Arduino:Примеры/AnalogInOutSerial

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.

«Сырые» данные на входе, преобразованные на выходе, вывод результата на Serial Monitor

Данный пример показывает, как считывать данные на входном аналоговом контакте, преобразовывать их в численный диапазон от 0 до 225, а получившийся результат использовать для создания широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на выходном контакте – чтобы управлять яркостью светодиода.

Необходимое оборудование

• Плата Arduino - 1 шт.
• Потенциометр - 1 шт.
• Светодиод - 1шт.
• Резистор на 220 Ом - 1шт.

Цепь

Рис. 1. Подключение светодиода и потенциометра к плате Arduino

Подсоедините один контакт потенциометра к 5-вольтовому напряжению на Arduino, центральный – к 0-ому аналоговому контакту, а оставшийся – к «земле» (GND). Теперь подсоедините 220-омовый (токоограничивающий) резистор к 9-ому цифровому контакту. Затем подсоедините к резистору длинную ногу светодиода (ногу с положительным зарядом, т.е. анод) – таким образом, светодиод будет подключен через резистор к выходному контакту. Вторую ногу светодиода (ногу с отрицательным зарядом, т.е. катод) подсоедините к «земле».

Схема

Рис. 2. Схема подключения светодиода и потенциометра к плате Arduino.

Код

Для начала зададим, какие контакты за что отвечают – 0-ой аналоговый для потенциометра, а 9-ый цифровой для светодиода. Затем задаем две переменные – sensorValue и outputValue. После того в функции setup() остается прописать лишь последовательную передачу данных.

Далее переходим к главному циклу, а переменную sensorValue начинаем использовать в качестве «отсека» для хранения «сырых» (т.е. исходных) аналоговых данных, полученных от потенциометра. Но числа, считываемые при помощи функции analogRead(), имеют диапазон от 0 до 1023, а диапазон данных у функции analogWrite() составляет от 0 до 255. Поэтому эти числовые диапазоны нужно будет подогнать друг к другу. Для этого воспользуемся функцией map().

outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

То есть в переменной outputValue будут данные, полученные от потенциометра, но преобразованные при помощи функции map(). Это преобразование осуществляется путем «скармливания» функции map() пяти аргументов – переменной, которую нужно преобразовать (sensorValue), нижнего (0) и верхнего (1023) пределов исходных данных, а также нижнего (0) и верхнего (255) пределов итоговых данных. Таким образом, в данном примере численный диапазон от 0 до 1023 как бы «масштабируется» для соответствия численному диапазону от 0 до 255.

После этого преобразованные («масштабированные») данные передаются на контакт analogOutPin, благодаря чему светодиод и будет менять свою яркость при кручении ручки потенциометра. И, наконец, в финале выводим исходные и итоговые данные на окно Serial Monitor в виде постоянного потока числовой информации.

/*
«Сырые» данные на входе, преобразованные на выходе, вывод результата на Serial Monitor

Считывает данные на входном аналоговом контакте, преобразовывает их в числовой диапазон от 0 до 255, а затем использует этот результат для создания широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на выходном контакте. Также выводит результат на Serial Monitor.
Цепь:
 * центральный контакт потенциометра подсоединен к 0-ому аналоговому контакту, два крайних – к 5 вольтам и «земле»
 * Светодиод подсоединен к 9-ому цифровому контакту и «земле»
 
 Создан 29 декабря 2008,
 модифицирован 9 апреля 2012 Томом Иго (Tom Igoe)
 
 Этот код не защищен авторским правом.
 
 */

// Это константы – значения, которые не меняются.
// Воспользуемся ими, чтобы задать имена для контактов:
const int analogInPin = A0;  // входной аналоговый контакт, к которому подсоединен потенциометр
const int analogOutPin = 9; // выходной аналоговый контакт, к которому подсоединен светодиод 

int sensorValue = 0;        // данные, считанные от потенциометра
int outputValue = 0;        // ШИМ-данные, идущие на выходной контакт

void setup() {
  // инициализируем последовательную передачу данных со скоростью 9600 бит в секунду:
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // считываем данные на входном аналоговом контакте:
  sensorValue = analogRead(analogInPin);            
  // преобразовываем эти данные в нужный диапазон
  // для передачи на выходной аналоговой контакт:
  outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);  
  // меняем значение, передаваемое на выходной контакт:
  analogWrite(analogOutPin, outputValue);           

  // выводим результаты на Serial Monitor:
  Serial.print("sensor = " );                       
  Serial.print(sensorValue);      
  Serial.print("\t output = ");      
  Serial.println(outputValue);   

  // ждем 2 миллисекунды перед следующим заходом,
  // чтобы аналоговой-цифровой преобразователь «успокоился»
  // после последнего считывания:
  delay(2);                     
}

См.также

1. map()
2. analogRead()
3. analogWrite()
4. Serial
5. AnalogReadSerial
6. AnalogInput
7. Fade
8. Calibration
9. Резисторы