Cat hungry.png
Здравствуйте! Собираем деньги на перевод материалов по электронике(https://www.allaboutcircuits.com/education/). Реквизиты указаны здесь.

Arduino:Примеры/EsploraLightCalibrator

Материал из Онлайн справочника
Перейти к: навигация, поиск

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter)
Перевел 2686 статей для сайта.

Контакты:

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Калибровка данных от светового датчика на Esplora[1]

Этот пример показывает, как считывать и калибровать значения от светового датчика Esplora. Калибровка может потребоваться, например, в том случае, если Esplora не будет постоянно находиться на одном и том же месте. То есть, если перенести плату из одной комнаты в другую, то там уровень освещения может быть другим, и этот пример как раз демонстрирует, как откалибровать данные от светового датчика, чтобы адаптировать его под максимум и минимум освещения, характерные для нового места. Для этого мы будем в течение нескольких секунд считывать значения с датчика, попутно сохраняя самые высокие и самые низкие значения, тем самым определяя их как новые минимум и максимум.

Считанные данные будут откалиброваны, а затем использованы для управления яркостью RGB-светодиода путем адаптации под меньший числовой диапазон.

Необходимое оборудование

  • Плата Arduino Esplora;

Цепь

Для этого примера нужна лишь Arduino Esplora. При помощи USB-кабеля подключите ее к компьютеру и откройте окно Serial Monitor.

Esplora LightCalibrator.png

Расположение на Esplora светового датчика и RGB-светодиода

Код

Создаем несколько переменных, в которых будем хранить минимальное и максимальное значения от светового датчика, а также еще одну, благодаря которой Esplora будет знать, был ли датчик откалиброван или нет.

Чтобы передавать данные на компьютер, вам нужно запустить последовательную передачу данных. Для этого воспользуемся функцией Serial.begin() и установим скорость соединения в 9600 бод.

Также воспользуемся функцией Esplora.readButton(), чтобы определять, нажата ли 1-ая кнопка или нет. Если нажата, вызываем функцию calibrate(), которую нужно будет вписать строчкой ниже.

Чтобы считывать данные со светового датчика, воспользуемся функцией Esplora.readLightSensor(). Она будет возвращать значения в диапазоне от 0 до 1023, которые затем будут записываться в переменную light.

Затем мы приспособим эти данные к диапазону работы RGB-светодиода. Чтобы сделать это, воспользуемся функцией map(), для которой потребуется 5 аргументов – название переменной, минимальное значение от датчика, максимальное значение от датчика, минимальное значение яркости для светодиода (0) и максимальное значение яркости для светодиода (255). Конвертированные значения запишем в новую переменную под названием brightness.

Функция map() не в силах ограничить значения диапазоном от 0 до 255. Поэтому, если значения от датчика будут меньше минимума или больше максимума, map() вернет значения которые будут меньше 0 и больше 255. Следовательно, чтобы остаться в пределах необходимого диапазона, воспользуемся функцией constrain().

Чтобы при помощи этих новых значений (в диапазоне от 0 до 255) поменять цвет светодиода, воспользуемся функцией Esplora.writeBlue().

Откалибровав данные, запускаем отправку данных на Serial Monitor при помощи функции Serial.print(). В итоге система должна показать примерно следующее:

  1. light sensor level: 256 blue brightness: 10

Впрочем, пока не пройдет калибровка, а переменная calibrated не получит значение true, эти данные на Serial Monitor выведены не будут. Далее создаем свою собственную функцию под названием calibrate(). Чтобы сделать это вне блока loop(), пишем следующее:

  1. void calibrate (){
  2.  
  3. }

Весь код, написанный между скобочками, будет выполняться всякий раз, когда вы будете использовать в своем скетче функцию calibrate().

В самой calibrate() вписываем функцию while(), чтобы код работал, пока будет нажата кнопка.

Считываем значения с датчика и сохраняем их в переменную. Затем задаем начальный минимум и, сравнивая его с поступающими данными, определяем новый минимум. Точно также поступаем и с максимумом.

Присваиваем переменной calibrated значение true, тем самым оповещая скетч о том, что датчик был откалиброван.

Когда вы отпустите кнопку, действие функции calibrate() завершится, и скетч вернется к блоку loop().

