Методическая рекомендация на тему «Wi-fi подключение робота LEGO® MINDSTORMS® EV3 к сети интернет»

Муниципальная бюджетная организация дополнительного образования «Центр детского творчества г. Азнакаево » Азнакаевского муниципального района РТ

Методическая рекомендация на тему «Wi-fi подключение робота LEGO® MINDSTORMS® EV3 к сети интернет»

Разработал:

Педагог дополнительного образования

Валиев Динарис Рашитович

г. Азнакаево, 2016 г.

Технология Wi-Fi позволяет управлять роботом  LEGO® Mindstorms® EV3 через сеть Интернет из любой точки мира, и не быть привязанным к кабелю USB или иметь ограничение по дальности управления через Bluetooth. Для организации управления роботом  LEGO® Mindstorms® EV3 через сеть Интернет, необходимо  удостовериться, что Ваш процессорный блок LEGO® Mindstorms® EV3 снабжен Wi-Fi адаптером, и в зоне нахождения робота LEGO® Mindstorms® EV3  имеются доступные сети  Wi-Fi (то есть, поблизости должен находиться Wi-Fi роутер или точка доступа Wi-Fi).

LEGO® Mindstorms® EV3 имеет встроенную программную поддержку Wi-Fi, но необходимы внешние адаптеры  Wi-Fi, подключаемые к USB 2.0 порту процессора LEGO® Mindstorms® EV3.

Фирменное программное обеспечение процессора LEGO® Mindstorms® EV3 (прошивка) поддерживает следующие адаптеры Wi-Fi:

• Wi-Fi DONGLE для EV3. Этот модуль поставляется как дополнительный датчик компанией LEGO®;

• Wi-Fi-адаптер Netgear N150 (WNA1100). Это сравнительно крупный модуль размером с крупную флэшку:

• Wi-Fi-адаптеры других производителей, обзор и способ использования в русском переводе Алексея Валуева.

• Wi-Fi-адаптер изготовленный самостоятельно Sjef Franse

• Wi-Fi-адаптер Edimax EW-7811Un является самым маленьким в мире Wi-Fi-модулем и самым оптимальным путём подключения LEGO® Mindstorms® EV3 к сети WiFi.

Общие характеристики Wi Fi адаптера Edimax EW-7811Un

• Тип: Wi-Fi адаптер

• Стандарт беспроводной связи: 802.11n, частота 2.4 ГГц

• Поддержка MIMO: есть

• Макс. скорость беспроводного соединения: 150 Мбит/с

• Интерфейс подключения: USB 2.0

• Защита информации: WEP, WPA, WPA2, 802.1x

• Мощность передатчика: 17 dBM

• Количество внутренних антенн: 1

• Размеры (ШxВxГ): 19x7x15 мм

Рассмотрим способы установления связи  через Wi Fi процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3 (модуля EV3) с компьютером, ноутбуком, планшетом, смартфоном или таким же процессорным блоком.

Внутри процессорного блока могут уже находиться следующие фирменные программы LEGO® Mindstorms® EV3 (обычно называемые прошивками):

1. EV3 Firmware V1.09H.bin — (Home Edition) прошивка домашней версии процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3 (загрузить последнюю версию)

2. EV3 Firmware V1.09E.bin — (Education Edition) прошивка образовательной версии процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3 (загрузить последнюю версию)

3. EV3 Firmware V1.09D.bin — (Developer Edition) прошивка дизайнерской версии процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3 (загрузить последнюю версию)

Прошивки 1.09H & 1.09E являются последними релизами официальных Home Edition и Education Edition прошивок. В этих двух изданиях, разработчики повысили уровень безопасности для предотвращения атак из Интернета, когда адаптер Wi-Fi подключен к EV3.

Прошивка 1.09D является официальной версией LEGO® Mindstorms® для сторонних разработчиков. Это версия  позволяет программисту разработчику  через Telnet получить доступ к операционной системе Linux на на процессорном блоке EV3 с правами администратора:

User: root

Password: Just a bit off the block!

Wi-Fi-адаптер Edimax EW-7811Un не работает с LEGO® Mindstorms® EV3 сразу после установки, необходимо установить дополнительную прошивку для самого Wi-Fi-адаптера . Предварительно проверим и если необходимо обновим прошивку процессора LEGO® Mindstorms® EV3. Для этого мы выполним следующие действия:

- Загрузить и установить среду разработчика LEGO  Mindstorms Education (LME) EV3 ( Система Графического Программирования для LEGO Учитель/Ученик)

ВАЖНО. Перед обновлением встроенного ПО Вам необходимо зайти в Настройки (пиктограмма гаечный ключ) процессора LEGO® Mindstorms® EV3 и выбрать Brick Info и посмотреть  установленную версию встроенного ПО (Brick FW). Возможно  установленная версия самая новая и обновления не требуется.

