Главная страница
Навигация по странице:

  • 3. Каким образом осуществляется борьба с дребезгом контактов в программе

  • 1. Что необходимо для определения собственной функции Ответ: указать сигнатуру функции, её имя и выполняемый блок кода.2. Что означает ключевое слово void

  • 3. Как ведет себя программа при упоминании одной переменной с разных сторон от оператора присваивания =

  • 1. Можно ли поместить в один массив элементы типа boolean и int

  • 5. Почему для хранения времени прошлого сигнала мы используем переменную типа long

  • 6. Чем отличаются инструкции continue и break

  • 1. К которой ножке семисегментного индикатора нужно подключать землю Ответ: 3 или 8.2. Каким образом закодированные символы цифр

  • 3. Как символы выводятся на индикатор

  • 1. Для чего нужны микросхемы Для чего нужен выходной сдвиговый регистр

  • 2. Как найти ножку микросхемы, на которую отправляются данные

  • 3. Что нужно сделать до и после отправки собственно данных на 74HC595

  • 4. Сколько данных можно передать с помощью shiftOut() и как управлять порядком их передачи

    		•

    Отчёт по практике Arduino. Отчет. Программирование микроконтроллеров в среде Arduino


    Скачать 2.74 Mb.
    НазваниеПрограммирование микроконтроллеров в среде Arduino
    АнкорОтчёт по практике Arduino
    Дата14.05.2022
    Размер2.74 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтчет.docx
    ТипОтчет
    #528283
    страница3 из 4
    1   2   3   4

    1. В каком случае оператор && возвращает значение «истина»?

    Ответ: когда оба операнда истинны.


    2. Что такое «дребезг»?

    Ответ: ложный сигнал, возникающий в момент замыкания или размыкания пластин кнопки.


    3. Каким образом осуществляется борьба с дребезгом контактов в программе?

    Ответ: выставляется задержка в 10 мс.


    4. Как можно избежать явного указания значения уровня напряженияпри вызове digitalWrite()?

    Ответ: в качестве параметра передаем булеву переменную (ledEnabled).

    Вывод:программно реализован триггер с предотвращением эффекта«дребезга контактов» кнопки, подключенной к плате Arduino.

    Упражнение №11. Светильник с кнопочным управлением

    Цель: увеличение яркости свечения светодиода по нажатию однойкнопки, и уменьшение по нажатию другой.



    Рисунок 11.1 – Схема электрическая принципиальная



    Рисунок 11.2 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    1. Код изменён: шаг изменения яркости настраивается в одном месте.

    #define PLUS_BUTTON_PIN 2

    #define MINUS_BUTTON_PIN 3

    #define LED_PIN 9

    int brightness = 100;int Delta = 80;

    boolean plusUp = true;boolean minusUp = true;

    voidsetup()

    { pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

    pinMode(PLUS_BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

    pinMode(MINUS_BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);}

    voidloop()

    { analogWrite(LED_PIN, brightness);

    plusUp = handleClick(PLUS_BUTTON_PIN, plusUp, Delta);

    minusUp = handleClick(MINUS_BUTTON_PIN, minusUp, -Delta);}

    boolean handleClick(intbuttonPin, boolean wasUp, intdelta)

    { boolean isUp = digitalRead(buttonPin);

    if (wasUp&& !isUp) { delay(10);

    isUp = digitalRead(buttonPin);

    if(!isUp)brightness = constrain(brightness + delta, 0, 255); }

    returnisUp;}

    Листинг 11.1 – Листинг программы

    2. Создана еще одна функция и переделан код так, чтобы одна функция отвечала за отслеживание нажатий, а другая – за вычисление яркости светодиода и возвращала его в analogWrite().

