PRA
Samostatný projekt
Projekt sestává z vytvoření fyzického zapojení s Arduinem a alespoň dvěmi periferiemi (motory, displeje, čidla, …) a vytvoření programu. Projekt budete vypracovávat převážně doma, na hodinách bude vyhrazen prostor pro dotazy a řešení problémů. Konzultovat se mnou můžete také kdykoli prostřednictvím aplikace Teams.
Využití AI nástrojů
AI je váš konzultant, ne řešitel
Můžete ho používat k vysvětlení nejasností, nalezení chyb, získání nápadů na postup nebo pochopení principů. Nesmíte ale pouze zadat celé zadání a použít odpověď jako hotové řešení. Pokud něco nechápete, zeptejte se modelu tak, abyste dostali vysvětlení (např. „Proč mi tenhle cyklus končí o jeden krok dřív?“, „Jaký je rozdíl mezi analogRead a digitalRead?“).
Dokumentujte použití
Každé využití AI, které vám pomohlo, stručně popište v dokumentaci projektu v popisu řešení. Např.: „LLM jsem použil k vysvětlení funkce map().“ nebo „LLM mi pomohl najít chybu v syntaxi if podmínky.“
Buďte schopni obhájit řešení
Pokud v kódu nebo projektu použijete nápad z AI, musíte být schopni vysvětlit, proč to tam je a jak to funguje. Během prezentace se na to budu ptát, viz. hodnocení projektu. V extrémním případě, pokud nebudete tušit, jak program funguje a bude zjevné, že vznikl jen zkopírováním výsledku vygenerovaného z kompletního zadání, nebude projekt přijat a pokud nebude do dalšího termínu přepracován, bude hodnocen známkami 5.
Obecná pravidla pro psaní programu
- Zarovnávejte kód (klidně použijte funkci autoformat v Arduino IDE CTRL+T)
- Pro kód, který se opakuje za sebou použijte cyklus
- Kód, který se opakuje na různých místech programu vytvořte jako samostatnou funkci
- Pro čísla pinů a různé výpočetní konstanty si nadefinujte konstantní proměnné, nepoužívejte “magic numbers”
- Používejte komentáře, ne nutně na každém řádku, ale okomentujte jednotlivé bloky kódu, aby bylo jasné, jaká je jejich funkce
Hodnocení
- Jedna známka s váhou 1.0 za samotný projekt (fyzické zapojení a program) a jeho prezentaci
- Funkčnost, splnění všech bodů zadání (7 bodů)
- Znalost toho, jak program funguje (prokázání, že kódu rozumíte a pouze jste jej bez pochopení nezkopírovali) (8 bodů)
- Včasné odevzdání (5 bodů)
- Prezentace před třídou včetně předvedení funkčnosti (2min prezentace plus čas na dotazy. Vhodné je během prezentace buďto promítnout fotky/video projektu nebo projekt předvést na živo) (5 bodů)
- Druhá známka s váhou 1.0 za dokumentaci projektu
- pdf dokument pojmenovaný Jmeno_Prijmeni_trida.pdf dle šablony (1 bod) obsahující:
- Zadání - kompletní zadání zkopírované z Githubu (1 bod)
- Popis řešení - několik vět svými slovy o tom, jak jste postupovali při řešení, zda jste vybírali z více variant řešení, jaké nástroje/knihovny jste použili,…) (2 bodů)
- Schéma - můžete použít libovolný program pro kreslení schémat nebo např. online nástroj wokwi.com nebo KiCAD či jiný SW pro kreslení schemat. Podstatné je, aby bylo možné podle schematu váš projekt znovu vytvořit někým jiným. (10 bodů)
- Fotografii zapojení (2body)
- Kód - přehledně naformátovaný a opatřený komentáři, vložený jako text, nikoli jako obrázek (2 body)
- Seznam použitých zdrojů včetně odkazů na použité knihovny (2 body)
- Závěr - několik vět svými slovy o tom, zda jste splnili všechny body zadání, jaké problémy jste řešili atd. (5 body)
