Udhibiti wa Mwangaza, Arduino (na michoro): Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Katika miaka michache iliyopita nimeunda mashine mbili za mpira wa miguu (pinballdesign.com) na vichwa viwili vya roboti (grahamasker.com) kila moja inadhibitiwa na Arduinos. Baada ya kuwa na kazi kama mhandisi wa mitambo niko sawa na muundo wa mifumo, hata hivyo napambana na programu. Niliamua kuunda michoro kuonyesha zingine za dhana za kimsingi za Arduino. Nilidhani itanisaidia mimi na wengine kuwaelewa. Picha ina thamani ya maneno elfu na uhuishaji inaweza kuwa picha elfu!

Kwa hivyo hapa kuna maelezo ya uhuishaji juu ya mada ya Udhibiti wa Mwangaza. Uhuishaji hapo juu unaonyesha muundo wa potentiometer iliyounganishwa na Arduino. Inaonyesha jinsi kurekebisha msimamo wa potentiometer inaweza kubadilisha mwangaza wa iliyoongozwa. Nitaelezea mambo yote ya mchakato huu. Kwa mtu yeyote asiyejua potentiometers na vichwa, nitaanza na hizo. Kisha nitaelezea kwanini iliyoongozwa inapaswa kushikamana na pini ya Arduino iliyowezeshwa na PWM na jinsi kazi ya MAP inatumiwa ndani ya mchoro wa Arduino kubadilisha pembejeo kutoka kwa potentiometer hadi pato ambalo linafaa kudhibiti inayoongozwa.

Ikiwa unafahamika na viongo na potentiometers basi unaweza kuruka sehemu ya 1 na 2.

Hatua ya 1: KUHUSU LED

Mfano wa kushoto hapo juu unaonyesha ishara ya mzunguko kwa iliyoongozwa na polarity ya miguu iliyoongozwa. Sasa itapita tu kupitia LED katika mwelekeo mmoja kwa hivyo polarity ni muhimu. Mguu mrefu ni mzuri. Pia kuna upande wa gorofa kwa flange, hii ni upande hasi.

VOLTAGE na SASA

Voltage inayohitajika na safu ya LED kutoka karibu 2.2v hadi 3.2 volts kulingana na rangi yake. Ukadiriaji wao wa sasa ni kawaida 20mA. Ili kuzuia sasa na kuzuia LED kutokana na joto kali, ni muhimu kutumia kontena kwa safu na kila LED. Ninapendekeza karibu 300 ohms.

Kielelezo upande wa kulia hapo juu kinaonyesha njia ya kutengenezea kontena kwa mguu wa iliyoongozwa na kuizuia na upunguzaji wa joto.

Hatua ya 2: POTENTIOMETER

Kwa maneno ya Arduino potentiometer ni sensa. "Sensor" inamaanisha kifaa chochote cha nje ambacho wakati kimeunganishwa kwenye pini za kuingiza kinaweza kuhisiwa na Arduino. Tutatumia potentiometer iliyounganishwa na Arduino, kudhibiti mwangaza wa LED. Potentiometer wakati mwingine huitwa mgawanyiko wa voltage, ambayo nadhani ni maelezo bora. Mchoro upande wa kushoto hapo juu unaonyesha mkuu wa mgawanyiko wa voltage. Katika mfano huu, kontena limeshikamana na ardhi mwisho mmoja na kushikiliwa, na chanzo fulani cha nguvu hadi 5v kwa upande mwingine. Ikiwa kitelezi kinasogezwa kando ya kontena kitakuwa kwenye voltage ya 0v upande wa kushoto, 5v upande wa kulia. Katika nafasi nyingine yoyote itakuwa na thamani kati ya 0v na 5v. Kwa nusu njia, kwa mfano itakuwa saa 2.5V. Ikiwa tunabadilisha mpangilio kama inavyoonyeshwa upande wa kulia hapo juu, basi hii inawakilisha hatua ya potentiometer inayozunguka.

Hatua ya 3: MZUNGUKO

Kielelezo hapo juu kinaonyesha jinsi tunahitaji kuunganisha potentiometer na kuongozwa kwa Arduino.

Ardunio inahitaji kuhisi voltage inayolishwa kwake na potentiometer. Voltage hubadilika vizuri wakati potentiometer imegeuzwa, kwa hivyo ni ishara ya analojia na kwa hivyo inahitaji kuunganishwa na pini ya pembejeo ya analog kwenye Arduino. Voltage kwenye pini hii itasomwa na Arduino kila wakati programu inaiuliza kupitia kazi "AnalogRead".

Arduino ina pini tu za pato za dijiti. Walakini zile pini zilizo na tilde (~) kando yao huiga pato la analog ambalo linafaa kudhibiti mwangaza wa Led. Utaratibu huu huitwa Pulse Width Modulation (PWM) na inaelezewa kupitia uhuishaji unaofuata, Hatua ya 4.

