Прочтите перед выполнением

• Широтно-импульсная модуляция

Список деталей для эксперимента

• 1 плата Arduino Uno
• 1 беспаечная макетная плата
• 1 светодиод
• 1 резистор номиналом 220 Ом
• 2 провода «папа-папа»

Для дополнительного задания

• еще 1 светодиод
• еще 1 резистор номиналом 220 Ом
• еще 2 провода

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

• Не любой порт Arduino поддерживает широтно-импульсную модуляцию, если вы хотите регулировать напряжение, вам подойдут пины, помеченные символом тильда «~». Для Arduino Uno это пины 3, 5, 6, 9, 10, 11

Скетч

p020_pulse_light.ino

// даём разумное имя для пина №9 со светодиодом

// (англ. Light Emitting Diode или просто «LED»)

// Так нам не нужно постоянно вспоминать куда он подключён

#define LED_PIN 9

void setup()

{

  // настраиваем пин со светодиодом в режим выхода,

  // как и раньше

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

}

void loop()

{

  // выдаём неполное напряжение на светодиод

  // (он же ШИМ-сигнал, он же PWM-сигнал).

  // Микроконтроллер переводит число от 0 до 255 к напряжению

  // от 0 до 5 В. Например, 85 — это 1/3 от 255,

  // т.е. 1/3 от 5 В, т.е. 1,66 В.

  analogWrite(LED_PIN, 85);

  // держим такую яркость 250 миллисекунд

  delay(250);

  // выдаём 170, т.е. 2/3 от 255, или иными словами — 3,33 В.

  // Больше напряжение — выше яркость!

  analogWrite(LED_PIN, 170);

  delay(250);

  // все 5 В — полный накал!

  analogWrite(LED_PIN, 255);

  // ждём ещё немного перед тем, как начать всё заново

  delay(250);

}

Пояснения к коду

• Идентификаторы переменных, констант, функций (в этом примере идентификатор LED_PIN) являются одним словом (т.е. нельзя создать идентификатор LED PIN).
• Идентификаторы могут состоять из латинских букв, цифр и символов подчеркивания _. При этом идентификатор не может начинаться с цифры.

PRINT       // верно

PRINT_3D    // верно

MY_PRINT_3D // верно

_PRINT_3D   // верно

3D_PRINT    // ошибка

ПЕЧАТЬ_3Д   // ошибка

PRINT:3D    // ошибка

• Регистр букв в идентификаторе имеет значение. Т.е. LED_PIN, LED_pin и led_pin с точки зрения компилятора — различные идентификаторы
• Идентификаторы, создаваемые пользователем, не должны совпадать с предопределенными идентификаторами и стандартными конструкциями языка; если среда разработки подсветила введенный идентификтор каким-либо цветом, замените его на другой
• Директива #define просто говорит компилятору заменить все вхождения заданного идентификатора на значение, заданное после пробела (здесь 9), эти директивы помещают в начало кода. В конце данной директивы точка с запятой ; не допустима
• Названия идентификаторов всегда нужно делать осмысленными, чтобы при возвращении к ранее написанному коду вам было ясно, зачем нужен каждый из них
• Также полезно снабжать код программы комментариями: в примерах мы видим однострочные комментарии, которые начинаются с двух прямых слэшей // и многострочные, заключённые между /* */

// однострочный комментарий следует после двойного слеша до конца строки

/* многострочный комментарий

   помещается между парой слеш-звездочка и звездочка-слеш */

комментарии игнорируются компилятором, зато полезны людям при чтении давно написанного, а особенно чужого, кода

• Функция analogWrite(pin, value) не возвращает никакого значения и принимает два параметра:
  1. pin — номер порта, на который мы отправляем сигнал
  2. value — значение скважности ШИМ, которое мы отправляем на порт. Он может принимать целочисленное значение от 0 до 255, где 0 — это 0%, а 255 — это 100%

Вопросы для проверки себя

1. Какие из следующих идентификаторов корректны и не вызовут ошибку?
   • 13pin
   • MOTOR_1
   • контакт_светодиода
   • sensor value
   • leftServo
   • my-var
   • distance_eval2
2. Что произойдет, если создать директиву #define HIGH LOW?
3. Почему мы не сможем регулировать яркость светодиода, подключенного к порту 7?
4. Какое усреднённое напряжение мы получим на пине 6, если вызовем функцию analogWrite(6, 153)?
5. Какое значение параметра value нужно передать функции analogWrite, чтобы получить усреднённое напряжение 2 В?

Задания для самостоятельного решения

1. Отключите питание, отключите светодиод от 9-го порта и подключите к 11-му. Измените программу так, чтобы схема снова заработала
2. Измените код программы так, чтобы в течение секунды на светодиод последовательно подавалось усреднённое напряжение 0, 1, 2, 3, 4, 5 В
3. Возьмите еще один светодиод, резистор на 220 Ом и соберите аналогичную схему на этой же макетке, подключив светодиод к пину номер 3 и другому входу GND, измените программу так, чтобы светодиоды мигали в противофазу: первый выключен, второй горит максимально ярко и до противоположного состояния