77 проектов Arduino

else if(valA0<600) { // LEFT setLed(0);

}

else if(valA0<800) { // SELECT setLed(0);

}

}

// установка горящего светодиода void setLed(int n) {

for(int i=0;i<5;i++) { if(i==n)

{digitalWrite(pinsled[i],HIGH);} else

{digitalWrite(pinsled[i],LOW);}

}

}

Скачать данный скетч целиком можно на сайте Arduino-kit по ссылке http://arduino-kit.ru/scetches/exp_15_02.

Загружаем скетч на плату Arduino и нажатием кнопок устанавливаем “горящий” светодиод.

Эксперимент 16.

Широтно-импульсная модуляция. Балансир яркости двух светодиодов

В этом эксперименте мы рассмотрим широтно-импульсную модуляциию (ШИМ), которая позволяет Arduino выводить аналоговые данные на цифровые выводы.

В эксперименте мы будем использовать следующие компоненты:

Плата Arduino + WiFi – 1;

Кабель USB;

Плата прототипирования – 1;

Светодиод – 2;

Потенциометр – 1;

Резистор 220 Ом – 2;

Провода MM – 10.

Используем контроллер в режиме Arduino UNO, поэтому переключатели на плате Arduino+WiFi устанавливаем следующим образом:

Плата Arduino не может на цифровой вывод выдавать произвольное напряжение. Выдается либо +5 В (HIGH), либо 0 В (LOW). Но уровнем напряжения управляется многое: например, яркость светодиода, скорость вращения мотора или звук пьезоизлучателя. Среди цифровых выводов Ардуино есть “особые” выводы, которые называются PWM. Их обозначают волнистой чертой “~”. На платах Arduino NANO и Arduino UNO ШИМ поддерживают выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11 (см. рис. 1.42), на плате Mega – выводы 2–13.

PWM расшифровывается, как Pulse-width modulation или широтно-импульсная модуляция (ШИМ). ШИМ – это операция получения изменяющегося аналогового значения посредством цифровых сигналов. Цифровой сигнал на выходе постоянно переключается между максимальным и минимальным значениями. Широтноимпульсно модулированный сигнал – это импульсный сигнал постоянной частоты, но переменной скважности (соотношение длительности импульса и периода его следования). Из-за того, что большинство физических процессов в природе имеют инерцию, то резкие перепады напряжения от 1 к 0 будут сглаживаться, принимая

некоторое среднее значение. С помощью задания скважности можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ.

Переключение имеет частоту в тысячи герц. Глаз не замечает мерцания более 50 Гц, поэтому нам кажется, что светодиод не мерцает, а горит в неполную силу. Длительность включения максимального значения называется шириной импульса. Для получения различных аналоговых величин изменяется ширина импульса (см. рис. 16.1). Если скважность равняется 100%, то все время на цифровом выходе Arduino будет напряжение логическая “1» или 5 вольт. Если задать скважность 50%, то половину времени на выходе будет логическая “1», а половину – логический “0», и среднее напряжение будет равняться 2,5 вольтам. И так далее.

Рис.16.1.Принцип работы широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

В программе скважность задается не в процентах, а числом от 0 до 255. Например, команда analogWrite(10, 191) подает на цифровой выход 10 сигнал со скважностью 75% (см. рис. 16.1).

Выводы Arduino с функцией широтно-импульсной модуляции работают на частоте около 500 Гц. Функция analogWrite() никак не связана с аналоговыми входами и с функцией analogRead().

Посмотрим, как с помощью ШИМ управлять яркостью светодиодов. Подключим к ШИМ-выводам Arduino 2 светодиода, и потенциометром будем управлять яркостью двух светодиодов. Среднее положение – одинаковая (средняя) яркость двух светодиодов. Смещение ручки потенциометра уменьшает яркость левого светодиода, увеличивая яркость второго, и наоборот. Схема соединений показана на рис. 16.2.

Эксперимент 17.

