Przeszukaj forum

Czego dowiesz się z tego artykułu? Każdy to robi, natomiast prawie nikt nie zwraca na to uwagi. Nawet czytając ten tekst, organizm czytelnika wykonuje ściśle określoną listę kroków, która pozwala mu na zrozumienie czytanego tekstu. Algorytm to uporządkowany zbiór zadań, które wykonuje się w celu rozwiązania problemu. Czytając poniższy tekst zrozumiesz, że algorytmy są związane z praktycznie wszystkim co robisz na co dzień. Wprowadzę Cię do zapisu algorytmów. W artykule przedstawiono również 2 proste algorytmy zapisane w formie programu dla Arduino. Algorytmy w codziennym życiu. Załóżmy, że chcielibyśmy upiec ciasto, tak jak robiła to nasza babcia, która kierowała się konkretnym przepisem. Zaglądamy do jej zeszytu i czytamy, że potrzebujemy jajka, mąkę, masło i inne składniki. Pierwszym krokiem jest pokrojenie masła. Drugi to dodanie mąki, proszku do pieczenia, cukru i masła do miski. Po kolejnych 10 krokach wyciągamy pyszne ciasto z piekarnika i po ostygnięciu delektujemy się nim. Postępujemy tutaj według jasno określonej listy zadań, którą wymyśliła nasza babcia i dzięki której możemy osiągnąć pożądany cel. Po zjedzeniu ciasta wychodzimy na spotkanie z naszym znajomym. Nasz kolega mieszka na 1 piętrze, a winda nie działa, więc kierujemy się na schody. Wchodzimy na pierwszy stopień i weryfikujemy, czy jesteśmy na 1. piętrze. Jeżeli nie, to wchodzimy o 1 stopień wyżej i powtarzamy to, dopóki nie znajdziemy się na docelowym piętrze. W tym przypadku nasze postępowanie jest wyrażone za pomocą powtarzających się czynności, które kończymy, gdy założony przez nas warunek się spełni. Oczywiście w takich sytuacjach postępujemy automatycznie, ale warto było o tym wspomnieć, bo są to życiowe przykłady algorytmów - przepisów, które prowadzą do rozwiązania problemu, np. upieczenia ciasta, lub wejścia na 1. piętro. Mówimy o algorytmie, gdy jest on: poprawny - działa, jednoznaczny - daje ten sam wynik przy takich samych danych, skończony - nie działa w nieskończoność, efektywny - wykonuje się w sensownym czasie. Trzeba pamiętać, że algorytm ≠ program. Jeżeli algorytm jest zapisany językiem programowania, to wtedy możemy mówić o programie. Zapis algorytmów i przykłady Pamiętaj, że bardzo złym pomysłem jest zapisywanie algorytmów jako jakąś opowieść, bo może to zaburzać interpretację ich działania. Dobrym zwyczajem jest zapisywanie ich technikami, które zostały przedstawione poniżej. Lista kroków Najprostszą i najbardziej naturalną techniką jest zapis algorytmu w postaci ponumerowanych punktów, w których wypisujemy po kolei, co robimy. Zależnie od sytuacji, kroki można pomijać lub do nich wracać. Uproszczony algorytm wykonania ciasta. Autor nie ponosi odpowiedzialności za korzystanie z tego przepisu! pokrój 100 g zimnego masła na małe kosteczki dodaj do miski: 200 g szklanki mąki, pokrojone masło, 13 g proszku do pieczenia, 26 g cukru i rozbite jajko bez skorupki zmieszaj porządnie zawartość miski ciasto włóż do lodówki po 15 minutach wyciągnij ciasto piekarnik nagrzej do 180 stopni Celsjusza wypełnij formę ciastem i dodaj owoce włóż do piekarnika blachę z ciastem na 50 minut sprawdź czy gotowe. Jeżeli tak to przejdź do kroku 12. W przeciwnym razie przejdź do kroku 10 poczekaj minutę przejdź do kroku 9 wyjmij ciasto i daj mu ostygnąć zakończ algorytm Powyższy algorytm jest uproszczeniem. Bezmyślne kierowanie się nim może skutkować tym. Jesteśmy ludźmi