Мини-проекты с Arduino
Эксперимент 2. Маячок с нарастающей яркостью
В этом эксперименте мы задаем различные уровни яркости светодиода.
- Список деталей для эксперимента
- 1 плата Arduino Uno (или подобная)
- 1 беспаечная макетная плата
- 1 светодиод.
- 1 резистор номиналом 220 Ом
- 2 провода «папа-папа»
- Для дополнительного задания
- 1 еще 1 светодиод
- 1 еще 1 резистор номиналом 220 Ом
- 1 еще 2 провода
- Обратите внимание
- Не любой порт Arduino поддерживает широтно-импульсную модуляцию, если вы хотите регулировать напряжение, вам подойдут пины, помеченные символом тильда «~». Для Arduino Uno это пины 3, 5, 6, 9, 10, 11
Скетч
p020_pulse_light.ino
// даём разумное имя для пина №9 со светодиодом
// (англ. Light Emitting Diode или просто «LED»)
// Так нам не нужно постоянно вспоминать куда он подключён
#define LED_PIN 9
void setup()
{
// настраиваем пин со светодиодом в режим выхода,
// как и раньше
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop()
{
// выдаём неполное напряжение на светодиод
// (он же ШИМ-сигнал, он же PWM-сигнал).
// Микроконтроллер переводит число от 0 до 255 к напряжению
// от 0 до 5 В. Например, 85 — это 1/3 от 255,
// т.е. 1/3 от 5 В, т.е. 1,66 В.
analogWrite(LED_PIN, 85);
// держим такую яркость 250 миллисекунд
delay(250);
// выдаём 170, т.е. 2/3 от 255, или иными словами — 3,33 В.
// Больше напряжение — выше яркость!
analogWrite(LED_PIN, 170);
delay(250);
// все 5 В — полный накал!
analogWrite(LED_PIN, 255);
// ждём ещё немного перед тем, как начать всё заново
delay(250);
}
// даём разумное имя для пина №9 со светодиодом
// (англ. Light Emitting Diode или просто «LED»)
// Так нам не нужно постоянно вспоминать куда он подключён
#define LED_PIN 9
void setup()
{
// настраиваем пин со светодиодом в режим выхода,
// как и раньше
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop()
{
// выдаём неполное напряжение на светодиод
// (он же ШИМ-сигнал, он же PWM-сигнал).
// Микроконтроллер переводит число от 0 до 255 к напряжению
// от 0 до 5 В. Например, 85 — это 1/3 от 255,
// т.е. 1/3 от 5 В, т.е. 1,66 В.
analogWrite(LED_PIN, 85);
// держим такую яркость 250 миллисекунд
delay(250);
// выдаём 170, т.е. 2/3 от 255, или иными словами — 3,33 В.
// Больше напряжение — выше яркость!
analogWrite(LED_PIN, 170);
delay(250);
// все 5 В — полный накал!
analogWrite(LED_PIN, 255);
// ждём ещё немного перед тем, как начать всё заново
delay(250);
}
Пояснения к коду
PRINT // верно
PRINT_3D // верно
MY_PRINT_3D // верно
_PRINT_3D // верно
3D_PRINT // ошибка
ПЕЧАТЬ_3Д // ошибка
PRINT:3D // ошибка
PRINT_3D // верно
MY_PRINT_3D // верно
_PRINT_3D // верно
3D_PRINT // ошибка
ПЕЧАТЬ_3Д // ошибка
PRINT:3D // ошибка
- Регистр букв в идентификаторе имеет значение. Т.е. LED_PIN, LED_pin и led_pin с точки зрения компилятора — различные идентификаторы
- Идентификаторы, создаваемые пользователем, не должны совпадать с предопределенными идентификаторами и стандартными конструкциями языка; если среда разработки подсветила введенный идентификтор каким-либо цветом, замените его на другой
- Директива #define просто говорит компилятору заменить все вхождения заданного идентификатора на значение, заданное после пробела (здесь 9), эти директивы помещают в начало кода. В конце данной директивы точка с запятой ; не допустима
- Названия идентификаторов всегда нужно делать осмысленными, чтобы при возвращении к ранее написанному коду вам было ясно, зачем нужен каждый из них
- Также полезно снабжать код программы комментариями: в примерах мы видим однострочные комментарии, которые начинаются с двух прямых слэшей // и многострочные, заключённые между /* */
// однострочный комментарий следует после двойного слеша до конца строки
/* многострочный комментарий помещается между парой слеш-звездочка и звездочка-слеш */
/* многострочный комментарий помещается между парой слеш-звездочка и звездочка-слеш */
комментарии игнорируются компилятором, зато полезны людям при чтении давно написанного, а особенно чужого, кода
-
Функция analogWrite(pin, value) не возвращает никакого значения и принимает два параметра:
pin — номер порта, на который мы отправляем сигнал
value — значение скважности ШИМ, которое мы отправляем на порт. Он может принимать целочисленное значение
от 0 до 255, где 0 — это 0%, а 255 — это 100%
- Вопросы для проверки себя
- Какие из следующих идентификаторов корректны и не вызовут ошибку?
- 13pin
- MOTOR_1
- контакт_светодиода
- sensor value
- leftServo
- my-var
- distance_eval2
- Что произойдет, если создать директиву #define HIGH LOW?
- Почему мы не сможем регулировать яркость светодиода, подключенного к порту 7?
- Какое усреднённое напряжение мы получим на пине 6, если вызовем функцию analogWrite(6, 153)?
- Какое значение параметра value нужно передать функции analogWrite, чтобы получить усреднённое напряжение 2 В?
- Задания для самостоятельного решения
- Отключите питание, отключите светодиод от 9-го порта и подключите к 11-му. Измените программу так, чтобы схема снова заработала
- Измените код программы так, чтобы в течение секунды на светодиод последовательно подавалось усреднённое
напряжение 0, 1, 2, 3, 4, 5 В - Возьмите еще один светодиод, резистор на 220 Ом и соберите аналогичную схему на этой же макетке, подключив светодиод к пину номер 3 и другому входу GND, измените программу так, чтобы светодиоды мигали в противофазу: первый выключен, второй горит максимально ярко и до противоположного состояния