    #definePLUS_BUTTON_PIN 2

    #defineMINUS_BUTTON_PIN 3

    #defineLED_PIN 9

    int brightness = 100; int Delta = 80;

    boolean plusUp = true; boolean minusUp = true;

    voidsetup()

    { pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

    pinMode(PLUS_BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

    pinMode(MINUS_BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);}

    voidloop()

    { analogWrite(LED_PIN, brightness);

    plusUp = handleClick(PLUS_BUTTON_PIN, plusUp, Delta);

    minusUp = handleClick(MINUS_BUTTON_PIN, minusUp, -Delta);

    }

    boolean handleClick(intbuttonPin, boolean wasUp, intdelta)

    { boolean isUp = digitalRead(buttonPin);

    if (wasUp&& !isUp) {

    brightnessCalc(buttonPin, delta, isUp);

    }

    return isUp;

    }
    Void brightnessCalc(int buttonPin, int delta, bool isUp)

    {

    delay(10);

    isUp = digitalRead(buttonPin);

    if(!isUp)brightness = constrain(brightness + delta, 0, 255);

    }

    Листинг 11.2 – Листинг программы

    Ответынавопросы:


    1. Что необходимо для определения собственной функции?

    Ответ: указать сигнатуру функции, её имя и выполняемый блок кода.


    2. Что означает ключевое слово void?

    Ответ: означает, что функция не возвращает значения.


    3. Как ведет себя программа при упоминании одной переменной с разных сторон от оператора присваивания = ?

    Ответ: присваивает новое значение, в зависимости от выражения с правой стороны.

    Вывод: Я научился увеличению яркости свечения светодиода по нажатию однойкнопки, и уменьшение по нажатию другой.
    Упражнение №12. Кнопочные ковбои

    Цель: программно-аппаратная реализация игры на реакцию: кто быстрее нажмет кнопку по сигналу.



    Рисунок 12.1 – Схема электрическая принципиальная



    Рисунок 12.2 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    1. Создан напряженный вариант игры: интервал между сигналами в диапазоне от 10 до 15 секунд.

    #define BUZZER_PIN 12

    #define PLAYER_COUNT 2

    int buttonPins[PLAYER_COUNT] = { 3, 5 };

    int ledPins[PLAYER_COUNT] = { 9, 11 };

    voidsetup()

    {

    pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

    for (int player = 0; player
    pinMode(ledPins[player], OUTPUT);

    pinMode(buttonPins[player], INPUT_PULLUP);

    }

    }

    voidloop()

    {

    delay(random(10000, 15000));

    tone(BUZZER_PIN, 3000, 250);

    for (int player = 0; ; player = (player + 1) % PLAYER_COUNT) {

    if(!digitalRead(buttonPins[player])) {

    digitalWrite(ledPins[player], HIGH);

    tone(BUZZER_PIN, 4000, 1000);

    delay(1000);

    digitalWrite(ledPins[player], LOW);

    break;

    }

    }

    }

    Листинг 12.1 – Листинг программы

    2. В игре есть лазейка: кнопку можно зажать до сигнала «пли!» и таким образом сразу же выиграть. Лазейка устранена.

    #define BUZZER_PIN 12

    #define PLAYER_COUNT 2

    int buttonPins[PLAYER_COUNT] = { 3, 5 };

    int ledPins[PLAYER_COUNT] = { 9, 11 };

    boolean btnChe[PLAYER_COUNT];

    void setup()

    { pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

    for (int player = 0; player
    {pinMode(ledPins[player], OUTPUT);

    pinMode(buttonPins[player], INPUT_PULLUP);}}

    void loop()

    { delay(random(2000, 5000));

    for (int i = 0; i
    btnChe[i] = digitalRead(buttonPins[i]);

    tone(BUZZER_PIN, 3000, 250);

    for (int player = 0; ; player = (player + 1) % PLAYER_COUNT) {

    if (btnChe[player] && !digitalRead(buttonPins[player])) {

    digitalWrite(ledPins[player], HIGH);

    tone(BUZZER_PIN, 4000, 1000);

    delay(1000);

    digitalWrite(ledPins[player], LOW);

    break;}}}

    Листинг 12.2 – Листинг программы

    3. Добавлены в игру еще два «ковбоя».