i raczej każdy rozumie zwrot dodaj cukier. Algorytm wchodzenia po schodach: sprawdź czy wszedłeś na docelowe piętro. Jeżeli tak, to przejdź do kroku 4. W przeciwnym razie przejdź do następnego kroku wejdź o jeden stopień do góry przejdź do kroku 1 zakończ algorytm W powyższych algorytmach pojawiają się instrukcje warunkowe (jeżeli) i pętle (jeżeli… przejdź do kroku poprzedniego) - jedne z najważniejszych zagadnień programowania. Instrukcją warunkową nazywamy fragment programu, który praktycznie odpowiada na pytanie w formie: tak/nie, prawda/fałsz, 1/0. Na podstawie odpowiedzi może wykonywać jakąś czynność. Pętla to fragment kodu, który powtarza się, jeżeli warunek przypisany do tej pętli jest spełniony. W kolejnych przykładach będę posługiwał się tylko algorytmem wchodzenia po schodach, bo jest on krótki i wystarczy do wyjaśnienia innych technik zapisywania algorytmów. Pseudokod Jak sama nazwa wskazuje, jest to symbolicznie zapisany kod, który w dużej mierze zachowuje zasady języków programowania. W tym artykule wykorzystamy zasady, które opisano w tym dokumencie. Należy pamiętać, że nie istnieje oficjalny standard dla pseudokodu i to jest tylko szkolny przykład. Operacje matematyczne dodawanie – + odejmowanie – - mnożenie – • dzielenie – / dzielenie całkowite – div reszta z dzielenia – mod Przypisanie wartości do zmiennej a ← 3 Instrukcja warunkowa jeżeli a = 3 wykonuj a ← 0 w przeciwnym razie a ← 1 Operatory porównania większe - > większe równe - ≥ mniejsze - < mniejsze równe - ≤ równe - = nierówne - ≠ Operatory logiczne AND - i OR - lub Pętle dopóki a < 10 wykonuj a ← a + 1 lub dla i = 1, 2, 3, … 10 wykonuj a ← a + 1 lub wykonuj a ← a + 1 dopóki a < 10 Przedstawmy teraz algorytm wchodzenia po schodach w postaci pseudokodu. Musimy założyć pewne uproszczenia i dodatki: z góry wiemy ile dane schody mają stopni wejście na stopień traktujemy jako dodanie 1 do zmiennej wskazującej aktualny stopień gdy będziemy na środkowym stopniu to powiemy “połowa za mną…” po wejściu na piętro jesteśmy bardzo szczęśliwi, że nasz algorytm działa, więc mówimy “jestem na piętrze!” wprowadź liczbaStopni aktualnyStopien ← 0 dopóki aktualnyStopien < liczbaStopni wykonuj aktualnyStopien ← aktualnyStopien + 1 jeżeli aktualnyStopien = liczbaStopni div 2 wypisz “Połowa za mną…” wypisz “Jestem na piętrze!” Zapisując algorytm w pseudokodzie, pamiętaj, żeby stosować wcięcia do operacji, które dotyczą użytej wcześniej instrukcji, takiej jak instrukcja warunkowa. Zapewni to czytelność i poprawne działanie kodu, ponieważ pseudokod bazuje na wcięciach. Pseudokod zapewnia szybki zapis algorytmu i możliwość łatwego przekonwertowania go na język programowania. Schemat blokowy W tej technice używamy bloków o konkretnym kształcie, aby wskazać różne instrukcje algorytmu. Podstawowe kształty: owal - miejsce rozpoczęcia/zakończenia algorytmu prostokąt - operacje na zmiennych romb - instrukcja warunkowa równoległobok - wprowadzenie/wypisanie danych I tak jak poprzednio, algorytm wchodzenia po schodach: Dla czytelności polecam wejść w pełny obraz. Schemat blokowy czyta się od punktu START i podąża się zgodnie ze strzałkami, wykonując wszystkie operacje zawarte w mijanych blokach. Spróbuj przeanalizować powyższy algorytm! Dzięki schematowi blokowemu będziesz mógł przedstawić swoje algorytmiczne pomysły w czytelny i klarowny sposób. Należy pamiętać, że schemat blokowy dobrze sprawdza się w algorytmach