- pdf dokument pojmenovaný Jmeno_Prijmeni_trida.pdf dle šablony (1 bod) obsahující:
| Body | Známka |
|---|---|
| 25 - 22 | 1 |
| 21 - 16 | 2 |
| 15 - 10 | 3 |
| 9 - 5 | 4 |
| 5 - 0 | 5 |
Příklady možných projektů (ale vítané jsou vlastní nápady):
- Elektronická hrací kostka
- Elektronické piano
- Ultrazvukový měřič vzdálenosti s funkcí výpočtu plochy
- Hra na postřeh pro dva hráče
- Hodinky s budíkem a stopkami
- Teplotní čidlo se záznamem na SD kartu
- Voltmetr se třemi napěťovými rozsahy
- Ovládání výtahu (krokový motor, tlačítka, displej)
- Otevírání dveří na RFID karty (RFID čtečka, displej, servo)
- Nápojový automat na RFID karty (RFID čtečka, displej, klávesnice, servo)
- Hudební přehrávač s dálkovým ovládáním
- Reklamní banner s maticovým displejem
- Měření kapacity kondenzátorů
- Robot jako sledovač čáry s funkcí objetí překážky
- Přidání funkce počitadla ujeté vzdálenosti pro robota
- Stavba robota podle vlastního návrhu
Moduly a součástky pro projekt
Můžete si pro potřeby projektu zapůjčit následující vybavení:
| Komponenta | Obrázek | Popis |
|---|---|---|
| Arduino Nano |  |
Deska se stejným procesorem jako Arduino UNO, které používáme na cvičeních, menší rozměry, dá se zapojit přímo do nepájivého pole |
| Arduino MEGA |  |
Deska s ATmega 2560 (stejný jako používáme v MIT) s 56 IO piny, 16 analogovými vstupy |
| Arduino Nano 33 IoT |  |
Arduino s výkonnějším procesorem, Bluetooth a WiFi modulem |
| RTC modul |  |
Modul reálného času s bateriovým zálohováním, komunikace přes I2C. |
| Datalogger shield |  |
Shield s RTC modulem a SD kartou, vhodný pro ukládání naměřených dat |
| Piezzo bzučák |  |
Pro jednoduché zvukové efekty (pípání, tóny,…) |
| Fotorezistor |  |
Součástka s odporem závislým na osvětlení |
| Senzor DHT-10 |  |
Senzor pro měření teploty a vlhkosti |
| Bluetooth modul HC-05 |  |
Bezdrátový modul pro sériovou komunikaci přes Bluetooth. |
| Senzor HC-SR04 |  |
Ultrazvukový senzor vzdálenosti rozsah 2cm - 3m |
| Joystick shield |  |
Rozšiřující deska s joystickem a několika tlačítky pro ovládání projektů. |
| RFID sada |  |
Modul pro čtení RFID karet a čipů s frekvencí 13.56 MHz. |
| LCD displej |  |
Znakový LCD displej 16x2 pro zobrazení textových informací. |
| OLED displej |  |
Malý grafický displej s vysokým kontrastem, komunikace přes I2C |
| Klávesnice |  |
Membránová klávesnice 4x4 |
| Školní robot |  |
Robot s Arduinem, motory, ultrazvukovým senzorem a senzory čáry |
| DC motor s kolem |  |
Stejnosměrný motor s převodovkou a kolem, vhodný pro stavbu vlastního robota |
| Servo |  |
Malý servomotor s přesným řízením polohy 0-180° |
| Krokový motor s řadičem |  |
Motor s přesným krokovým řízením, používaný např. v CNC nebo 3D tisku. |
| Hmotnostní senzor |  |
Hmotnostní senzor s modulem HX711 (24bit ADC) do 5kg nebo do 20kg |
| Senzor srdečního tepu |  |
Senzor srdečního tepu s modulem MAX30100 |
| Modul s MP3 přehrávačem |  |
Modul s MP3 přehrávačem a integrovaným zesilovačem, který může být připojen přímo k reproduktoru. |
| Maticový displej |  |
MLED Matrix matice 8x8x4 s MAX7219 - červená |
| GPS modul |  |
Modul GPS NEO-6M s anténou |
| Ventilátor |  |
Ventilátor 50mm 5V |
| Senzor proudu |  |
Senzor INA219 pro měření proudu. Připojení pře I2C |
| Akcelerometr |  |
Tříosý akcelerometr GY 521 |
| Kruh z RGB LEDek |  |
24x RGB LED WS2812B |