    Рисунок 12.3 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    #defineBUZZER_PIN 12

    #definePLAYER_COUNT 4

    int buttonPins[PLAYER_COUNT] = { 3, 10, 5,6 };

    int ledPins[PLAYER_COUNT] = { 9, 11,4,7 };

    boolean btnChe[PLAYER_COUNT];

    voidsetup()

    { pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

    for (int player = 0; player
    { pinMode(ledPins[player], OUTPUT);

    pinMode(buttonPins[player], INPUT_PULLUP);

    }

    }

    voidloop()

    { delay(random(2000, 5000));

    for (int i = 0; i
    btnChe[i] = digitalRead(buttonPins[i]);
    tone(BUZZER_PIN, 3000, 250);

    for (int player = 0; ; player = (player + 1) % PLAYER_COUNT) {

    if (btnChe[player] && !digitalRead(buttonPins[player])) {

    digitalWrite(ledPins[player], HIGH);

    tone(BUZZER_PIN, 4000, 1000);

    delay(1000);

    digitalWrite(ledPins[player], LOW);

    break;

    }

    }}

    Листинг 12.3 – Листинг программы

    Ответы на вопросы:


    1. Можно ли поместить в один массив элементы типа boolean и int?

    Ответ: нет, так как C++ язык со строгой типизацией.


    2. Обязательно ли при объявлении массива заполнять его значениями?

    Ответ: нет.


    3. Чем удобно использование массива?

    Ответ: наглядность кода, возможность обработки в цикле.


    4. Как обратиться к элементу массива, чтобы прочитать его значение?

    Ответ: по имени массива, с указанием индекса элемента.


    5. Почему для хранения времени прошлого сигнала мы используем переменную типа long?

    Ответ: потому что longможет хранить числа до 2 147 483 647, это больше чем int.


    6. Чем отличаются инструкции continue и break?

    Ответ: первый прерывает текущую итерациюи переходит к следующей, а второй выходит из цикла.

    Вывод: Я научился создавать программно-аппаратную реализацию игры на реакцию: кто быстрее нажмет кнопку по сигналу.

    Упражнение №13. Секундомер

    Цель: управление работой семисегментного светодиодного индикатора, подключенного к плате Arduino.



    Рисунок 13.1 – Схема электрическая принципиальная



    Рисунок 13.2 – Схема, собранная в программной среде Tinkercad

    1. Изменён код - индикатор отсчитывает десятые доли секунды.

    #defineFIRST_SEGMENT_PIN 2

    #defineSEGMENT_COUNT 7

    byte numberSegments[10] = {

    0b00111111, 0b00001010, 0b01011101, 0b01011110, 0b01101010,

    0b01110110, 0b01110111, 0b00011010, 0b01111111, 0b01111110,

    };

    voidsetup()

    {

    for (int i = 0; i
    pinMode(i + FIRST_SEGMENT_PIN, OUTPUT);

    }

    voidloop()

    {

    int number = (millis() / 100) % 10;

    int mask = numberSegments[number];

    for (int i = 0; i
    boolean enableSegment = bitRead(mask, i);

    digitalWrite(i + FIRST_SEGMENT_PIN, enableSegment);

    }

    }

    Листинг 13.1 – Листинг программы

    2. Изменена программа- вместо символа «0» отображался символ «А».

    #define FIRST_SEGMENT_PIN 2

    #define SEGMENT_COUNT 7

    byte numberSegments[10] = {

    0b01111011, 0b00001010, 0b01011101, 0b01011110, 0b01101010,

    0b01110110, 0b01110111, 0b00011010, 0b01111111, 0b01111110,

    };

    voidsetup()

    {

    for (int i = 0; i
    pinMode(i + FIRST_SEGMENT_PIN, OUTPUT);

    }

    voidloop()

    {

    int number = (millis() / 1000) % 10;

    int mask = numberSegments[number];

    for (int i = 0; i
    boolean enableSegment = bitRead(mask, i);

    digitalWrite(i + FIRST_SEGMENT_PIN, enableSegment);

    }

    }

    Листинг 13.2 – Листинг программы
    3. Дополнена схема и программа- сегмент-точка включается при прохождении четных чисел и выключается при нечетных.

