Post on 07-Jan-2017
Proteus Visual Designer
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Drag, Drop and PLAY!
Agenda
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Esta apresentação incluí:
A filosofia por trás do Visual Designer.
Exemplos.
Benefícios educacionais.
Planos para o futuro.
Filosofia do Visual Designer
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Por que Visual Designer?
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Aprender ‘C ou C++’ é difícil, aprender assembly é muito mais difícil.
Microcontroladores 8 bits são muito complexos de controlar, os de 32 bits são mais complexos ainda.
Periféricos típicos são complicados para controlar em nível de registro.
Portanto, um conjunto de ferramentas de programação visual para sistemas incorporados, precisa simplificar tanto o ato de programação quanto a maneira em que os periféricos são controlados.
O Proteus Visual Designer permite que os estudantes sem experiência em programação possam criar projetos incorporados, surpreendentemente complexos.
Apenas o suficiente dos conceitos subjacentes é exposto para dar aos alunos uma compreensão básica da arquitetura do sistema de microcontrolador.
Para que possamos mantê-lo simples, a proposta do Visual Design não se aplica para o desenvolvimento de um sistema industrial.
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Características principais
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Editor de Fluxograma ‘Arrastar e Soltar’
Não requer muita digitação.
Os usuários não precisam saber os nomes dos processos ou ligações das funções.
Os usuários mantém total controle sobre o layout do fluxograma, garantindo uma apresentação lógica de seu projeto de software.
Galeria de Periféricos
Fornece um design ‘estilo Lego’, utilizando Shields do Arduino e módulos de Grove
A biblioteca incluí todos os displays usuais, botões, switches, sensores e motores, juntamente com outras aplicações mais poderosas como display TFT, cartão SD e reprodução de áudio.
Blocos de funções são selecionados visualmente a partir da galeria e aplicados automaticamente no esquemático.
A alocação dos terminais dos módulos de Grove são apresentada sem fiação no esquemático.
Os Drivers de APIs fornecem alto nível de abstração, fazendo periféricos complexos acessíveis para iniciantes.
Usuários avançados conseguem criar novos blocos.
Processador do Arduino
A CPU é apresentada como uma versão simplificada da API do Arduino padrão.
Executa o código AVR de máquina real,
em velocidade natural, sob simulação.
Inclui recursos de I/O, temporizadores e interrupções.
Implementável nas versões Uno, Mega e Leonardo, por enquanto.
Exemplos
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Fluxo básico de trabalho
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Inicie o projeto em ‘New Project Wizard’.
Na guia ‘firmware’, selecione ‘Flowchart Project’ e selecione uma placa Arduino.
Alterne para o VSM Studio, onde será visto o Editor de fluxograma.
Selecione ‘Add Peripheral’ para aplicar algum shield e/ou módulo de grove a partir da galeria.
Defina a alocação do módulo de grove e seus terminais no esquemático.
Expanda os itens dos periféricos, dentro da raiz do projeto, para visualizar os métodos disponíveis que possam aplicados no fluxograma.
Sensores (ex. switches, botões) podem ser arrastados diretamente para o fluxograma, para criar decisões.
Arquivos (como bitmaps, wav), para determinados periféricos, são importados através de ‘Add Resource File’ e podem ser aplicados diretamente no fluxograma.
Simular e depurar como de costume – é possível definir pontos de interrupção em blocos do fluxograma.
É possível implantar no hardware físico, usando o comando 'Upload'; arquivos de recurso são copiados automaticamente para o cartão SD durante a programação.
