Lektion 6 / Analog Arduino

Transkript

1 1 Jeremiah Teipen: Electronic Sandwich BSPR11 Lektion 6 / Analog Arduino Mogens Jacobsen / [email protected]

2 Siden sidst 2 Har I fået nogle LEDs til at blinke? Har I brugt kontakter? Hvad har I eksperimenteret med siden?

3 Dagen i dag 3 Weird & Wild: Grupperne 7 & 8 + mogens Hvorfor afleverer I ikke W&W til Louise? Lektion 6 (AUD 3) Lidt omsummering fra sidst Breadboards Analog output Analog input Interim kursusevaluering Arduino (DesignLab)

4 Weird & Wild på bloggen 4 Grupperne 7 & 8 i dag Og fra Mogens Grupperne 9 & 10 til 24/3 Husk bloggen (send til Louise)

5 Breadboard 5

6 Trykknap: Logisk HIGH & LOW 6 HIGH Den letteste vej for strømmen er mellem +5V og Arduino in. (Den anden vej skal der passeres en stor modstand) LOW Her er den letteste vej for strømmen via modstanden.

7 Reed Relæ (en speciel kontakt) Digital input 7 En magnet kontakt

8 Digital output Optokobler f.eks 4N35 8 Optisk forbindelse mellem 2 kredsløb. Kan erstatte en knap på en anden dims (f.eks. legetøj). Uden at Arduino en og dimsen kobles elektrisk sammen (elektrisk isolerede). Ben 6 Den skal vende rigtigt! Ben 1 og 2 er en LED (styres fra Arduino) Ben 4 og 5 er lysfølsom kontakt (til dims)

9 Analog 9 Mange tilstande ikke kun HIGH/LOW (5v/0v) Antal af tilstande er opløsning (resolution) Udbredte opløsninger: 8-bit = 256 værdier (2 8 = 2x2x2x2x2x2x2x2) 16-bit = værdier (2 16 ) 32-bit = 4,294,967,296 værdier (2 32 )

10 Analog vs Digital 10 Værdi a c b d Tid

11 10-talssystem

12 10-talssystem (decimal) 12 Hvordan virker 10-talsssystemet? 1 = 1 = 1x = 1x10 = 1x x = 1x = 1x x = 8x10 + 9x1 = 8x x = 9x10 + 0x1 = 9x x = 3x x10 + 8x1 = 3x x x = 2x x x10 + 1x1

13 Det binære talsystem 13 0 = 0 1 = 1 = 1x = 2 = 1x2 1 +0x = 2+1 = 3 = 1x2 1 +1x = 8+1 = 1x2 3 +0x2 2 +0x2 1 +1x = 8+2 = = = 11

14 1 byte = 8 bit mulige kombinationer: Alle slukkede = = 0 Alle tændte = = = = 255

15 Analoge porte (pins) 15 Men hvor er analog ud? Analog ind

16 Analoge udgange 16 Analog ud bruger nogle af digital-ud benene. Mærket med PWM (3,5,6,9,10 og 11) Opløsning 8 bit (0-255)

17 PWM: Pulse Width Modulation Analog output 17 Analog ud har opløsning på 8 bit = 256 værdier (0-255) Rate/tidslig opløsning er fast på ca. 500Hz

18 Analog output PWM og Dæmpet LED 18 analogwrite(pinnummer, [0-255]);

19 Analog output PWM og Dæmpet LED 19 void loop() { for(int val= 0 ; val<= 255; val=val+5) { analogwrite(9, val); delay(50); } delay(1000); } Husk modstand foran LED

20 Analog output PWM og lyd 20 Piezo

21 Analog output PWM og servomotor 21 Servo motor Kører til en bestemt vinkel/position

22 Analoge indgange 22 Værdi[0-1023] = analogread(pinnummer) Arduino har 6 ADC indgange (ADC = Analog to Digital Converter) Læser spænding mellem 0 og 5 volt Opløsning er 10-bit (1024 værdier: )

23 Analog input Brug af potentiometer 23

24 Andre modstande (variable) Analog input 24 Pot/potentiometer (drejekap) Bend/Flex LDR (lys) Tryk

25 Analog input Voltage divider 25 GND = 0v

26 Ultralyd sonar (afstand) 26 Giver en (analog) spænding afhængig af afstand til noget foran

27 Analog input Piezo (knock sensor) 27 Modstanden er vigtig

28 Analog input Accelerometer 28 Måler acceleration i 2 eller 3 akser Tyngdekraften er en acceleration Giver en analog spænding afhængigt af accelerationen

29 Hvad laver den? 29 Arduino en kan kommunikere med moder-computeren via USB kablet. serial communication Det kan være smart at vide hvad hvilke værdier en sensor sender tilbage. Derfor indsætter man under udviklingen - ofte kode, der sender informationer tilbage. Arduinos IDE har en Serial Monitor funktion, der åbner et vindue til kommunikationen. void setup() { } Serial.begin(9600); void loop() { Serial.println(analogRead(A0)); } Serial.begin(hastighed) initierer kommunikations-porten. Serial.print(værdi) sender værdien tilbage til modercomputeren Serial.println(værdi) gør det samme men tilføjer et linjeskift

30 Serial Monitor 30 Serial Monitor optager com/usb-porten. I kan derfor ikke sende et nyt program over i Arduino, så længe Serial Monitor er åben.

31 Resten af dagen 31 1 Eksperimenter med PWM ud Fade LEDS Piezo lyd 2 Eksperimenter med sensorer Piezo knockers Flex sensors (kvitter hos hjælpelærer) Sonar (kvitter hos hjælpelærer) Accelerometre (kvitter hos hjælpelærer) Planlæg brug af Arduino i jeres design-opgave

32 Til næste gang 32 Design projekt: Planlæg brug af Arduino. Hvilke detalje vil I skitsere? Hvad skal I bruge af udstyr? (digital ind / digital ud / analog ind / analog ud). Læs (igen) Goldschmidt: The Backtalk of self-generated sketches