  1. /*     
  2. Калибровка светодиода на Esplora
  3.  
  4. Этот скетч демонстрирует, как считывать и калибровать данные от светового датчика.
  5. Поскольку от места к месту уровень освещения может варьироваться,
  6. данным от светового датчика может потребоваться калибровка.
  7. Чтобы сделать это, мы будем несколько секунд считывать данные от датчика, определять самые высокие и самые низкие значения,
  8. а затем сохранять их в качестве новых максимума и минимума.
  9. И, наконец, эти максимум и минимум будут приспособлены под определенный числовой диапазон
  10. (в данном случае – диапазон яркости светодиода).
  11.  
  12. Создан 22 декабря 2012 Томом Иго (Tom Igoe).
  13.  
  14. Этот код не защищен авторским правом.
  15.  
  16. */
  17.  
  18. #include <Esplora.h>
  19.  
  20. // Переменные:
  21. int lightMin = 1023;        // максимальное значение от датчика
  22. int lightMax = 0;           // минимальное значение от датчика
  23. boolean calibrated = false;  // переменная для обозначения того, прошел ли процесс калибровки или нет
  24.  
  25. void setup() {
  26.   // Инициализируем последовательную передачу данных:
  27.   Serial.begin(9600);
  28.  
  29.   // Выводим на Serial Monitor начальное сообщение:
  30.   Serial.println("To calibrate the light sensor, press and hold Switch 1");  //  "Чтобы откалибровать световой датчик, нажмите и удерживайте 1-ую кнопку"
  31. }
  32.  
  33. void loop() {
  34.   // Если 1-ая кнопка нажата, запускаем функцию калибровки:
  35.   if (Esplora.readButton(1) == LOW) {
  36.     calibrate();
  37.   }
  38.   // Считываем данные от датчика в переменную:
  39.   int light = Esplora.readLightSensor();
  40.  
  41.   // Адаптируем уровень освещения под диапазон яркости светодиода
  42.   // при помощи откалиброванных максимума и минимума:
  43.   int brightness = map(light, lightMin, lightMax, 0, 255);
  44.   // Ограничиваем яркость числовым диапазоном от 0 до 255:
  45.   brightness = constrain(brightness, 0, 255);
  46.   // Передаем эти данные на синий канал RGB-светодиода:
  47.   Esplora.writeBlue(brightness);
  48.  
  49.   // Если калибровка прошла успешно,
  50.   if (calibrated == true) {
  51.   // выводим на Serial Monitor
  52.   // информацию об уровнях окружающего освещения и яркости светодиода
  53.   // (чтобы быть в курсе того, что происходит):
  54.     Serial.print("light sensor level: ");  //  "Уровень освещения: "
  55.     Serial.print(light);
  56.     Serial.print(" blue brightness: ");  //  "Яркость синего светодиода: "
  57.     Serial.println(brightness);
  58.   }
  59.   // Добавляем задержку , чтобы светодиод не моргал:
  60.   delay(10);
  61. }
  62.  
  63. void calibrate() {
  64.   // При помощи Serial Monitor говорим пользователю, что делать:
  65.   Serial.println("While holding switch 1, shine a light on the light sensor, then cover it.");  //  "Нажимая на 1-ую кнопку, сначала посветите на световой датчик, а затем прикройте его рукой"
  66.  
  67.   // Пока пользователь нажимает на 1-ую кнопку, проводим калибровку:
  68.   while (Esplora.readButton(1) == LOW) {
  69.     // Считываем значения со светового датчика:
  70.     int light  = Esplora.readLightSensor();
  71.  
  72.     // Записываем самое высокое значение, полученное от датчика:
  73.     if (light > lightMax) {
  74.       lightMax = light;
  75.     }
  76.  
  77.     // Записываем самое низкое значение, полученное от датчика:
  78.     if (light < lightMin) {
  79.       lightMin = light;
  80.     }
  81.     // Отмечаем, что датчик был откалиброван
  82.     calibrated = true;
  83.   }
  84. }

См.также

  1. Esplora.readButton()
  2. Esplora.readLightSensor()
  3. Esplora.writeBlue()
  4. Serial.begin()
  5. while()
  6. map()

Внешние ссылки

  1. Arduino - Esplora Light Calibrator