    #define FIRST_SEGMENT_PIN 2

    #define SEGMENT_COUNT 8

    byte numberSegments[10] = {

    0b00111111, 0b00001010, 0b01011101, 0b01011110, 0b01101010,

    0b01110110, 0b01110111, 0b00011010, 0b01111111, 0b01111110,

    };

    voidsetup()

    {

    for (int i = 0; i < SEGMENT_COUNT; ++i)

    pinMode(i + FIRST_SEGMENT_PIN, OUTPUT);

    }

    voidloop()

    {

    int number = (millis() / 1000) % 10;

    digitalWrite(9, number % 2 == false);

    int mask = numberSegments[number];

    for (int i = 0; i < SEGMENT_COUNT; ++i) {

    boolean enableSegment = bitRead(mask, i);

    digitalWrite(i + FIRST_SEGMENT_PIN, enableSegment);

    }

    }

    Листинг 13.3 – Листинг программы

    Ответы на вопросы:


    1. К которой ножке семисегментного индикатора нужно подключать землю?

    Ответ: 3 или 8.


    2. Каким образом закодированные символы цифр?

    Ответ: в бинарном виде.


    3. Как символы выводятся на индикатор?

    Ответ: через порты светодиодного индикатора

    Вывод: Я научился управлять работой семисегментного светодиодного индикатора, подключенного к плате Arduino.

    Упражнение №14. Счетчик нажатий

    Цель: отображение на семисегментном индикаторе, подключенном кплате Arduino, количество нажатий на кнопку (единицы).



    Рисунок 14.1 – Схема электрическая принципиальная



    Рисунок 14.2 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    1. Теперь shiftOut() отправляет биты, начиная со старшего. Счетчик по-прежнему показывает арабские цифры.

    #define DATA_PIN 13

    #define LATCH_PIN 12

    #define CLOCK_PIN 11

    #define BUTTON_PIN 10

    int clicks = 0;

    boolean buttonWasUp = true;

    byte segments[10] = {

    0b01111101, 0b00100100, 0b01111010, 0b01110110, 0b00100111,

    0b01010111, 0b01011111, 0b01100100, 0b01111111, 0b01110111

    };

    byte seg2[10];

    voidsetup()

    {

    pinMode(DATA_PIN, OUTPUT);

    pinMode(CLOCK_PIN, OUTPUT);

    pinMode(LATCH_PIN, OUTPUT);

    pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

    }

    voidloop()

    {

    int f = 0;

    for (int i = 7; i >= 0; --i) {

    boolean pro = bitRead(segments[clicks], i);

    bitWrite(seg2[clicks], f, pro);

    ++f;

    }

    if (buttonWasUp && !digitalRead(BUTTON_PIN)) {

    delay(10);

    if(!digitalRead(BUTTON_PIN))

    clicks = (clicks + 1) % 10;

    }

    buttonWasUp = digitalRead(BUTTON_PIN);

    digitalWrite(LATCH_PIN, LOW);

    shiftOut(DATA_PIN, CLOCK_PIN, MSBFIRST, seg2[clicks]);

    digitalWrite(LATCH_PIN, HIGH);

    }

    Листинг 14.1 – Листингпрограммы

    2. Исключена кнопка из схемы и подключён фоторезистор (потенциометр в SimulIDE) .Индикатор цифрой показывает уровень освещенности.



