Гэрэлтүүлгийн хяналт, Arduino (анимацтай): 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Сүүлийн хэдэн жилийн хугацаанд би хоёр pinball машин (pinballdesign.com), хоёр роботын толгой (grahamasker.com) тус бүрийг Arduinos -ийн удирддаг. Механик инженер мэргэжлээр ажилласан болохоор механизмын зохион байгуулалт сайтай боловч програмчлалын асуудалтай тэмцдэг. Би Arduino -ийн зарим үндсэн ойлголтуудыг харуулахын тулд анимаци хийхээр шийдсэн. Тэднийг ойлгоход надад болон бусад хүмүүст тус болно гэж бодсон. Зураг мянган үгний үнэтэй, анимаци нь мянган зураг байж болно!

Тиймээс Brightness Control сэдвээр хөдөлгөөнт тайлбарыг энд оруулав. Дээрх анимац нь Arduino -той холбогдсон потенциометрийн схемийг харуулж байна. Энэ нь потенциометрийн байрлалыг тохируулах нь гэрлийн гэрлийг хэрхэн өөрчилж болохыг харуулж байна. Би энэ үйл явцын бүх элементүүдийг тайлбарлах болно. Потенциометр ба гэрлийг сайн мэддэггүй хүмүүсийн хувьд би эдгээрээс эхэлье. Дараа нь би яагаад LED -ийг PWM идэвхжүүлсэн Arduino зүүтэй холбох ёстой бөгөөд Arduino схемд MAP функцийг потенциометрээс оролтыг LED -ийг удирдахад тохиромжтой гаралт болгон хөрвүүлэхэд хэрхэн ашиглахыг тайлбарлах болно.

Хэрэв та LED ба потенциометрийг сайн мэддэг бол 1, 2 -р хэсгийг алгасаж болно.

Алхам 1: LED -ийн тухай

Дээрх зүүн талын зураг нь залгуурын хэлхээний тэмдэг ба хөлний туйлыг харуулав. Цахилгаан гүйдэл нь зөвхөн нэг чиглэлд LED -ээр дамждаг тул туйлшрал нь чухал юм. Урт хөл нь эерэг шинж чанартай байдаг. Түүнчлэн фланцын хавтгай тал байдаг бөгөөд энэ нь сөрөг тал юм.

Хүчдэл ба гүйдэл

LED -ийн шаардагдах хүчдэл нь түүний өнгөнөөс хамааран ойролцоогоор 2.2-2.32 вольт хооронд хэлбэлздэг. Тэдний одоогийн үнэлгээ нь ихэвчлэн 20 мА байна. Цахилгаан гүйдлийг хязгаарлах, LED хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд LED тус бүрээр резисторыг цувралаар ашиглах шаардлагатай. Би ойролцоогоор 300 ом санал болгож байна.

Дээрх баруун талд байгаа зураг нь резисторыг туяаны хөл рүү гагнах, дулаан багасах ханцуйгаар тусгаарлах аргыг харуулав.

Алхам 2: Потенциометр

Ардуино хэллэгээр потенциометр бол мэдрэгч юм. "Мэдрэгч" гэдэг нь оролтын тээглүүрт холбогдсон үед Arduino -ээр мэдрэгддэг аливаа гадны төхөөрөмжийг хэлдэг. Бид LED гэрэлтүүлгийг хянахын тулд Arduino -той холбогдсон потенциометрийг ашиглах гэж байна. Потенциометрийг заримдаа хүчдэл хуваагч гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг илүү сайн тайлбар гэж боддог. Дээрх зүүн талын диаграмм нь хүчдэл хуваагчийн үндсэн зарчмыг заана. Энэ жишээнд резисторыг нэг үзүүрт газардуулж, нөгөө үзүүрт нь 5 вольтын тэжээлийн эх үүсвэрээр барьдаг. Хэрэв гулсагчийг резистороор хөдөлгөвөл зүүн гар талд 0v, баруун гар талд 5в хүчдэлтэй байна. Бусад байрлалд энэ нь 0v ба 5v хооронд байх болно. Хагас зам дээр жишээ нь 2.5V байх болно. Хэрэв бид дээрх баруун талд үзүүлсэн хэлбэрийг өөрчилсөн бол энэ нь эргэдэг потенциометрийн үйлдлийг илэрхийлнэ.

Алхам 3: ХҮРГЭЛ

Дээрх зураг нь потенциометр ба удирдагчийг Arduino руу хэрхэн холбохыг харуулж байна.

Ардунио нь потенциометрээр түүнд хүчдэл өгч байгааг мэдрэх ёстой. Потенциометрийг эргүүлэх үед хүчдэл жигд өөрчлөгддөг тул энэ нь аналог дохио тул Arduino дээрх аналог оролтын зүүтэй холбогдох шаардлагатай болно. Энэ зүү дээрх хүчдэлийг програм "analogRead" функцээр хүсэлт гаргах бүрт Arduino унших болно.

Arduino нь зөвхөн дижитал гаралтын тээглүүртэй. Гэсэн хэдий ч хажууд нь tilde (~) бүхий тээглүүрүүд нь LED гэрлийг хянахад тохиромжтой аналог гаралтыг дуурайдаг. Энэ процессыг Pulse Width Modulation (PWM) гэж нэрлэдэг бөгөөд дараагийн анимац болох 4 -р алхамаар тайлбарладаг.

