В этом эксперименте мы меняем яркость светодиода, вращая ручку переменного резистора.
| Название операции
| Графическое, условное изображение
| Назначение, технология выполнения
(поясняющий материал)
|
| Ознакомление со списком деталей для эксперимента
| |
Нам понадобится:
- 1 плата Arduino Uno;
- 1 беспаечная макетная плата;
- 1 светодиод;
- 1 резистор номиналом 220 Ом;
- 6 проводов;
- 1 потенциометр.
|
| Изучение теоретических основ эксперимента
| Принципиальная схема
|
У нас имеется схема прошлого эксперимента в которую добавлен делитель напряжения. Благодаря наличию такого делителя можно изменением угла поворота потенциометра изменить значение входного сигнала подаваемого на А0
|
| Сборка на макетной плате
| 
| - Мы подключили «землю» светодиода и переменного резистора (потенциометра) к длинной рельсе «-» макетной платы, и уже ее соединили с входом GND микроконтроллера. Таким образом мы использовали меньше входов и от макетки к контроллеру тянется меньше проводов.
- Подписи «+» и «-» на макетке не обязывают вас использовать их строго для питания, просто чаще всего они используются именно так и маркировка нам помогает
- Не важно, какая из крайних ножек потенциометра будет подключена к 5 В, а какая к GND, поменяется только направление, в котором нужно крутить ручку для увеличения напряжения. Запомните, что сигнал мы считываем со средней ножки
- Для считывания аналогового сигнала, принимающего широкий спектр значений, а не просто 0 или 1, как цифровой, подходят только порты, помеченные на плате как «ANALOG IN» и пронумерованные с префиксом A. Для Arduino Uno — это A0-A5.
|
| Разработка алгоритма скетча
|
|
Разработать и вычертить алгоритм самостоятельно.
|
| Подключение среды разработки
| 
|
1. "Пуск"- arduino-1.8.1 - arduino (если среда еще не запущена)
2. Структура программы Ардуино.
Структура программы Ардуино достаточно проста и в минимальном варианте состоит из двух частей setup() и loop().
void setup() {
// код выполняется один раз при запуске программы
}
void loop() {
// основной код, выполняется в цикле
}
Функция setup() выполняется один раз, при включении питания или сбросе контроллера. Обычно в ней происходят начальные установки переменных, регистров. Функция должна присутствовать в программе, даже если в ней ничего нет.
После завершения setup() управление переходит к функции loop(). Она в бесконечном цикле выполняет команды, записанные в ее теле (между фигурными скобками). Собственно эти команды и совершают все алгоритмические действия контроллера.
|
| Разработка скетча
|
#define LED_PIN 9
#define POT_PIN A0
void setup()
{
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(POT_PIN, INPUT);
}
void loop()
{
int rot, brig;
rot = analogRead(POT_PIN);
brig = rot / 4;
analogWrite(LED_PIN, brig);
}
|
Даём разумные имена для пинов со светодиодом (Led) и потенциометром (англ potentiometer или просто «Pot»). С помощью директивы #define мы сказали компилятору заменять идентификатор POT на A0 — номер аналогового входа.
Пин со светодиодом — выход, как и раньше, а вот пин с потенциометром должен быть входом, (англ. «input»): мы хотим считывать напряжение, выдаваемое им.
Заявляем, что далее мы будем использовать 2 переменные с именами rot и brig, и что хранить в них будем целые числа (англ. «integer», сокращённо просто «int»)
Считываем в rot напряжение с потенциометра: микроконтроллер выдаст число от 0 до 1023 пропорциональное углу поворота ручки
В brig записываем полученное ранее значение rot делённое на 4. Поскольку в переменных мы пожелали хранить целые значения, дробная часть от деления будет отброшена. В итоге мы получим целое число от 0 до 255
Выдаём результат на светодиод.
|
| Вопросы для самопроверки
|
|
- Можем ли мы при сборке схемы подключить светодиод и потенциометр напрямую к разным входам GND микроконтроллера?
- В какую сторону нужно крутить переменный резистор для увеличения яркости светодиода?
- Что будет, если стереть из программы строчку pinMode(LED_PIN, OUTPUT)? строчку pinMode(POT_PIN, INPUT)?
- Зачем мы делим значение, полученное с аналогового входа перед тем, как задать яркость светодиода? что будет, если этого не сделать?
|
| Задания для самостоятельного решения
|
|
- Отключите питание платы, подключите к порту 5 еще один светодиод. Измените код таким образом, чтобы второй светодиод светился на 1/8 от яркости первого
|
