Эксперимент 3. Светильник с управляемой яркостью
← Маячок с нарастающей яркостью | Оглавление | Терменвокс →
В этом эксперименте мы меняем яркость светодиода, вращая ручку переменного резистора.
Прочтите перед выполнением
Список деталей для эксперимента
- 1 плата Arduino Uno
- 1 беспаечная макетная плата
- 1 резистор номиналом 220 Ом
- 6 проводов «папа-папа»
Для дополнительного задания
- еще 1 светодиод
- еще 1 резистор номиналом 220 Ом
- еще 2 провода
Принципиальная схема
Схема на макетке
Обратите внимание
- 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.
Скетч
- p030_pot_light.ino
// даём разумные имена для пинов со светодиодом // и потенциометром (англ potentiometer или просто «pot») #define LED_PIN 9 #define POT_PIN A0 void setup() { // пин со светодиодом — выход, как и раньше... pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // ...а вот пин с потенциометром должен быть входом // (англ. «input»): мы хотим считывать напряжение, // выдаваемое им pinMode(POT_PIN, INPUT); } void loop() { // заявляем, что далее мы будем использовать 2 переменные с // именами rotation и brightness, и что хранить в них будем // целые числа (англ. «integer», сокращённо просто «int») int rotation, brightness; // считываем в rotation напряжение с потенциометра: // микроконтроллер выдаст число от 0 до 1023 // пропорциональное углу поворота ручки rotation = analogRead(POT_PIN); // в brightness записываем полученное ранее значение rotation // 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 brightness = rotation / 4; // выдаём результат на светодиод analogWrite(LED_PIN, brightness); }
Пояснения к коду
- С помощью директивы
#define
мы сказали компилятору заменять идентификаторPOT_PIN
наA0
— номер аналогового входа. Вы можете встретить код, где обращение к аналоговому порту будет по номеру без индексаA
. Такой код будет работать, но во избежание путаницы с цифровыми портами используйте индекс. - Переменным принято давать названия, начинающиеся со строчной буквы.
- Чтобы использовать переменную, необходимо ее объявить, что мы и делаем инструкцией:
int rotation, brightness;
- Для объявления переменной необходимо указать ее тип, здесь —
int
(от англ. integer) — целочисленное значение в диапазоне от -32 768 до 32 767, с другими типами мы познакомимся позднее - Переменные одного типа можно объявить в одной инструкции, перечислив их через запятую, что мы и сделали
- Функция
analogRead(pinA)
возвращает целочисленное значение в диапазоне от 0 до 1023, пропорциональное напряжению, поданному на аналоговый вход, номер которого мы передаем функции в качестве параметраpinA
- Обратите внимание, как мы получили значение, возвращенное функцией
analogRead()
: мы просто поместили его в переменнуюrotation
с помощью оператора присваивания=
, который записывает то, что находится справа от него в ту переменную, которая стоит слева
Вопросы для проверки себя
- 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)
? строчкуpinMode(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