Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- et:arduino:buttons:project2 [2017/05/31 14:49] – kaupo.raid
+++ et:arduino:buttons:project2 [2020/07/20 12:00] (current) – external edit 127.0.0.1
@@ Line 1: / Line 1: @@
+<pagebreak>
+====== Projekt 2 LED-i juhtimine potentsiomeetriga   ======
+Ühendada Arduino plaadiga potentsiomeeter. Potentsiomeetri keskmine klemm ühendatakse analoogsisendisse ja äärmistest üks maa ning teine toitega.\\
+{{:et:arduino:buttons:projekt2.jpg?400|}}
+Korrektsel ühendamisel tekib mikrokontrolleri sisendviigu ja maa vahele potentsiomeetri asendist sõltuv pinge. Kui potentsiomeetrit pöörata ühest äärmusest teise, siis sisendpinge muutub vahemikus 0 kuni 5 V. Tekkinud ahelat nimetatakse pingejaguriks, mis jagab sisendpinge kahe takisti vahel proportsionaalselt takistuste väärtustele. Mikrokontroller muundab analoogsignaali (pingenivoo) digitaalsele kujule, mis jääb vahemikku 0-1023. Maksimaalne väärtus sõltub mikrokontrolleri analoog-digitaalmuunduri (ADC) resolutsioonist. Arduino-l on ADC üldjuhul 10 bitti ehk maksimum väärtus (2^10) - 1 = 1023, kuid saab seadistada ka 8 biti peale. Täpsemalt Arduino analoogsisendite kohta saab lugeda siit: [[https://www.arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInputPins|]]
+===== Näide #2.1 Potentsiomeetri pööramisel üle nivoo süttib LED =====
+Mikrokontrolleril on sisendi digitaalsel kujul lugemisel kindel pingenivoo, millest alates väärtustatakse sisend kõrgeks. Keerates aeglaselt potentsiomeetrit on võimalik see lülitumise punkt üles leida. Muutusest annab märku LED viigul D13.
+<code c>
+/*
+Nimetus: Näide #2.1
+Kirjeldus: Potentsiomeetri pööramisel üle nivoo süttib LED
+*/
+// Viik kuhu on ühendatud potentsiomeeter
+const int pote = A1;
+// Viik kuhu on ühendatud LED
+const int led = 13;
+// Potentsiomeetri muutuja väärtuse salvestamine ja selle algväärtustamine
+int poteOlek = 0;
+void setup()
+{
+  /* Mikrokontrolleri viigud on tavaolekus sisendid ja seega ei pea
+  potentsiomeetri sisendit eraldi seadistama */
+  pinMode(led, OUTPUT); // Seadistame LED viigu väljundiks
+}
+void loop()
+{
+  // Viigu muutuja hetkeväärtuse salvestamine
+  poteOlek = digitalRead(pote);
+  // Kui sisendviik on kõrge, siis seame LED viigu kõrgeks
+  if(poteOlek > 0)
+  {
+    digitalWrite(led, HIGH);
+  }
+  // Muul juhul seame led viigu madalaks
+  else
+  {
+    digitalWrite(led, LOW);
+  }
+}
+</code>
+===== Näide #2.2 LED-i vilkumise sagedus sõltub potentsiomeetri asendist =====
+Antud näide käsitleb LED-i vilgutamist analoogsisendi järgi. Sisendiks on eelmisest näitest tuttav potentsiomeeter. Sõltuvalt potentsiomeetri asendist muutuvad programmis viidete pikkused, mida on visuaalselt näha LED-i vilkumisest. Lühemate viidete korral vilkumise sagedus suureneb ja pikemate korral väheneb.