Hatua ya 4: PWM

PWM, Upanaji wa Upana wa Pulse

Kama ilivyotajwa hapo awali, pini zilizo na tilda, "~" kando yao kuna pini za PWM. Kwa sababu pini ni za dijiti zinaweza kuwa tu 0v au 5v, hata hivyo na PWM zinaweza kutumiwa kupunguza mwangaza wa LED au kudhibiti kasi ya gari. Wanafanya hivyo kwa kusambaza 5v kwa LED lakini wakipiga kati ya 0v na 5v kwa 500 Hz (mara 500 kwa sekunde) na kunyoosha au kupunguza muda wa kila kitu cha 0v na 5v ya mpigo. Wakati LED inapoona mapigo marefu zaidi ya 5v kuliko mapigo ya 0v basi inakuwa nyepesi. Katika programu yetu, tunatumia AnalogWrite ya kazi () kutoa "wimbi la mraba" la PWM. Ina nyongeza 256, Zero ikitoa mzunguko wa ushuru wa 0% na 255 ikitoa 100% "mzunguko wa ushuru" yaani 5 volts zinazoendelea. Kwa hivyo 127 itatoa mzunguko wa ushuru wa 50%, nusu ya muda saa 0v na nusu wakati saa 5v. Uhuishaji hapo juu unaonyesha jinsi mzunguko huu wa ushuru unavyopanuliwa kuelekea 100% basi iliyoongozwa inang'aa zaidi.

Hatua ya 5: PROGRAMU (ARDUINO SKETCH)

Video zilizo hapo juu hupitia programu (mchoro) ambayo inaweza kutumika kudhibiti mwangaza wa inayoongozwa kwa kutumia potentiometer. Mzunguko ni sawa na umeonyeshwa kwenye hatua ya 3.

Ikiwa unapata video hii kwa haraka (au polepole) kusoma vizuri basi unaweza kurekebisha kasi yake Kwenye mkono wa kulia wa baa ya kudhibiti chini ni ishara iliyo umbo kama gurudumu la gia (nyakati zingine na lebo nyekundu ya "HD" juu yake Ikiwa ikibonyezwa italeta menyu ambayo ni pamoja na "kasi ya uchezaji".

Kwa kweli, ingekuwa bora ikiwa ungeweza kubofya kitufe ili kupitisha kila mstari wa programu kwa kasi yako mwenyewe, hata hivyo kwa bahati mbaya haiwezekani kutoa njia hii ya maingiliano hapa. Ikiwa ungependa kutumia njia hiyo kwenye mada hii na mada zingine nyingi za Arduino basi kuna toleo la hakikisho la bure la ebook inayoingiliana / iliyohuishwa inayopatikana kwa animatedarduino.com

Kuna huduma moja katika programu ambayo nadhani inahitaji maelezo zaidi: kwenye laini ya 14 kazi ya "ramani" hutumiwa. Kuna maelezo juu ya kusudi lake baadaye, katika hatua ya 6

Hatua ya 6: MAP

Tuna potentiometer iliyounganishwa na pini ya analog. Voltage ya potentiometer inatofautiana kati ya 0v na 5v. Masafa haya yamesajiliwa katika processor katika nyongeza 1024. Wakati pembejeo ya thamani inatumiwa kuunda pato kupitia pini ya dijiti iliyowezeshwa na PWM safu hii inapaswa kupangiliwa kwa anuwai ya pini ya dijiti. Hii ina nyongeza 255. Kazi ya ramani hutumiwa kwa kusudi hili na hutoa pato ambalo ni sawa na pembejeo.

Video hapo juu inaonyesha hii.

Hatua ya 7: Uhuishaji Arduino

Picha zilizo kwenye hii inayoweza kufundishwa zimechukuliwa kutoka kwenye kitabu changu cha Animated Arduino ambacho kinapatikana katika www.animatedarduino.com ambayo ninalenga kutoa uelewa mzuri wa dhana zingine zilizojitokeza wakati wa kujifunza kupanga Arduino.

Kuna nakala ya hakikisho ya bure ya kitabu kinachopatikana kwenye wavuti ambayo hukuruhusu kupata hali ya maingiliano ya kitabu. Kimsingi ni mkusanyiko wa kurasa za sampuli na kwa hivyo huacha maelezo mengi. Inajumuisha kurasa za sampuli ambazo zinakuruhusu kubofya vifungo ambavyo vinakupitia kila mstari wa pro-gramu na uone maoni yanayohusiana. Kurasa zingine zina michoro za video na maudhui ya sauti ambayo unaweza kudhibiti. Ukurasa wa yaliyomo umejumuishwa ili uweze kuona nini toleo kamili lina.