Алхам 4: ХБХ

ХОУХ, импульсийн өргөний модуляци

Өмнө дурьдсанчлан, хажууд нь "~" тэмдэгтэй тээглүүр нь ХОУХ -ны голтой байна. Зүү нь дижитал тул зөвхөн 0v эсвэл 5v байж болно, гэхдээ ХОУХ -ийн тусламжтайгаар LED -ийг бүдэгрүүлэх эсвэл хөдөлгүүрийн хурдыг хянахад ашиглаж болно. Тэд үүнийг LED -д 5v -ээр тэжээж, харин 500 Гц -т (секундэд 500 удаа) 0v -ээс 5V -ийн хооронд импульс хийж, импульсийн 0v ба 5v элемент бүрийн үргэлжлэх хугацааг сунгаж эсвэл багасгаж өгдөг. LED нь 0 вольтоос 5В урт импульсийг хардаг тул гэрэл гэгээтэй болно. Хөтөлбөрт бид analogueWrite () функцийг ашиглан PWM "дөрвөлжин долгион" гаргадаг. Энэ нь 256 алхамтай, тэг нь 0% -ийн ажлын мөчлөг, 255 нь 100% -ийн "ажлын мөчлөг" өгдөг, өөрөөр хэлбэл тасралтгүй 5 вольт. Тиймээс 127 нь 50% -ийн ажлын мөчлөгийг өгдөг бөгөөд хагас нь 0v, хагас нь 5v байна. Дээрх анимац нь энэхүү үүргийн мөчлөгийг 100% хүртэл сунгахад лед хэрхэн илүү гэрэл гэгээтэй болохыг харуулж байна.

Алхам 5: ХӨТӨЛБӨР (ARDUINO SKETCH)

Дээрх видео нь потенциометр ашиглан удирдагчийн гэрэлтүүлгийг хянахад ашиглаж болох програмыг (ноорог) дамжуулдаг. Энэ хэлхээ нь 3 -р алхам дээр үзүүлсэнтэй ижил байна.

Хэрэв та энэ видеог хурдан унших (эсвэл удаашруулах) ая тухтай унших боломжтой гэж үзвэл та хурдыг нь тохируулж болно Доод талын хяналтын самбарын баруун гар талд арааны дугуй хэлбэртэй дүрс (зарим үед улаан 'HD' шошготой байдаг..) Хэрэв дарвал "тоглуулах хурд" гэсэн цэс гарч ирнэ.

Мэдээжийн хэрэг, хэрэв та товчлуур дээр дарж програмын мөр бүрийг өөрийн хурдаар дамжуулж чадвал илүү дээр байх болно, гэхдээ харамсалтай нь интерактив аргыг энд өгөх боломжгүй байна. Хэрэв та энэ аргыг энэ сэдвээр болон Arduino -ийн бусад олон сэдвээр ашиглахыг хүсвэл animatedarduino.com дээрээс интерактив/хүүхэлдэйн цахим номыг үнэгүй үзэх боломжтой.

Хөтөлбөрт миний тайлбарлаж буй нэг онцлог бий: 14 -р мөрөнд "газрын зураг" функцийг ашигладаг. Үүний зорилгын талаархи тайлбарыг дараагийн алхам 6 -д өгсөн болно

Алхам 6: MAP

Бид потенциометрийг аналог зүүтэй холбосон. Потенциометрийн хүчдэл 0 -ээс 5 в -ийн хооронд хэлбэлздэг. Энэ мужийг процессор дээр 1024 алхамаар бүртгэдэг. Утга оруулгыг ХОУХ -ны идэвхжүүлсэн дижитал зүүгээр гаралт үүсгэхэд ашигладаг бол энэ хүрээг дижитал зүүний гаралтын мужтай харьцуулах ёстой. Энэ нь 255 алхамтай. Газрын зургийн функцийг энэ зорилгоор ашигладаг бөгөөд оролттой пропорциональ гаралтыг өгдөг.

Дээрх видео нь үүнийг харуулж байна.

Алхам 7: Хөдөлгөөнт Arduino

Энэхүү зааварчилгааны зургуудыг www.animatedarduino.com вэбсайтаас авах боломжтой Animated Arduino цахим номноос авсан бөгөөд үүнд би Arduino програмыг сурч байхдаа олж авсан зарим ойлголтуудын талаар илүү сайн ойлголт өгөхийг зорьж байна.

Номын интерактив шинж чанарыг мэдрэх боломжийг олгодог цахим номыг урьдчилж үзэх үнэгүй хувилбарыг вэбсайт дээрээс авах боломжтой. Энэ нь үндсэндээ дээжийн хуудасны цуглуулга бөгөөд маш олон тайлбарыг орхигдуулсан болно. Энэ нь програмын мөр бүрээр дамжих товчлууруудыг дарж, холбогдох сэтгэгдлүүдийг харах боломжийг олгодог дээж хуудсыг агуулдаг. Бусад хуудсууд нь видео анимац, аудио контент агуулдаг бөгөөд үүнийг хянах боломжтой. Бүтэн хэвлэлд юу багтсаныг харахын тулд агуулгын хуудсыг оруулсан болно.