mniejszych rozmiarów. Spróbuj sobie wyobrazić, co by było, gdyby na schemacie znajdowało się 100 różnych bloków i byłoby między nimi dużo połączeń… Język programowania Wcześniejsze techniki zapisu algorytmów są stosowane do ich przedstawienia w sposób symboliczny. Komputer to maszyna i potrzebuje konkretnych instrukcji, dlatego stosuje się języki programowania, które są jednoznaczne i precyzyjne. Mówiąc chcę dodać dwie liczby trzeba jeszcze sprecyzować, jakie mają wartości, jakiego są typu, gdzie będzie przechowywany wynik itp. Każdy język charakteryzuje się składnią i semantyką, czyli sposobem, w jaki programy napisane w danym języku są konstruowane i interpretowane przez komputer. Składnia odnosi się do struktury i zapisu gramatycznego kodu, czyli do tego, jakie konstrukcje i polecenia są akceptowane w danym języku. Z kolei semantyka odnosi się do znaczenia tych konstrukcji oraz sposobu, w jaki są one rozumiane i wykonane przez interpreter lub kompilator. Poniżej znajduje się zapis algorytmu wchodzenia po schodach w języku C. #include <stdio.h> int main() { int iloscStopni = 10; int aktualnyStopien = 0; while (aktualnyStopien < iloscStopni) { aktualnyStopien = aktualnyStopien + 1; if (aktualnyStopien == iloscStopni / 2) { printf("Polowa za mna!\n"); } } printf("Jestem na pietrze!\n"); return 0; } Tutaj warto zaznaczyć jak korzysta się z funkcji. Nazwę możesz kojarzyć z matematyki, gdzie występuje funkcja f(x). Dokładnie w ten sam sposób działają funkcje w programowaniu. Wywołując ją podajesz jej nazwę i w nawiasach argumenty, które zostaną wykorzystane do pewnych operacji. Funkcja może zwracać pewną wartość lub nie. Np. funkcja printf() nic nie zwraca, ale wypisuje napis w konsoli. Jeżeli zwraca to musimy podać zmienną przechowującą wartość wyniku. Na początku programu musimy pobrać bibliotekę, w której znajdują się funkcje, których będziemy używali w programie. Za to odpowiada pierwsza linijka - #include <stdio.h>. W C operacje pisze się między nawiasami klamrowymi, które oznaczają początek i koniec danej instrukcji. W tym przypadku cały program jest zapisany w funkcji głównej main(), która zawsze się wykonuje przy uruchomieniu programu. Na końcu każdej operacji musi wystąpić średnik! Żeby nie komplikować kodu pobraniem wartości założyłem, że wiemy od samego początku, ile jest stopni na schodach, dlatego równocześnie z deklaracją, że będzie to zmienna stałoprzecinkowa int, przypisujemy jej wartość 10: int iloscStopni = 10;. while() to pętla odpowiadająca pętli dopóki w pseudokodzie. W nawiasach wpisujemy warunek wykonania się kolejnego kroku pętli. Funkcja printf() wyświetla napis zawarty w nawiasach, w cudzysłowie. Porównaj kod zapisany pseudokodem z tym w C. Jestem pewny, że dostrzeżesz podobieństwa. Algorytmika w Arduino Należy pamiętać, że programy, które piszemy na Arduino, działają w nieskończonej pętli. Procesory, mikrokontrolery i inne sterowniki są projektowane tak, aby mogły działać cały czas. Z tego powodu programy w Arduino wykonują się w dwóch funkcjach - setup() i loop(). Dodatkowo warto zaznaczyć, że język wykorzystywany w Arduino IDE jest praktycznie językiem programowania C++. setup() wykonuje się tylko i wyłącznie raz przy starcie całego programu. Używamy tej funkcji, żeby rozpocząć pewne procesy lub ustawić wejścia i wyjścia na odpowiednie tryby. Stąd jej nazwa, która przetłumaczona na j. polski brzmi konfiguracja. Konfigurujemy i