    Рисунок 14.3 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    #defineLDR_PIN A0

    #defineDATA_PIN 13

    #defineLATCH_PIN 12

    #defineCLOCK_PIN 11

    byte segments[10] = {

    0b01111101, 0b00100100, 0b01111010, 0b01110110, 0b00100111,

    0b01010111, 0b01011111, 0b01100100, 0b01111111, 0b01110111

    };

    voidsetup()

    {

    pinMode(DATA_PIN, OUTPUT);

    pinMode(CLOCK_PIN, OUTPUT);

    pinMode(LATCH_PIN, OUTPUT);

    }

    voidloop()

    {

    int val = analogRead(LDR_PIN);

    int frequency = map(val, 0, 255, 0, 8);

    digitalWrite(LATCH_PIN, LOW);

    shiftOut(DATA_PIN, CLOCK_PIN, LSBFIRST, segments[frequency]);

    digitalWrite(LATCH_PIN, HIGH);

    }

    Листинг 14.2 – Листингпрограммы

    Ответы на вопросы:


    1. Для чего нужны микросхемы? Для чего нужен выходной сдвиговый регистр?

    Ответ: МС используются как «шаблон», выходной сдвиговый регистр дает возможность сократить количество задействованных цифровых выходов, используя всего 3 вместо 8.


    2. Как найти ножку микросхемы, на которую отправляются данные?

    Ответ: чтобы понять, откуда считать ножки, нужно найти полукруглую выемку на одной из сторон. Если мы расположим 74HC595 выемкой влево, то в нижнем ряду будут ножки (слева направо) 1–8, а в верхнем 16–9.


    3. Что нужно сделать до и после отправки собственно данных на 74HC595?

    Ответ: для записи в 74HC595 нужно притянуть пин строба к земле.Чтобы переданный байт отразился на выходах Qx - подать на пин строба высоки сигнал.


    4. Сколько данных можно передать с помощью shiftOut() и как управлять порядком их передачи?

    Ответ: 8 бит за один цикл. Режим записи битов: LSBFIRST начиная с младшего, или MSBFIRST начиная со старшего бита.

    Вывод: Я научился отображать различные данные на семисегментном индикаторе, подключенном к плате Arduino.

    Упражнение №15. Комнатный термометр

    Цель: создание устройства, измеряющего температуру окружающей среды и показывающего с помощью шкалы, на сколько градусов она превышает заданный порог.



    Рисунок 15.1 – Схема электрическая принципиальная



    Рисунок 15.2 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    1. Изменён код программы таким образом, чтобы индикатор включался при 0°С и его показания прирастали на одно деление каждые 5°С.

    #include

    #defineFIRST_LED_PIN 2

    #defineLED_COUNT10

    #defineTERMIST_B 4300

    #defineVIN 5.0

    voidsetup()

    { for (int i = 0; i
    voidloop()

    {float voltage=analogRead(A0)*VIN/1023.0;float r1=voltage/(VIN - voltage);

    float temperature = 1./(1./(TERMIST_B)*log(r1) + 1. / (25. + 273.)) - 273;

    for (int i = 0; i
    boolean enableSegment = (temperature >= 5 * i);

    digitalWrite(i + FIRST_LED_PIN, enableSegment);}}

    Листинг 15.1 – Листингпрограммы

    2. Добавлен в схему пьезодинамик: при достижении температуры 25°С срабатывает звуковая сигнализация.

    #include

    #define FIRST_LED_PIN 2

    #define LED_COUNT10

    #define TERMIST_B 90000

    #define VIN 5.0

    Void setup()

    { for (int i = 0; i
    Void loop()

    { float voltage=analogRead(A0)*VIN/1023.0; float r1=voltage/(VIN - voltage);

    float temperature = 1./(1./(TERMIST_B)*log(r1) + 1. / (25. + 273.)) - 273;

    if (temperature >= 25) tone(12, 3500, 20);

    for (int i = 0; i
    boolean enableSegment = (temperature >= 5 * i);

    digitalWrite(i + FIRST_LED_PIN, enableSegment);}}

    Листинг 15.2 – Листингпрограммы



    Рисунок 15.3 – Схема, собранная в программной среде SimulIDE

    Ответы на вопросы:

    1   2   3   4

    написать администратору сайта