PRA

Serial monitor, analogový vstup Arduina

Cíle lekce

• Použít komunikaci přes sériový port k ověření funkce programu
• Zopakovat si základy jazyka C - práce s proměnnou, podmínka a cyklus
• Umět využívat funkci analogRead() pro měření napětí

Sériová linka

Serial.print() se používá k odeslání dat do seriového monitoru. Můžete tak zobrazit hodnoty proměnných, zprávy nebo výsledky výpočtů během běhu programu.

• Serial.print("text"); – vypíše text do seriového monitoru.
• Serial.print(variable); – vypíše hodnotu proměnné.
• Serial.println() Funguje stejně jako Serial.print() ale na konci přejde na nový řádek

Příklad:

int cislo = 5; // Proměnná, kterou poté budeme posílat

void setup()
{
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
Serial.print("Hodnota promenne cislo je: ");
Serial.println(cislo);  // Vytiskne "Hodnota x je: 10" a přejde na nový řádek
}

Úkoly

1. Otevřete si program s blikáním LEDky a přidejte odesílání jednotlivých stavů (svítí/nesvítí) do serial monitoru.
2. Připojte k Arduinu tlačítko a napište program, který každých 500ms odesílá do sériového monitoru informaci o tom, zda je tlačítko stisknuto.
3. Napište program, který neustále inkrementuje (zvyšuje) hodnotu proměnné a posílá její hodnotu do sériového monitoru. Pomocí volby typu proměnné nebo velikosti inkrementu zajistěte, aby došlo k jejímu přetečení.
4. Pomocí cyklu vypište do sériového monitoru čísla od 0 do 15 včetně
5. Pomocí cyklu vypište do sériového monitoru čísla od 10 do -5
6. Pomocí cyklu vypište do sériového monitoru sudá čísla od 2 do 20 včetně
7. Napište program, který po startu čeká, dokud není stisknuto tlačítko, pak 25x blikne LEDkou

Analogový vstup

Digitální signál je nespojitý, má jen určité hodnoty (např. 0 a 1). Naproti tomu analogový signál je spojitý – může nabývat jakékoli hodnoty v čase. Příklad: zvukový signál v mikrofonu nebo napětí z teplotního čidla.

Pro měření digitálního stavu pinu můžeme použít kterýkoli IO pin Arduina. Ovšem pro měření analogového signálu můžeme použít pouze piny označené písmenem A0-A7. Ty totiž lze připojit k AD převodníku na čipu mikroprocesoru (viz. lekce ADC v MIT)

Funkce analogRead()

Pro měření napětí použijeme funkci analogRead(). Jako argument funkci zadáme číslo pinu, na kterém chceme měřit. Tedy např. int napeti = analogRead(A4);

Arduino má 10bitový A/D převodník, což znamená, že dokáže rozlišit \(2^{10} = 1024\) úrovní napětí.

• Hodnota 0 odpovídá 0 V.
• Hodnota 1023 odpovídá 5 V.
• Jeden „dílek“ tedy představuje:

\[\Large \frac{5V}{1024} = 4,88 \text{ mV}\]

Například pokud analogRead() vrátí hodnotu 724, vypočítáme napětí takto:

\[\Large724 \times 4.88 \text{ mV} = 3,53 \text{ V}\]

Napětí na vstupu je tedy přibližně 3,53 V.

Potenciometr

Potenciometr je nastavitelný rezistor, který umožňuje plynule měnit odpor v obvodu. Má tři vývody – dva krajní pro pevný odpor a střední (jezdec), kterým nastavujeme hodnotu odporu mezi jedním krajem a jezdcem. Tím, že měníme odpor, měníme i napětí v obvodu (dělič napětí).

Zdroj obrázku: https://www.electronicshub.org/how-potentiometer-works/

Úkoly

1. Zapojte k Arduinu potenciometr, čtete hodnotu funkcí analogRead do proměnné a posílejte na sériovou linku
2. Hodnotu převeďte na napětí ve voltech a pošlete na sériovou linku
3. Pokud je vyšší než 2,5V, rozsviťte LEDku
4. Potenciometrem měňte frekvenci blikání LEDky

Zpět na obsah

This site is open source. Improve this page.