Программирование и компьютерное моделирование

Руководитель кружка: Шамигулов Петр Валерьевич

  1. Отставнов Дмитрий
    специальность: Web-программист и Электрик
    Ученик 11 Б класса 19 школы. Необычайно харизматичен, крут, талантлив и скромен.
  2. Селезнёва Оксана
    Специальность: Математик и Синоптик
    ученица 11А класса 19 школы. Единственная девушка «большого» коллектива.
  3. Фёдоров Георгий
    Специальность: Android-программист и Программист «железа»
    Ученик 11 Б класса 19 школы, победитель олимпиады городской по физике и призёр областной.

Задачи на этот учебный год:

  1. Усовершенствовать микроконтроллер Arduino, дополнив его магнитным и акселерометрическим датчиком пространственного положения солнечной батареи, а также погодными датчиками: температуры, влажности и давления с целью прогнозирования количества вырабатываемой установкой энергии.
  2. Разработать управляющую программу для контроллера Arduino, которая будет обеспечивать получение информации с датчиков и передачу её на веб-сервер для логгирования и последующего анализирования информации и мобильный гаджет под управлением ОС Android, реализующий интерфейс взаимодействия с контроллером Arduino.
  3. Разработать математическую модель, влияния суточного положения солнца и погодных условий на количество вырабатываемой энергии.
  4. Разработать управляющую программу для планшетного компьютера на ОС Android, реализующую взаимодействие c Arduino, а также обеспечивающую расчёт прогнозируемого количествf вырабатываемой электрической энергии с учётом времени суток и погодных условий.
  5. Поддержание интерфейса дополненной реальности, как дополнительного, технологического, удобного и быстрого доступа к статическим и динамическим техническим параметрам установки.

Тематический план занятий технического кружка

№ темы Дата проведения Тема занятия Всего часов
1 25.10.2014 Вводное занятие. Формулирование задач. Определение направлений деятельности. Определение функций каждого из участников. Знакомство с программой инженерных расчетов и математического моделирования Mathcad. 2
2 01.11.2014 Установка и настройка программного обеспечения:- для разработки управляющих программ для контроллеров — Arduino IDE;- для разработки приложений для мобильных устройств — Android Studio.

Основные сведения о микроконтроллерах AVR. Принципы построения управляющих программ. Аналоговые и дискретные сигналы. Обмен информацией с внешними устройствами. Порты ввода-вывода. Интерфейсы. Вывод информации на алфавитный LCD-дисплей. Обработка прерываний. Написание простейшей управляющей программы, ее отладка и тестирование.

4
3 08.11.2014 Принципы построения программ для операционной системы Android. Java-приложения. Основные понятия объектно-ориентированного программирования: «класс», «объект», «наследование», «свойство», «событие». Написание простейшей программы «Hello, world». Добавление функций взаимодействия с пользователем. Обработка событий. 4
4 22.11.2014 Программная реализация опроса датчиков положения, ориентации, метеорологических датчиков. Архивирование информации. Выгрузка информации в базу данных. Реализация web-интерфейса. 4
5 06.12.2014 Разработка математической модели прогнозирования выработки и потребления электрической энергии для МЭК. Апробация модели. Определение способов получения метеорологической информации. Оптимизация управления положением солнечной батареи. Формулирование задачи для кружка «Технического проектирования» с целью 3D визуализации процесса управления положением солнечной батареи. 4
6 13.12.2014 Разработка управляющей программы для микроконтроллера. Тестирование и отладка программы. Подготовка презентации о результатах деятельности кружка за первое полугодие. 4
Итого: 22

Наши достижения:

  1. Изучена схема микроконтроллера Arduino, получены первые представления о компиляторе и языке программирования.
  2. Установлены на рабочие компьютеры и изучены программные средства:
  3. Изучена и адаптирована к программной реализации математическая модель годового и суточного движения солнца по небосводу.
  4. Отлажены процедуры доступа к базам данных для получения данных прогноза погоды с открытых источников для последующей обработки.