przygotowujemy środowisko na późniejsze etapy wykonywania programu. loop() wykonuje się po zakończeniu funkcji setup i działa w pętli - wykonuje się cały czas. Tutaj umieszczamy operacje związane z np. sterowaniem i przechwytywaniem informacji. Przykładowe algorytmy na Arduino Blink Na początku zajmiemy się miganiem diodą LED. Nie musisz nic pisać, aby skorzystać z tego programu! Włącz Arduino IDE -> kliknij zakładkę File -> Examples -> 01.Basics -> Blink. Otworzy się nowe okienko z programem Blink. Zauważysz dużo komentarzy, które są poprzedzone dwoma myślnikami, lub znakami /* i zakończone */. Możesz je usunąć. Zostanie poniższy kod: void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); } pinMode() ustawia wybrany pin na wejście lub wyjście. Przyjmuje dwa argumenty - numer pinu i wybranie trybu. Arduino ma wbudowaną stałą, która wskazuje na pin wbudowanej w płytkę diody, więc to będzie nasz pierwszy argument. Drugim będzie OUTPUT, czyli ustawienie pinu na wyjście. Ta funkcja wykona się tylko raz, bo znajduje się w setup(). W funkcji loop() jako pierwszy krok ustawiamy pin LEDa na stan wysoki (zapali się) funkcją digitalWrite(), podając pin tej diody i argument HIGH oznaczający stan wysoki. Funkcja delay() powoduje czekanie programu. Wartość w nawiasach to długość czasu w milisekundach. Potem wyłączamy diodę, czekamy sekundę. Funkcja loop() wykonuje się od nowa. Czy jesteś w stanie zapisać algorytm migania diodą w postaci schematu blokowego? Czytanie przycisku Poniżej znajduje się program do zapalania lampki, gdy wciśnięty jest przycisk na pinie 7. Spróbuj go przeanalizować i pochwal się w komentarzu, jak działa! Dodatkowo w ramach ćwiczenia, polecam zapisać go w postaci pseudokodu. Kilka podpowiedzi: zmienne i stałe można deklarować poza głównymi funkcjami. Można wtedy się do nich odwołać w każdym miejscu w programie #define oznacza deklarację stałej, której nie zmienia się przez cały program. Symbolicznie stałe zapisuje się wielkimi literami digitalRead() czyta i zwraca stan, który aktualnie jest na pinie funkcja else() wykonuje się wtedy, gdy instrukcja warunkowa zwróciła fałsz #define PIN_LED 8 #define PIN_BUTTON 7 int buttonState = 0; void setup() { pinMode(PIN_LED, OUTPUT); pinMode(PIN_BUTTON, INPUT); } void loop() { buttonState = digitalRead(PIN_BUTTON); if (buttonState == HIGH) { digitalWrite(PIN_LED, HIGH); } else { digitalWrite(PIN_LED, LOW); } } Podsumowanie Znajomość pojęcia algorytm to kluczowa umiejętność w świecie programowania. Jeśli zaczynasz pisać kod na platformę Arduino, to warto zgłębić tę tematykę. Nie ograniczaj się tylko do zapisu algorytmów - zrozum, jak działają i jak możesz je wykorzystać w praktyce. Gorąco polecam skorzystać z kursu Arduino na Forbocie, abyś mógł szybko przekuć swoją wiedzę na konkretne projekty.

Dzień Dobry, Chciałbym nauczyć się podstaw assemblera. Mam tutaj na myśli strukturę języka (dyrektywy, sekcje programu itp.) - inaczej mówiąc, zagadnienia niezależne od architektury docelowej. Wiedzę chciałbym najbardziej wykorzystać przy pracowaniu z układami AVR i ARM. Korzystając z zasobów internetu trafiłem na wiele "tutoriali", jednak wszystkie z nich były wg mnie niedopracowane - wiele terminów było omawianych powierzchownie albo wcale, jakby autorzy z góry zakładali, że każdy te terminy zna. Tak więc, jeśli ktoś może zasugerować przystępną, w miarę aktualną lekturę, byłbym wdzięczny za jej link/tytuł.

