Проектирование умного дома

Проектирование умного дома

Строение платы Arduino Uno и её выходы:

​

1. Пины заземления (GND) —  “минус”;

2. Пины питания (5v, 3.3v, vin) —  “плюс”;

3. Пины аналогового сигнала (A0-A5) —  используются для получения более точной информации с датчика;

4. Пины цифрового сигнала (0 - 13)  —  "логические", используются для управления различными элементами питания;

5. Пины специального назначения (IOREF, AREF, RESET) —  используются для перезапуска платы, установки опорного значения и других специальных операций.

Multiple Choice

Пины заземления (GND) - это

•   “минус”

• "плюс"

• получение более точной информации с датчика

• перезапуск платы

Multiple Choice

Пины питания (5v, 3.3v, vin) - это

•   “минус”

• "плюс"

• получение более точной информации с датчика

• перезапуск платы

Multiple Choice

Пины аналогового сигнала (A0-A5) -

•   “минус”

• "плюс"

• получение более точной информации с датчика

• перезапуск платы

​Структура программы

Функция setup() запускается один раз, после каждого включения питания или сброса платы Arduino. Используйте её, чтобы инициализировать переменные, установить режимы работы цифровых портов, и т.д.

​

Функция loop() в бесконечном цикле последовательно раз за разом исполняет команды, которые описаны в ее теле. Т.е. после завершения функции снова произойдет ее вызов.

Цифровые и аналоговые выходы Arduino

​

Аналоговый сигнал непрерывно изменяется во времени. Вся информация в природе аналоговая — волны на воде, колебание струны и т.д. Изначально человек записывал информацию (звуки, изображения, видео) с помощью аналоговых устройств. Но аналоговые сигналы чувствительны к воздействию шумов и помех.

​

Цифровой сигнал передается в виде единиц и нулей, для компьютеров и цифровой техники это проще реализовать (есть сигнал или нет сигнала). Д

​При чтении или записи к цифровому порту применимо только два возможных значения – порт может быть установлен как HIGH (высокий уровень) или LOW (низкий уровень).

Уровень HIGH соответствует 5 вольтам на выходе. При чтении значения на цифровом порте, начиная с 3 вольт и выше (до напряжения питания), микропроцессор воспримет это напряжение как HIGH. Эта константа представлена целым числом 1.

Уровень LOW соответствует 0 вольтам на выходе порта. При чтении значения на цифровом порте, начиная с 2 вольт и меньше (до 0V), микропроцессор воспримет это напряжение как LOW. Эта константа представлена целым числом 0.

​Настройка цифровых портов на ввод (INPUT)

и вывод (OUTPUT) сигналов

​Цифровые порты могут использоваться на ввод или вывод сигналов.

Изменение порта с ввода на вывод производится при помощи функции pinMode().

​pinMode(13, OUTPUT); //13й вывод будет выходом

pinMode(12, INPUT); //а 12й – входом

Multiple Choice

// - в Ардуино - это

• комментарий 

• ввод

• вывод

​Вызов:

digitalWrite(порт, значение);

​Параметры:

значение: HIGH или LOW

​порт: номер порта

Пример:

digitalWrite(13, HIGH); // выставляем 13й вывод в «высокое» состояние

​​Вызов: value = digitalRead (порт);

​Описание:

Считывает значение на указанном порту

Параметры:

порт: номер опрашиваемого порта

Возвращаемое значение: возвращает текущее значение на порту (HIGH или LOW) типа int

Пример:

int val;

val = digitalRead(12); // опрашиваем 12й вывод

​Аналоговый ввод\вывод сигнала

​Вызов: value = analogRead(порт);

Считывает значение с указанного аналогового порта. Arduino содержит 6 каналов аналого-цифрового преобразователя на 10 битов каждый. Это означает, что входное напряжения от 0 до 5В преобразовывается в целочисленное значение от 0 до 1023. Параметры:

порт: номер опрашиваемого аналогового входа

Возвращаемое значение: возвращает число типа int в диапазоне от 0 до 1023, считанное с указанного порта.

​

int val;

val = analogRead(0); // считываем значение на 0м аналоговом входе

​Вызов: analogWrite(порт, значение);

Описание:Выводит на порт аналоговое значение. Эта функция работает на: 3, 5, 6, 9, 10, и 11 цифровых портах Arduinoo.

Может применяться для изменения яркости светодиода, для управления двигателем и т.д.

После вызова функции analogWrite, соответствующий порт начинает работать в режиме ШИМ (Широтно-Импульсная Модуляция) напряжения до тех пор, пока не будет следующего вызова функции analogWrite.

Параметры:

порт: номер опрашиваемого аналогового входа

значение: целочисленное между 0 и 255. Значение 0 генерирует 0 В на указанном порте; значение 255 генерирует +5В на указанном порте. Для значений между 0 и 255, порт начинает быстро чередовать уровень напряжения 0 и +5 В — чем выше значение, тем, более часто порт генерирует уровень HIGH (5 В).

Пример:

analogWrite(9, 128); // устанавливаем на 9 контакте значение эквивалентное 2,5В

Подключение фоторезистора​

​

​

​

Фоторезисторы используются в роботах как датчики освещенности.

Фоторезистор — резистор, сопротивление которого зависит от яркости света, падающего на него. В нашей модели светодиод горит, только если яркость света над фоторезистором меньше определенной, эту яркость можно регулировать программно.

​Пример датчика освещенности

​Датчик освещенности в Tinkercad

​Для сборки модели с сервоприводом нам потребуется:

• плата Arduino

  • 6 проводов “папа-папа”

  • фоторезистор

  • светодиод

  • резистор на 220 Ом

  • резистор на 10 кОм

​

​1.перейти на сайт: https://www.tinkercad.com/

​2.найдите в левой части экрана меню выбора типа проекта и выберите тип проекта "Цепи

​3. Соберите цепь со схеме.

​

​

Multiple Choice

На картинке изображён

• светодиод

• фоторезистор

• резистор

• макетная плата

Multiple Choice

На картинке изображён

• светодиод

• фоторезистор

• резистор

• макетная плата

Multiple Choice

На картинке изображён

• светодиод

• фоторезистор

• резистор

• потециометр

Poll

На занятии мне....

• Мне всё понятно!

• Мне не всё понятно!

• Я ничего не понял(а)

​До использования управляющих пинов необходимо установить им соответствующий режим работы с помощью процедуры 

pinMode(pin, mode); . Обычно это делается в void setup(){}

​

1. pin — номер управляющего цифрового пина;

2. mode — может принимать одно из двух константных значений INPUT и OUTPUT.

3. Первая константа устанавливает  управляющий выход на вход, вторая — на выход

Multiple Choice

Какого режима работы управляющего пина не существует?

• INPUT

• OUTPUT

• INPUT_PULLDOWN