а) откроем программную среду разработчика LEGO  Mindstorms Education (LME) EV3 или Home Edition:

б) выберем пункт меню Инструменты и нажмем на кнопку Обновление встроенного ПО;

в) в окне Обновление встроенного ПО разработчики встроили стандартную прошивку, с которой вы покупаете LEGO® Mindstorms® EV3. Для обновления на новую прошивку надо нажать на кнопку Проверить обновления, в нашем случае прошивка которая поставлялась вместе со средой разработчика LEGO  Mindstorms Education (LME) EV3 (EV3 Firmware V1.09E.bin ) оказалась новее чем прошивка выложенная на официальном сайте LEGO®  (EV3 Firmware V1.08E.bin );

г) если  прошивка выложенная на официальном сайте LEGO®  (EV3 Firmware V1.09E.bin ) окажется новее чем   поставлялась вместе со средой разработчика LEGO  Mindstorms Education (LME) EV3 вы заходите на официальный сайт Lego Education (https://education.lego.com/ru-ru/educationdownloads/download?assetid=%7b84BB34B1-672D-4640-94BE-8ADC3B5885BC%7d) и нажимаете на кнопку DOWNLOAD и далее сохраняете файл;

Возможно для удаленного управления операционной системой Linux процессора LEGO® Mindstorms® EV3 через Telnet, Вам понадобиться скачать прошивку дизайнерской версии процессорного блока LEGO®   EV3 Firmware V1.09D.bin — (Developer Edition)  (загрузить последнюю версию) и загрузить её в процессорный блок LEGO® Mindstorms® EV3.

После того как вы обновили до последней версии прошивку вашего EV3, скачиваем прошивку для работы с самим Wi-Fi-адаптером Edimax EW-7811Un по этой ссылке – http://tinyurl.com/ev3edimax  или с нашего сайта – и повторяем все описанные выше действия.

Возможные  очень редкие ситуации при загрузке прошивок в процессорный блок LEGO® Mindstorms® EV3:

ОШИБКА При подключении блока EV3 к компьютеру программа (среда разработчика LEGO  Mindstorms Education (LME) EV3) предложила обновить блок, после нажатия загрузить, через некоторое время появилась надпись на экране — Программа не может обновить — нужнаручная перезагрузка. Все дальнейшие перезагрузки блока ни к чему не привели. Блок постоянное горит красным цветом и надпись на нем «загрузка» и в течении 30 минут и далее ничего не происходит. Такая ошибка  относится к разделу «Устранение неполадок» в печатном руководстве пользователя, когда происходит сбой загрузки, (например, вы случайно отключили кабель USB).

Перед тем как выполнять  обновление встроенного ПО вручную, проверьте батареи модуля EV3, возможно они разряжены!

ВАЖНО!  При обновлении встроенного ПО модуля EV3 все существующие файлы и проекты в  памяти модуля EV3 будут удалены 

ПОМОЩЬ  Можно сбросить процессорный блок LEGO® Mindstorms® EV3  (то есть обнулить содержимое процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3) следующим образом:

1. Одновременно нажмите и удерживайте кнопки «Назад», Центральную кнопку и кнопку «Вправо» на вашем модуле EV3 .

2. При перезагрузке модуля EV3 отпустите кнопку «Назад» .

3. Когда на экране появляется надпись «Обновление», отпустите Центральную кнопку и кнопку «Вправо» и нажмите кнопку «Загрузить» в инструментах обновления встроенного ПО . Встроенное программное ПО будет загружено на ваш модуль EV3, который перезапустится самостоятельно.

4. Если после обновления встроенного ПО вручную модуль EV3 не заработал с первого раза, повторите процедуру обновления вручную .

Далее следуют выполнить выше указанные шаги для обновления встроенного программного обеспечения.

Создание беспроводного подключения процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3 к беспроводной сети ( к Wi-Fi  маршрутизатору):

1. Вставить  Wi-Fi-адаптер Edimax EW-7811Un в порт USB процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3.

2. Выключите и перезагрузите процессорный блок LEGO® Mindstorms® EV3.

4. В интерфейсе процессорного блока LEGO® Mindstorms® EV3, выберите: настройки (закладка гаечный ключ) - WiFi ,  в верхнем левом углу экрана должна появиться пиктограмма радиоволн  .

5. Wi-Fi-адаптер Edimax EW-7811Un начнет мигать синим светодиодом.

6. Через 10 секунд  появится список беспроводных сетей, выберите сеть и нажмите кнопку Connect.

7. Теперь вы можете выбрать параметры безопасности вашей сети (WPA2 или None). Имейте в виду, что использование WPA2 сократит срок работы батареи EV3, но оно является более безопасным.

8. Убеждаемся что модуль  EV3 подключился к нужной нам беспроводной сети.