Piscar um LED
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Sensor de Luminosidade
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10uF1k
A22
1
4
3
Grove Luminance Sensor
2,3
1
APDS-9002
Grove LED
LED-GREEN
330
D32
1
4
3 A02
1
4
321.0
VO1
VCC3
GND2
GP2Y0A21YK0F
Grove Infrared Proximity Sensor
Display TFT & Cartão SD
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IM0
IM1
IM2
IM3
RES
CS
WR/D/C
RD
TE
SDI/SDA
SDO
HSYNC
VSYNC
DOTCLK
DE
EXTC
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
D13
D14
D15
D16
D17
D/C/SCL
LEDK
LEDA
LCD1
ILI9341
IO9
IO10
SCK
MOSI
MISO
IL9341 TFT Display
SD
Ca
rd
CS
DI
DO
CLK
SD1
SD
SCK
MISO
MOSI
IO4
SD Card
Termômetro com Áudio Indicador
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-tc
-13.00
100k
100k
Grove Temperature Sensor
A02
1
4
3
B1
R61k
D621
4
3
Speak Celcius
B2
R71k
D72
1
4
3
Speak Fahrenheit
SD
Ca
rd
CS
DI
DO
CLK
SD1
SD
Requires WaveHC Library from
https://code.google.com/p/wavehc/
SS
MOSI
MISO
SCK
IO3
IO2
IO4
IO5
Wave Shield
SCK3
CS2
SDI4
LDAC5
AUDIO1
ARDUINO_AUDIO
Benefícios Educacionais
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Por que ensinar com oVisual Designer?
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Os princípios básicos podem ser ensinados em uma única aula.
Os alunos que nunca programaram, serão recompensados com um sistema que executa tarefas interativas e divertidas desde a sua primeira aula.
Os alunos concentrarão mais no desenvolvimento da lógica de programação no fluxograma, sem a distração de erros de sintaxe, problemas de compilação ou falhas de hardware.
Aplicações completas do Arduino/Grove podem ser desenvolvidas e testadas em simulação sem recorrer ao laboratório de hardware - ideal para tarefas de casa.
Projetos de fluxograma podem ser depurados passo a passo no formato de código C++, permitindo que os alunos façam a transição para codificação 'adequada‘.
Estudantes que fizeram a transição para C++ podem continuar a usar o Proteus VSM como um ambiente de desenvolvimento, simulação e depuração.
Roteiro Educacional
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Iniciantes conseguem criar, programar, simular, depurar e implantar projetos no Visual Designer a partir da primeira aula ou palestra
O comando ‘Convert to Source Code’ permite aos alunos de nível intermediário ver como seu fluxograma é representado em formato de código.
O Visual Designer utiliza Shields e módulos de Grove padrões como blocos de programação.
Estudantes avançados conseguem programar o mesmo hardware usando ‘C++’ ou assembly enquanto ainda está trabalhando dentro do ambiente Proteus VSM.
Mercados Potenciais
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Universidades baseadas em desenvolvimento de aplicações VSM que desejam oferecer aos alunos do primeiro ano, uma introdução suave para a programação e/ ou sistemas incorporados.
Departamentos de engenharia mecânica que querem ensinar os princípios de sistemas integrados para estudantes com uma compreensão limitada de programação ou eletrônica.
Alguém que está dando um curso básico de tecnologias ou eletrônica.
Escolas e Faculdades ou cursos tecnológicos.
Hobistas.
Planos para o Futuro
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Curto Prazo
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Oferta de lançamento / Promoção Proteus Visual Design.
Adesão de mais Shields e blocos periféricos.
Parceria estratégica com a Grove / Adafruit / SparkFun.
Desenvolvimento de material didático/livros didáticos.
Outras ideias?
Médio - Longo Prazo
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Visual Designer para Intel Galileo visando aplicações baseadas IOT.
Aplicativo complementar construtor, com a ferramenta ‘arrastar e soltar’, para celulares e tablets.
Possibilidade de mirar aplicações do mundo real, para o desenvolvimento rápido e fácil. Por exemplo, sistemas semi personalizados de automação de casa/escritório.
Visualização de animações 3D para blocos periféricos.
Base para uma primeira versão mobile/tablet de Proteus VSM? Sem esquemáticos, ‘arraste e solte’, relativamente pouca digitação – ideal para o desenvolvimento em tablets.
Outras ideias?
Fim de apresentação
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