Прочтите перед выполнением

• Делитель напряжения

Список деталей для эксперимента

• 1 плата Arduino Uno
• 1 беспаечная макетная плата
• 1 светодиод
• 1 резистор номиналом 220 Ом
• 6 проводов «папа-папа»
• 1 потенциометр

Для дополнительного задания

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

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

• Мы подключили «землю» светодиода и переменного резистора (потенциометра) к длинной рельсе «-» макетной платы, и уже ее соединили с входом GND микроконтроллера. Таким образом мы использовали меньше входов и от макетки к контроллеру тянется меньше проводов.
• Подписи «+» и «-» на макетке не обязывают вас использовать их строго для питания, просто чаще всего они используются именно так и маркировка нам помогает
• Не важно, какая из крайних ножек потенциометра будет подключена к 5 В, а какая к GND, поменяется только направление, в котором нужно крутить ручку для увеличения напряжения. Запомните, что сигнал мы считываем со средней ножки
• Для считывания аналогового сигнала, принимающего широкий спектр значений, а не просто 0 или 1, как цифровой, подходят только порты, помеченные на плате как «ANALOG IN» и пронумерованные с префиксом A. Для Arduino Uno — это A0-A5.

Скетч

p030_pot_light.ino

// даём разумные имена для пинов со светодиодом

// и потенциометром (англ potentiometer или просто «pot»)

#define LED_PIN     9

#define POT_PIN     A0

void setup()

{

  // пин со светодиодом — выход, как и раньше...

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  // ...а вот пин с потенциометром должен быть входом

  // (англ. «input»): мы хотим считывать напряжение,

  // выдаваемое им

  pinMode(POT_PIN, INPUT);

}

void loop()

{

  // заявляем, что далее мы будем использовать 2 переменные с

  // именами rotation и brightness, и что хранить в них будем

  // целые числа (англ. «integer», сокращённо просто «int»)

  int rotation, brightness;  

  // считываем в rotation напряжение с потенциометра:

  // микроконтроллер выдаст число от 0 до 1023

  // пропорциональное углу поворота ручки

  rotation = analogRead(POT_PIN);

  // в brightness записываем полученное ранее значение rotation

  // делённое на 4. Поскольку в переменных мы пожелали хранить

  // целые значения, дробная часть от деления будет отброшена.

  // В итоге мы получим целое число от 0 до 255

  brightness = rotation / 4;

  // выдаём результат на светодиод

  analogWrite(LED_PIN, brightness);

}

Пояснения к коду

• С помощью директивы #define мы сказали компилятору заменять идентификатор POT_PIN на A0 — номер аналогового входа. Вы можете встретить код, где обращение к аналоговому порту будет по номеру без индекса A. Такой код будет работать, но во избежание путаницы с цифровыми портами используйте индекс.
• Переменным принято давать названия, начинающиеся со строчной буквы.
• Чтобы использовать переменную, необходимо ее объявить, что мы и делаем инструкцией:

int rotation, brightness;

• Для объявления переменной необходимо указать ее тип, здесь — int (от англ. integer) — целочисленное значение в диапазоне от -32 768 до 32 767, с другими типами мы познакомимся позднее
• Переменные одного типа можно объявить в одной инструкции, перечислив их через запятую, что мы и сделали
• Функция analogRead(pinA) возвращает целочисленное значение в диапазоне от 0 до 1023, пропорциональное напряжению, поданному на аналоговый вход, номер которого мы передаем функции в качестве параметра pinA
• Обратите внимание, как мы получили значение, возвращенное функцией analogRead(): мы просто поместили его в переменную rotation с помощью оператора присваивания =, который записывает то, что находится справа от него в ту переменную, которая стоит слева

Вопросы для проверки себя

1. Можем ли мы при сборке схемы подключить светодиод и потенциометр напрямую к разным входам GND микроконтроллера?
2. В какую сторону нужно крутить переменный резистор для увеличения яркости светодиода?
3. Что будет, если стереть из программы строчку pinMode(LED_PIN, OUTPUT)? строчку pinMode(POT_PIN, INPUT)?
4. Зачем мы делим значение, полученное с аналогового входа перед тем, как задать яркость светодиода? что будет, если этого не сделать?

Задания для самостоятельного решения

1. Отключите питание платы, подключите к порту 5 еще один светодиод. Измените код таким образом, чтобы второй светодиод светился на 1/8 от яркости первого