Lab works 2: Світлодіод

Мета роботи

Знайомство з принципами розробки найпростіших електронних схем на базі макетної плати

Завдання  роботи

1. Розробити скетч для миготіння светодиодом Церез цифровий пін №4 на платі Arduino.
2. Зібрати схему з світлодіодом на макетної платі.

Інструменти для виконанню роботи

1.Комп'ютер з підключенням до мережі Internet.

2.Плата Arduino з USB виходом (наприклад, Arduino Leonardo).

3.Макетна плата для беспаечное монтажу.

4.Світлодіод.

5.Резистор на 220 Ом.

6.Провід.

Теоретична частина

Цифрові Піни на мікроконтролерах Arduino можуть працювати в трьох режимах: INPUT, INPUT_PULLUP і OUTPUT.

У режимі OUTPUT можна програмно встановлювати на піне цифровий сигнал за допомогою функції digitalWrite. Для установки рівня використовуються зумовлені константи HIGH і LOW. Прийнято, що HIGH позначає високий уровени напруги (3.3 або 5 вольт в залежності від робочої напруги плати), а LOW - низький (близько 0). При цьому можливе харчування пристроїв зі споживанням струму до 40 мА.

У режимі INPUT можна подавати цифровий сигнал на пін і програмно зчитувати його в мікроконтролері за допомогою функції digitalRead. При зчитуванні логічного значення буде отримано значення HIGH, якщо рівень поданого на пін напруги вище 2 вольт для 3.3 вольтової плати і 3 вольт для 5 вольтової плати. Для установки режиму роботи цифрового Піна використовується функція pinMode.

Завдання: описати, як працює і для чого потрібен режим INPUT_PULLUP

Для розробки простих електронних схем часто використовуються макетні плати. Вони бувають двох основних видів - для пайки і для безпажчного монтажу.

Виконання роботи

Розробка скетчу для миготіння светодиодом Церез цифровий пін №4 на платі Arduino

Створюємо новий скетч (Файл -> Новий або кнопка) і зберігаємо його з назвою Led (Файл -> Зберегти або кнопка). Перевіряємо, що обрана правильна плата і порт.

Для управління світлодіодом через цифровий пін потрібно виконати дві дії:

1. Налаштувати цифровий пін в функції setup ():

pinMode(4,OUTPUT);

2. У функції loop міняти стан Піна з затримкою таким чином, щоб отримати ефект миготіння:

digitalWrite(4,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(4,LOW);
delay(1000);

Завдання: перерахуйте функції стандартної бібліотеки для роботи з часом з описом їх роботи (в тому числі використовувану в скетчі функцію delay)

Збірка схеми з світлодіодом на макетної платі

Для того, щоб блимати світлодіодом, потрібно зібрати схему, в якій світлодіод підключений послідовно з резистором на 220 Ом, щоб не спалити світлодіод.

Зберіть схему:

Завантажте скетч на плату, переконайтеся, що світлодіод блимає. Якщо він не блимає, спробуйте перевернути його (поміняти місцями ніжки).

Для довідки: для розробки схем підключення модулів до Arduino зручно використовувати безкоштовну програму Fritzing
Додаткове завдання: доопрацювати схему і скетч, додавши кнопку так, щоб світлодіод запалювався при натисканні на кнопку і гас при її відпусканні
Додаткове завдання: доопрацювати схему і скетч, додавши кнопку так, щоб світлодіод при натисканні на кнопку перемикав стан (горить <-> Негору)