Звонок

 

Цель работы: 

Получить опыт сборки электрических элементов в схему и подключения к микроконтроллеру Arduino. Научиться управлять подключенной схемой с помощью программирования в среде Arduino IDE на примере электрической схемы с подключенным звонком.Также научиться подключать устройство к интернету вещей  с помощью приложения Alterozoom, а управлять им из интерфейса.
 

Приобретаемые навыки:
  1. Начальные принципы электроники и схемотехники;
  2. Составление принципиальных схем;
  3. Сборка элетрических схем на плате беспаячного монтажа;
  4. Знание простейшей элементной базы;
  5. Получения опыта работы с микроконтроллером Arduino;
  6. Получение навыков работы в среде программирования Arduino IDE;

Необходимые базовые знания, которыми вы должны обладать, для успешного выполнения работ:

 

Прежде чем приступить к работе, пройдите тестирование:

Прежде чем приступить к тестированию соберите информацию о новых элементах

 Пройти тест

 

Ответьте на дополнительные вопросы по теории, если какие-либо вопросы вызовут затруднение, ниже вы сможете получить информацию, которая поможет дать ответ:

  1. Какие примитивные целочисленные типы данных в C++ вы знаете?
     
  2. Объясните принцип работы пьезоизлучателя:
     
  3. Кратко объясните принцип работы оператора ветвления if():
      

 Общий план выполнения работ:

  1. Разработать принципиальную схему устройства, способного изменять яркость светодиода с помощью потенциометра.
  2. Реализовать данную схему на плате безпаячного монтажа.
  3. Написать программу для микроконтроллера.
  4. Провести тестирование устройства.

Ссылки на информацию, которая может помочь при выполнении работы:

  1. Информация о языке  Adruino IDE
  2. Информация о пьезоизлучателе, пьезоэлектрическом эффекте
  3. Информация о тактовых кнопках, их видах и подключению к Arduino

Непосредственное выполнение работы:

Описание установки:

Необходимые материалы:

  1. Плата Adruino - 1шт.
  2. Макетная плата - 1шт.
  3. Зуммер - 1шт.
  4. Резистор 510 Ом - 1шт.
  5. Кнопка- 1шт.
  6. Провода - 6шт.

Возьмите все необходимые материалы. Удобно расположите плату беспаячного монтажа и микроконтроллер. Аккуратно, без сильных нажимов, во избежании поломки материалов, подсоедините каждый элемент как показано на схеме. Внимательно проверьте правильно ли подключены элементы, проверьте полярность элементов, посмотрите заземлены ли цепь.

Схема лабораторной установки: 

Макетная плата:


Принципиальная схема:


Задание на программирование лабораторной установки:

Написать программу в среде разработки Arduino IDE, которая позволяет при нажатии на кнопку включать зуммер на 2 секунды и позволяет управлять собранной схемой из приложения Alterozoom, с помощью технологии IoT

Алгоритм написания программы:

  1. Уяснение задачи;
  2. Поиск теоретических ресурсов и полезных материалов;
  3. Подключение библиотеки, по мере необходимости;
  4. Написание программного кода;
  5. Компиляция.

Фото/видео отчет по выполненному заданию:

 

 Творческое задание:

Поменяте код программы так, чтобы при нажатии на кнопку ничего не происходило, если нажатие длится более 2 секунд зуммер включался на 3 секунды, далее шла пауза в 2 секунды и снова зуммер включался на 3 секунды.

 

 Ответы на вопросы:

  1. byte, short, int, long 
  2. Принцип действия пьезоизлучателя основан на пьезоэлектрическом эффекте, открытом братьями Пьером и Жаком Кюри еще в 1880 году, и заключающемся в том, что в некоторых кристаллах (кварц, турмалин, сегнетова соль и др.) под действием приложенных механических сил на их гранях образуются электрические заряды. В зависимости от вида кристалла, заряды могут появиться и при сдвиге, изгибе и кручении. Кроме вышеописанного «прямого» эффекта существует и обратный эффект (который был теоретически предсказан в 1881 году Липманом и экспериментально подтвержден в работах Кюри). Если приложить электрическое напряжение к обкладкам пьезокристалла, то кристалл начнет деформироваться: удлиняться, изгибаться, скручиваться и т. д.
  3. В скобки if() вводить значение, которое выводит значение типа bool(true, false), если значение true, то оператор if выполняется, если false, то пропускается(при наличии else - выполняется оператор else).

Заключение: Я выполнил лабораторную работу в которой изучается споспбы программирования зуммера в среде разработки Arduino IDE с помощью функций tone(pin, frequency, duration), а также функция задержки delay(value).