараттық бөлігі

Ардуино темірі-бұл орталық микроконтроллері және борттағы қосалқы компоненттері бар шығару платасы.Arduino контроллерінің қалай жұмыс істейтінін түсіндіру үшін оны адам миымен салыстырыңыз.

Адамның миы:

* сенсорлардың (рецепторлардың) деректерін қабылдайды және Суретті, дыбысты, иісті, дәмді және т. б. алады • ;

* кірістерді талдайды;

* шешім қабылдайды-командаларды Орындаушы құрылғыларға жібереді және адам сөйлейді, күледі, жүгіреді және т. б.

Arduino электронды миы, ұқсас жұмыс істейді:

* сенсор деректерін қабылдайды-жарықтандыруды, зиянды газдарды, ауа ылғалдылығын және

т. б. оқиды • ;

* кірістерді талдайды;

* шешім қабылдайды-командаларды Орындаушы құрылғыларға жібереді және жарық қосылады, қозғалтқыш іске қосылады, ақпарат дисплейге шығады және т. б.

Arduino тақтасы-бұл құрылғының миы ғана. Толық жұмыс істеу үшін сенсорлар мен орындаушы құрылғылар қажет. Олар Arduino тақтасына арнайы бөлінген енгізу-шығару түйреуіштері арқылы қосылады.

Роботтың жоспарды орындауы үшін оны бағдарламалау керек, яғни Бағдарлама жазу, оны Arduino IDE ортасында құрастыру және кодты тақтаға жүктеу керек.

ПРАКТИКАЛЫҚ БӨЛІМ

2.1 Роботты жасау

1. Жұмыс орнын, құралдарды дайындаймыз, роботқа арналған компоненттерді әзірлейміз.

• 
  Қажетті құралдар:
  

• 
  Arduino платасы;
  

• 
  Breadboard;
  

• 
  14 сым;
  

• 
  Сервожетек;
  

• 
  Ультрадыбыстық датчик;
  

• 
  Пироэлектрлік ИК-датчик;
  

2. Робот моделін әзірлейміз, роботты құрастыру, бағдарламаны әзірлейміз.

1. Arduino платасы мен Breadboardтың Жер мен Қорекке жалғаймыз.
2. Ультрадыбыстық датчикті Arduino платасының Жер мен Қорекке және 6 мен 7-нші цифрлық пиндарына жалғаймыз.

---

3. Пироэлектрлік ИК-датчикті Arduino платасының Жер мен Қорекке ,4 –нші цифрлық пиндарына жалғаймыз.
4. Сервожетекті Жер мен Қорекке,цифрлық пиндағы 9-ға жалғаймыз.
5. Қызыл және жасыл жарықдиодтарын резистор арқылы 2-нші және 3-нші пинға жалғаймыз.
6. Бағдарламалық кодты теріп,сынамадан өткізіп көреміз.
3. Роботтың дайын моделін сынау, нәтижелерді талдау, роботтың бағдарламасы мен құрылымын жөндеу;

ҚОРЫТЫНДЫ
Қорыта айтқанда, қазіргі уақытта есептеу техникасы және мүмкіндіктері кеңейтілген роботтар қарқынды дамып келеді. Бұл роботтар әр түрлі салада қызмет ететін

адамдардың қызметін жеңілдетіп, өмірін өзгертеді.

Жоба бойынша жұмыс жасау нәтижесінде мен қозғалыс бойынша жұмыс жасай алатын робот жасай алдым. Информатиканың негізгі курсын біле отырып, Arduino платформасымен және С++ тілмен танысуға мүмкіндік туды, оның көмегімен PIR датчигі,сервожетек, Ультрадыбыстық датчикті басқару орталығына айналған платформа бағдарламаланады. Сонымен қатар, жоба бойынша жұмыс кезінде ультрадыбыстық сигнал арқылы ақпарат беру туралы білім толықтырылды.

Кез-келген жұмыс істейтін роботтың негізгі компоненті-бағдарлама.Онсыз робот қадам жасай алмайды, өйткені ол әр роботтың және тікелей барлық ғылымның – робототехниканың негізгі бөлігі болып табылады.Робот қозғалысты сезу арқылы автоматты түрде жарықты қосатындай етіп бағдарламаланған. Бағдарламалау үшін ресми Arduino қосымшасы таңдалды.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. 
   Колосов Д. Т. Первый шаг в робототехнике М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2018.
   

2. 
   Петин В.П. Проекты с использованием контроллера Arduino, 2015
   

3. 
   Откуда произошло слово РОБОТ? [Электронный ресурс] - http://masterok.livejournal.com/1449280.html
   

4. 
   Разновидности роботов и их классификация [Электронный ресурс] -http://www.scienceforum.ru/2013/http://geektimes.ru/company/ulmart/blog
   

---

Смотрите также файлы

• Отчет о учебной практике по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научноисследовательской деятельности.docx

• Самостоятельная работа 1 по курсу Механические свойства металлов и сплавов Преподаватель подпись, дата инициалы, фамилия.docx

• Пояснительная записка содержит стр., рис., табл., использованных источника. Демонстрационной графики 6 листов.doc

• Курсовая работа тема Состояние аффекта как признак субъективной стороны преступления Выполнил студент.docx

• Оытуды лгілік оу бадарламасы негізінде 2022 2023 оу жылына арналан йымдастырылан ісрекетті перспективалы жоспары Білім беру йымы.docx