Cześć, czołem 🙂 Gdy czytam tematy, jakie znajdują się w dziale "Zupełnie zieloni" zastanawiam się, czy nie powinienem zatytułować posta z użyciem koloru określającego jeszcze większą niedojrzałość 😄 Dopiero zaczynam. Zabawa elektroniką sprawia mi przyjemność. Potrzebowałem czegoś takiego. Czegoś, co oderwie mnie od rzeczywistości i da trochę dziecięcej radości. Umarłem na kilka dni próbując zrozumieć projekt pod nazwą "Multiwibrator astabilny". Zastanawiałem się, w jaki sposób do tego podejść. Znalazłem wyjaśnienie na Wikipedii i wydaje mi się, że mniej więcej go już rozumiem. No i przestraszyłem się trochę, bo elektronicznych projektów jest wiele. Rozumiem, jak działają poszczególne elementy elektroniczne (a może tak mi się tylko wydaje), a gdy próbuję pojąć ich działanie w komplecie z innymi, nie daję rady. W związku z tym mam kilka pytań. 1. Czy są jakieś podstawowe układy elektroniczne (jak wyżej wspomniany multiwibrator astabilny), które trzeba poznać dogłębnie, żeby zrozumieć więcej? Tak jak gotowe formuły w językach programowania. Takie proste układy, których znajomość działania pozwoli na zrozumienie tych bardziej skomplikowanych i budowę swoich. Albo na diagnozę zepsutych urządzeń. 2. Jeżeli tak, to czy jesteście mi w stanie polecić takie podstawowe układy? 3. Jak podejść do czytania schematów? Istnieją zasady, które mówią jak to robić? Mając zaawansowany schemat dzielimy go na jakieś mniejsze schematy odpowiadające za konkretne zadania? 4. Jeśli chodzi o proste schematy. Jak je czytać? Idąc "z prądem" po kolei jak płynie? Czy może są podzespoły elektroniczne, na które w pierwszej kolejności trzeba zwrócić uwagę próbując zrozumieć działanie układu? Jak to robicie? Jak doszliście do zrozumienia działania układów? Jestem zafascynowany, gdy oglądam na YT np. De-kompozytora i to, jak diagnozuje i naprawia sprzęty. Albo gdy patrząc na układ, wie jakie elementy za co opowiadają. Będę wdzięczny za perspektywę każdego z Was. Może któraś z nich trafi do mnie szczególnie. Nie pogardzę również przykładami i dodatkowymi źródłami informacji, z których być może korzystaliście, gdy mieliście podobny problem do mojego. Pozdrawiam serdecznie ❤️

Cześć Mam pytanie, jaki zestaw do nauki elektroniki byłby najlepszy dla syna. Rozpoczął naukę w technikum na kierunku mechatronika. Pozdrawiam

Siema, jestem tu nowy, piszę to ponieważ rozpoczełem Forbotowy kurs Arduino, ale jednak braki w C są za duże, żeby samodzielnie robić bardziej skomplikowane zadania. Więc może polecicie jakąś literaturę lub kursy, które pomogą wyrównać braki takim osobom jak ja. 🙂 Najlepsze by były materiały ukierunkowane w stronę takich platform jak Arduino, RPi, itp..

Witam, jestem nowym użytkownikiem forum i mam pytanie do osób które przeszły trochę w życiu i mają większe doświadczenie niż ja. A mianowicie w jakim kierunku się uczyć i rozwijać aby zdobyć większe doświadczenie w robotyce i dziedzinach pokrewnych. Ogarniam proste układy elektroniczne, arduino bez problemu, i mam też doświadczenie w programowaniu zarówno robotów mobilnych jak i c++ i języków webowych. Jakiś czas temu robiłem na konkurs prototyp robota wiercącego w lodzie. Chciałby zacząć robić jeszcze bardziej zaawansowane roboty i projekty ale jest tyle dziedzin które sumują się na robotykę, że ciężko mi ustalić kierunki od których zacząć poszerzanie wiedzy i umiejętności.