Программирование и компьютерное моделирование
Руководитель кружка: Шамигулов Петр Валерьевич
- Отставнов Дмитрий
специальность: Web-программист и Электрик
Ученик 11 Б класса 19 школы. Необычайно харизматичен, крут, талантлив и скромен. - Селезнёва Оксана
Специальность: Математик и Синоптик
ученица 11А класса 19 школы. Единственная девушка «большого» коллектива. - 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:
- 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.
- 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.
- Разработать математическую модель, влияния суточного положения солнца и погодных условий на количество вырабатываемой энергии.
- 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.
- 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:
- Изучена схема микроконтроллера Arduino, получены первые представления о компиляторе и языке программирования.
- Установлены на рабочие компьютеры и изучены программные средства:
- а) Мathcad
- в) Аrduino IDE
- с) Аndroid Studio
- Изучена и адаптирована к программной реализации математическая модель годового и суточного движения солнца по небосводу.
- Отлажены процедуры доступа к базам данных для получения данных прогноза погоды с открытых источников для последующей обработки.