+<code c>
+/* Nimetus: Näide #2.2
+   Kirjeldus: LED-i vilkumise sagedus sõltub potentsiomeetri asendist
+*/
+// Algus identne näitega #2.1 (kommenteeritud koodi vaata sealt)
+const int pote = A1;
+const int led = 13;
+int poteOlek = 0;
+void setup()
+{
+  pinMode(led, OUTPUT);
+}
+void loop()
+{
+  // Potentsiomeetri muutuja hetkeväärtuse salvestamine
+  poteOlek = analogRead(pote);
+  // LED viigu oleku kõrgeks seadmine
+  digitalWrite(led, HIGH);
+  // Viite tekitamine, mille pikkus on võrdne potentsiomeetri sisendi väärtusega
+  delay(poteOlek);
+  // LED viigu oleku madalaks seadmine
+  digitalWrite(led, LOW);
+  // Viite tekitamine, mille pikkus on võrdne potentsiomeetri sisendi väärtusega
+  delay(poteOlek);
+}
+</code>
+===== Näide #2.3 LED-i ereduse juhtimine potentsiomeetri asendi järgi =====
+Arduino Unol puudub digitaal-analoogmuundur (DAC), mistõttu tuleb LED-i ereduse juhtimiseks seda kiirelt sisse ja välja lülitada. Teostades lülitusi piisaval kiirusel ei ole inimese silmaga LED-i vilkumine märgatav ning tekib tunne, et LED põleb ühtlaselt. Viigu oleku muutmine ise võtab mikrokontrolleril aega vaid mõni mikrosekund. Seega LED-i ereduse juhtimiseks tuleb kasutada viiteid lülituste vahel. Vajalike lühiajaliste viidete teostamiseks saab kasutada käsku //delayMicroseconds()//, mille minimaalne suurus on 1 mikrosekund ehk 0,001 ms. Võtame näiteks signaali pulsi perioodiks 1023 mikrosekundit. Sellest osa aega paneme LED-i põlema ja ülejäänud aja alati kustu. Niiviisi perioodis põlemas ja kustus oleku suhte reguleerimisega muutub ka LED-i eredus.
+<code c>
+/* Nimetus: Näide #2.3
+   Kirjeldus: LED-i ereduse juhtimine potentsiomeetri asendi järgi */
+// Algus identne näitega #2.1 (kommenteeritud koodi vaata sealt)
+const int pote = A1;
+const int led = 13;
+int poteOlek = 0;
+void setup()
+{
+  pinMode(led, OUTPUT);
+}
+void loop()
+{
+  // Potentsiomeetri muutuja hetkeväärtuse salvestamine
+  poteOlek = analogRead(pote);
+/* Kui potentsiomeetri väärtus on suurem kui 0, siis seame LED viigu kõrgeks,
+   seejärel programm ootab potentsiomeetri väärtusega võrdse arvu mikrosekundeid */
+  if (poteOlek > 0)
+  {
+    digitalWrite(led, HIGH);
+    delayMicroseconds(poteOlek);
+  }
+  // Seame LED viigu madalasse olekusse
+  digitalWrite(led, LOW);
+  // Programm ootab ülejäänud arvu mikrosekundeid perioodist
+  delayMicroseconds(1023 - poteOlek);
+}
+</code>
+===== Harjutused =====
+=== Harjutus #2.1 ===
+Modifitseerida näitekoodi nii, et LED läheb põlema viigu kõrgest olekust madalasse olekusse minekul. Potentsiomeetri kogu pöördenurk vastab pingevahemikule 0-5 V. Leida ligilähedane pinge väärtus, mille juures Arduino sisend muutub madalast olekust kõrgesse olekusse ja vastupidi. Kas esineb hüsterees lülitumiste vahel? Tulemuse saamiseks võib kasutada potentsiomeetri nurka või jadapordi monitori.
+=== Harjutus #2.2 ===
+Modifitseerida näiteprogrammi nii, et potentsiomeetri keskpunktist (väärtus ~512) ühele poole reguleeritakse LED-i põlemas oleku viidet ja teisele poole kustus oleku viidet. Viite pikkuse reguleerimisel peab maksimaalne viite väärtus olema keskpunkti lähedal ja minimaalne lõpp-punktides. Fikseeritud viite pikkus peab olema 512 millisekundit. Seejuures reguleeritav viite pikkus peab jääma vahemikku 0 kuni 511. Tulemusena peaks ühes potentsiomeetri äärmuses LED olema püsivalt põlemas ja teises püsivalt kustus ning keskel võrdselt põlemas ja kustus.
+=== Harjutus #2.3 ===
+Modifitseerida näiteprogrammi nii, et LED põleb ainult potentsiomeetri pööramise ajal. LED-i põlemise eredus sõltub potentsiomeetri pööramise kiirusest.