Arduino:Примеры/ReadAnalogVoltage

Содержание

Знакомство с Arduino

Продукты

Основы

Справочник языка Arduino

Примеры

Библиотеки

Хакинг

Изменения

Сравнение языков Arduino и Processing

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Считывание напряжения, проходящего через аналоговый контакт

Данный пример показывает, как считывать данные с аналогового входа на 0-вом контакте Arduino, конвертировать их в напряжение при помощи функции analogRead(), а затем отображать в меню Serial Monitor («Мониторинг последовательной передачи данных»).

Необходимое оборудование

• Плата Arduino - 1шт.
• Потенциометр на 10 кОм - 1шт.

Цепь

Рис. 1. Плата Arduino с подключенным потенциометром.

Соедините потенциометр и Arduino при помощи трех проводов. Первый пойдет от «земли» на Arduino к одному из крайних выходных контактов на потенциометре. Второй – от 5-вольтовго контакта на Arduino ко второму крайнему выходу на потенциометре. Третий – от 0-го аналогового входного контакта на Arduino к центральному (среднему) контакту потенциометра. Поворачивая ручку потенциометра, вы меняете уровень сопротивления какой-либо из сторон движка, подсоединенного к центральному контакту потенциометра. Это, в свою очередь, меняет напряжение на центральном контакте потенциометра. Когда уровень сопротивления между центральным и боковым (тем, что подключен к 5-вольтовому контакту на Arduino) контактами приближается к 0 Ом (а сопротивление с другой стороны, соответственно, – к 10 кОм), значение напряжения у центрального контакта приближается к 5 вольтам. Если сделать все наоборот (повернуть ручку потенциометра к другому крайнему контакту), напряжение у центрального контакта потенциометра приблизится к 0 вольт. Таким образом, это напряжение является аналоговым напряжением – тем, которое вы будете считывать как входное.

В плату Arduino уже встроен аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), который считывает меняющееся напряжение и преобразовывает его в цифры от 0 до 1023. Если ручку потенциометра повернуть в одном направлении, на него не будет подано ни одного вольта, а входное значение будет равно 0. Но если ручку потенциометра повернуть в противоположном направлении, на контакт будет подано 5 вольт, а входное значение будет равно 1023. Тут пригодится функция analogRead(), которая будет считывать уровень напряжения, подаваемого на входной контакт, и присваивать ему цифру от 0 до 1023.

Схема

Рис. 2. Схема подключения потенциометра к плате Arduino.

Код

Перво-наперво нужно при помощи функции setup() запустить последовательную передачу данных между платой Arduino и вашим компьютером со скоростью 9600 бит в секунду:

Serial.begin(9600);

Далее перемещаемся к секции главного цикла. Вам нужно задать переменную, которая будет сохранять значение сопротивления (варьирующегося от 0 до 1023; идеальный тип данных для этого случая – int), идущего от вашего потенциометра:

int sensorValue = analogRead(A0);

Чтобы поток с цифрами от 0 до 1023 соответствовал напряжению, которое считывается на контакте, вам нужно создать еще одну, «плавающую» переменную (float), а вместе с ней – формулу. Чтобы создать диапазон цифр от 0.0 до 5.0, поделите 5.0 на 1023.0, а затем умножьте это на sensorValue.

float voltage= sensorValue * (5.0 / 1023.0);

И, наконец, вам нужно вывести эту информацию в меню Serial Monitor. Это можно сделать при помощи команды Serial.println() в последней строчке программы:

Serial.println(voltage)

Теперь, когда вы откроете окно Serial Monitor в среде разработки Arduino (нажав на кнопку, находящуюся справа от кнопки Upload вверху программы), то увидите непрерывный поток цифр, варьирующихся от 0.0 до 5.0. Если повернуть ручку потенциометра, цифры в этом потоке изменятся, отображая уровень напряжения, подаваемого на 0-ой аналоговый входной контакт Arduino.

/*
  Считывание напряжения, проходящего через аналоговый контакт
  Считывает данные с 0-го входного контакта, конвертирует их в напряжение, а затем отображает результат в меню Serial Monitor. 
  Подсоединяем центральный контакт потенциометра к 0-му контакту, боковые контакты потенциометра – к «земле» и 5-вольтовому контакту.
 
 Данный пример кода не защищен авторским правом.
 */

// эта функция запускается один раз – при рестарте:
void setup() {
  // инициализируем последовательную передачу данных со скоростью 9600 бит в секунду:
  Serial.begin(9600);
}

// этот цикл, запустившись, будет повторятся снова и снова:
void loop() {
  // считываем входную информацию на 0-ом аналоговом контакте:
  int sensorValue = analogRead(A0);
  // конвертируем информацию, считанную на 0-ом аналоговом контакте (цифры в диапазоне от 0 до 1023), в напряжение (цифры в диапазоне от 0.0 до 5.0 вольт):
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
  // отображаем считанные и преобразованные данные:
  Serial.println(voltage);
}

См.также

1. setup()‎
2. loop()
3. analogRead()
4. int
5. Serial
6. float
7. BareMinimum
8. Blink
9. DigitalReadSerial
10. AnalogReadSerial
11. Fade
12. ReadAnalogVoltage