Мікроконтролери та вбудовані системи

Abstract

Конспект лекцій. Стрімкий розвиток безпілотних літальних апаратів, робототехнічних комплексів, систем автоматизації та Інтернету речей (IoT) зумовлює зростаючу потребу у фахівцях, які володіють знаннями та практичними навичками розробки вбудованих систем. Основою більшості сучасних технічних пристроїв є мікроконтролери, які забезпечують обробку інформації, взаємодію з датчиками та виконавчими механізмами, реалізацію алгоритмів керування й підтримку функцій реального часу. Навчальна дисципліна «Мікроконтролери та вбудовані системи» спрямована на формування у здобувачів вищої освіти теоретичних знань та практичних компетентностей у сфері проєктування, програмування та застосування сучасних мікроконтролерних систем. Особлива увага приділяється використанню мікроконтролерів у системах керування безпілотними апаратами, робототехнічних комплексах, автоматизованих системах моніторингу та керування. Методичні вказівки розроблені для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти освітньої програми «Системи керування безпілотними апаратами» спеціальності 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка». Видання містить структурований теоретичний матеріал щодо архітектури сучасних мікроконтролерів, особливостей платформ AVR та ARM Cortex-M, організації пам’яті, систем переривань, роботи з периферійними модулями, цифровими та аналоговими інтерфейсами, таймерами, широтно-імпульсною модуляцією, засобами прямого доступу до пам’яті (DMA) та інтерфейсами передачі даних UART, SPI та I2C. Засвоєння матеріалу дисципліни дозволить студентам отримати фундаментальні знання про принципи функціонування вбудованих систем, сформувати навички аналізу та проєктування апаратно-програмних комплексів, а також підготуватися до розв’язання практичних завдань у галузі безпілотних технологій, робототехніки, автоматизації виробничих процесів та інтелектуальних технічних систем. Методичні вказівки можуть бути використані під час підготовки до лекційних і практичних занять, самостійної роботи, виконання курсових проєктів, а також при вивченні суміжних дисциплін, пов’язаних із програмуванням мікроконтролерів та розробкою вбудованих систем.