Радуга на RGB-светодиоде

В этом эксперименте мы узнаем что такое RGB-светодиод, и научимся генерировать на RGB-светодиоде практически любой цвет

В эксперименте мы будем использовать следующие компоненты:

Плата Arduino + WiFi – 1;

Кабель USB;

Плата прототипирования – 1;

RGB-светодиод – 1;

Потенциометр – 1;

Резистор 220 Ом – 3;

Провода MM – 10

Используем контроллер в режиме Arduino UNO, поэтому переключатели на плате Arduino+WiFi устанавливаем следующим образом:

Светодиод RGB отличается от обычного тем, что содержит 3 небольших кристалла R, G, B, которые смогут синтезировать любой цвет или оттенок. RGB-светодиод имеет 4 вывода (см. рис. 17.1).

RGB расшифровывается как аббревиатура Red, Green, Blue. При помощи этих цветов можно получить любой цвет путем смешения. Подключим RGB-светодиод к плате Arduino и заставим переливаться его цветами радуги. На рис. 17.2 показана схема подключения RGB-светодиода к плате Arduino. На схеме присутствует и потенциометр, с помощью которого будем регулировать скорость изменения цветов радуги.

Теперь перейдем к написанию скетча. На самом деле радуга имеет множество цветов, а 7 цветов были придуманы только потому, что эти цвета наиболее устойчиво воспринимаются и определяются глазом.

Список этих 7 основных цветов радуги с разложением по компонентам R, G и B представлен в таблице.

86 Эксперимент 17

Рис.17.1.Контакты RGB-светодиода

Рис.17.2.Схема соединений RGB-светодиода для свечения цветами радуги

Наш светодиод должен переливаться от красного до фиолетового, проходя через все 7 основных цветов. Алгоритм вычисления любого промежуточного цвета радуги следующий:

1.Примем за начальную точку отсчета красный цвет (255, 0, 0).

2.Будем постепенно увеличивать значение зеленой составляющей G, пока не достигнем значения оранжевого (255, 125, 0), а затем и желтого цвета (255, 255, 0).

3.Постепенно уменьшим значение красной составляющей R до значения зеленого цвета (0, 255, 0).

4.Постепенно увеличим значение синей составляющей B до значения голубого цвета (0, 255, 255).

5.Постепенно уменьшим количество зеленой составляющей G до значения синего цвета (0, 0, 255).

6.Постепенно увеличим количество красной составляющей R до значения фиолетового цвета (255, 0, 255).

7.Выдерживаем небольшую паузу и переходим к шагу 1.

Содержимое скетча показано в листинге 17.1.

Листинг 17.1.

//пауза перед каждым изменением цвета радуги

#define MAX_PAUSE 30 #define MIN_PAUSE 1

//пин подключения среднего вывода потенциометра const int PIN_POT=A0;

//вывод красной ноги RGB-светодиода

const int RED=11;

//вывод зеленой ноги RGB-светодиода const int GREEN=10;

//вывод синей ноги RGB-светодиода const int BLUE=9;

Эксперимент 18.

До-ре-ми-фа-соль-ля-си. Воспроизводим звуки на Arduino

В этом эксперименте мы научимся воспроизводить на плате Arduino простейшие звуки – ноты.

В эксперименте мы будем использовать следующие компоненты:

Плата Arduino + WiFi – 1;

Кабель USB;

Плата прототипирования – 1;

Динамик – 1;

Потенциометр – 1;

Провода MF – 2.

Используем контроллер в режиме Arduino UNO, поэтому переключатели на плате Arduino+WiFi устанавливаем следующим образом:

Унас в наборе есть два динамика! Неплохо было бы озвучить наши проекты.

Итак, подключаем один из динамиков к цифровому выходу платы Arduino.

Для генерации звуков определенной частоты и длительности будем использовать Arduino-функцию tone():

tone(pin,frequency,duration);

Функция tone() генерирует на выводе прямоугольный сигнал заданной частоты (с коэффициентом заполнения 50%). Функция также позволяет задавать длительность сигнала. Если длительность сигнала не указана, он будет генерироваться до тех пор, пока не будет вызвана функция noTone() или другая функция tone().

Попробуем воспроизвести последовательность нот до, ре, ми, фа, соль, ля, си. Схема соединений показана на рис. 18.1.

С помощью потенциометра будем регулировать скорость воспроизведения последовательности нот.

Значения частот для нот первой октавы следующее: