Open playground – Wired communications. Επικοινωνία EV3 με open hardware (arduino etc) | Παναγιώτης Βέρρας Στο πλαίσιο του WRO Teacher Camp 2018 που προσφέρθηκε δωρεάν σε εκπαιδευτικούς όλων των βαθμίδων από τον WRO Hellas την περίοδο 7-9 Σεπτεμβρίου 2018

1. Open Playground
Wired communications
Βέρρας Παναγιώτης
WROHellas Teacher Camp

2. Μελέτη περίπτωσης
+

3. Βασικά χαρακτηριστικά
32-bit ARM9 processor, Texas Instrument AM1808 (300MHz)
64 MB DDR RAM - 16 MB FLASH - 256 KB EEPROM
8-bit RISC processor, Atmel ATmega328P, (20MHz)
2 KB SRAM - 32 KB FLASH - 1 KB EEPROM

4. Χρειάζεστε πραγματικά ένα (ή περισσότερα)
ARDUINO στο project σας?
?

5. Πως επικοινωνούν (ενσύρματα)
Επικρατέστερος τρόπος ο δίαυλος I2C
(Inter-Integrated Circuit)
Τι είναι: Ένας σειριακός δίαυλος που χρησιμοποιείται για την σύνδεση
περιφερειακών μικρής ταχύτητας (είτε πάνω σε τυπωμένο κύκλωμα, είτε
συνδεδεμένων με καλώδια)
Εναλλακτικά: Analog, UART

6. I2C basics
• Αποτελείται από δύο καλώδια αμφίδρομης κατεύθυνσης
Ø SCL (γραμμή ρολογιού)
Ø SDA (γραμμή δεδομένων)
Ø Επιπλέον αυτών, χρειαζόμαστε ένα καλώδιο για GND (γείωση)
Ø Και ένα ακόμη για VDD (τροφοδοσία) του μικροελεγκτή (προαιρετικό)
• Ταχύτητα του απλού I2C διάυλου ⇢ έως και 400kbit/sec
• Ο μέγιστος αριθμός κόμβων ⇢ 20
(Υπάρχουν κάποιες παραλλαγές/τροποποιήσεις που επιτρέπουν είτε την αύξηση της ταχύτητας είτε τον αριθμό των κόμβων)

7. I2C master & slaves
Οι συσκευές στο δίαυλο είναι είτε Master είτε Slaves
Όλες έχουν ως αναγνωριστικό μια διεύθυνση 7bit
Στο δίαυλο μπορούν να συνδεθούν θεωρητικά έως 112 συσκευές

8. I2C μορφή & τρόπος μετάδοσης
Όλες οι συσκευές μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα στο δίαυλο
Η συσκευή Master ελέγχει και οδηγεί τη γραμμή ρολογιού SCL
Οι μεταφορές ελέγχονται αποκλειστικά από τις master συσκευές
7bit data
1 bit read/write signal
1 bit acknowledgement

9. Τι θα χρειαστείτε
1x Lego EV3 brick
1x Arduino microcontroller (πχ Uno)
1x Arduino IDE
1x Lego EV3-G (programming application)
1x Dexter Industries EV3 block for I2C
1x Breakout/breadboard adapter ή
2x Aντιστάσεις 82kΩ

10. I2C συνδεσμολογία
Με τη συγκεκριμένη συνδεσμολογία το Arduino δεν χρειάζεται εξωτερική τροφοδοσία καθώς τη
λαμβάνει από το EV3 brick

11. Προγραμματισμός ΕV3
Εισαγωγή I2C block

12. Προγραμματισμός ΕV3
Εφαρμογή για την αποστολή & λήψη 1byte δεδομένων

13. Προγραμματισμός ARDUINO
Εφαρμογή για την αποστολή & λήψη 1byte

14. Πηγές & χρήσιμοι σύνδεσμοι
• https://www.i2c-bus.org/specification/
• https://education.lego.com/en-us
• https://www.dexterindustries.com
• https://www.arduino.cc