www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

Комментарии к статье Комментарии к статье

Загрузив среду разработки Arduino IDE, можно увидеть, что в выведенной в открывшемся окне заготовке будущей программы присутствуют две функции: setup() и loop(). С функции setup() начинается работа любой программы. Она выполняет ее один раз сразу после подачи питания на плату, а также каждый раз после нажатия на имеющуюся на плате кнопку RESET, устанавливающую микроконтроллер в исходное состояние. Внутри этой функции задают режимы работы портов, инициализируют последовательный интерфейс и другие периферийные устройства, как находящиеся внутри микроконтроллера, так и подключенные к нему внешние. Эта функция, даже если она пуста, должна обязательно присутствовать в программе.

Функция loop() содержит бесконечный цикл, который микроконтроллер многократно выполняет, вплоть до выключения питания. В нем опрашивают внешние датчики, подают команды исполнительным устройствам, производят вычисления и прочие операции. В качестве примера приведем простейшую программу, которая с периодом в одну секунду зажигает, а затем гасит встроенный в плату Arduino светодиод, обозначенный на ней буквой L и подключенный к цифровому выводу D13.

Эта программа входит в число стандартных примеров, прилагаемых к среде разработки Arduino IDE. В табл. 1 приведен ее текст в том виде, в котором он приложен. Учтите, что на принятом в среде поклонников Arduino жаргоне исходный текст программы называют "скетчем" - эскизом.

Таблица 1

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Фрагменты программы, относящиеся к одному блоку, ограничивают фигурными скобками { и }. Далее будем называть их операторными скобками. Текст программы может содержать комментарий, поясняющий ее суть и нюансы работы. Многострочный комментарий ограничивают сочетаниями символов /* (в начале) и */ (в конце). С символов // начинают комментарий, заканчивающийся в конце той же строки. При трансляции (преобразовании текста программы на понятном человеку языке программирования в исполняемый микроконтроллером машинный код) эта часть текста полностью игнорируется.

Единственная исполняемая строка тела функции setup()

pinMode(13, OUTPUT);

переводит вывод D13 платы Arduino в режим выхода.

Функция loop() начинается со строки

digitalwrite(13, HIGH);

Она устанавливает на выводе D13 высокий логический уровень. В Arduino UNO он равен напряжению питания (+5 В) относительно общего провода. Этим будет включен светодиод.

За ней следует строка

delay(1000);

Она заставляет исполняемую программу не переходить к следующей строке в течение времени, указанного в скобках в миллисекундах. Выдержав паузу, программа устанавливает на выходе D13 низкий логический уровень, соответствующий потенциалу общего провода, что выключает светодиод. Эту операцию описывает строка

digitalwrite(13, LOW);

Далее программа еще раз выдерживает паузу длительностью 1 с, после чего повторяет с начала всю последовательность операций, описанных в теле функции loop(). Так продолжается до выключения микроконтроллера.

Функцией delay() следует пользоваться с осторожностью. Если в течение указанного в ней интервала времени произойдет какое-либо важное событие (например, кратковременно сработает датчик), то программа на это событие не отреагирует.

Следует помнить, что максимальный ток, отдаваемый выводом Arduino, работающим как выход, равен 40 мА, при этом общий ток всех выходов не должен превышать 300 мА. Для питания обычных светодиодов этого достаточно, можно также напрямую подключить к выходу низковольтное герконовое реле или маломощный вибромотор от сотового телефона. Что-нибудь более мощное подключить без усилителя не получится, да это и опасно - можно испортить микроконтроллер.

Аналоговые входы A0-A5 при необходимости можно использовать наряду с D0-D13 как цифровые входы и выходы, обращаясь к ним соответственно по номерам с 14 по 19.

Теперь немного модифицируем программу. Для столь простого алгоритма эти модификации не принципиальны, но в более сложных случаях подобные изменения важны. Прежде всего, заменим комментарий на английском языке русским. Например, строку, включающую светодиод, прокомментируем так: "Включаем светодиод". Не следует писать: "Устанавливаем на линии D13 высокий уровень", это и так понятно из текста программы.

Конечно, подробный комментарий к каждой строке, как правило, избыточен, но лениться писать его все же не следует. Спустя некоторое время подробности работы программы забудутся, даже самому автору лишь комментарий поможет быстро разобраться в ее сути.

Далее изменим программу так, чтобы мигал светодиод, подключенный не к выводу D13, а к выводу D12 Arduino. Поскольку на плате светодиода, подключенного к D12, нет, потребуется внешний светодиод с добавочным резистором. Подключить его нужно по схеме, показанной на рис. 1. Добавочный резистор подбирают так, чтобы токче-рез светодиод находился в пределах 5...10 мА. Это обеспечит достаточно яркое свечение большинства светодиодов. Плата Arduino UNO с подключенным внешним светодиодом изображена на рис. 2.

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 1. Схема подключения светодиода

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 2. Плата Arduino UNO с подключенным внешним светодиодом

Желательно изготовить несколько светодиодов с добавочными резисторами. Они пригодятся не столько для изготовления автомата световых эффектов, сколько для того, чтобы быстро проверить уровни напряжения на выходах платы и проследить за их изменением в соответствии с отлаживаемой программой.

Чтобы управлять светодиодом, подключенным не к D13, а к D12, в рассматриваемом случае было бы достаточно исправить в тексте программы все числа 13 на 12. Не считая комментариев, число 13 фигурирует в тексте программы всего три раза, так что изменить его нетрудно. Однако с увеличением объема программы ситуация принципиально меняется. Одно дело заменить три числа и совсем другое несколько десятков одинаковых чисел в разных местах длинной программы. К тому же может оказаться, что где-нибудь это число обозначает что-то совсем другое и менять его не нужно.

Чтобы подобные изменения проводить было проще, объявим в начале программы переменную и присвоим ей значение, соответствующее номеру нужного вывода:

int LEDPIN = 12;

Кроме того, везде, где встречается номер вывода 13, заменим его именем этой переменной. Если теперь снова потребуется изменить подключение светодиода, достаточно будет изменить всего одно число в описании переменной LEDPIN.

Модифицированная программа приведена в табл. 2. Ее необходимо загрузить в память микроконтроллера платы Arduino. Для этого следует выбрать в главном меню IDE пункт "Файл→Загрузить". Если набранная в окне редактирования программа не была сохранена в файл заранее, IDE попросит указать имя файла, в котором и сохранит ее. Спустя некоторое время, необходимое IDE Arduino на трансляцию программы в понятные микроконтроллеру машинные коды, на плате начнут мигать светодиоды "Rx" и "Tx", сигнализируя о приеме и передаче сообщений через последовательный интерфейс микроконтроллера.

Таблица 2

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Если все было сделано правильно, в нижней части окна программы появится отчет о корректной загрузке. В нем будет выведена информация о том, какую часть из имеющихся 32 Кбайт программной памяти микроконтроллера заняла загруженная программа и сколько оперативной памяти требуется для размещения переменных. Светодиод, подключенный к выводу D12, начнет мигать с периодом 2 с.

Если подключить к выводам D8-D12 Arduino линейку из пяти светодиодов (рис. 3) и загрузить в микроконтроллер программу, приведенную в табл. 3, она будет поочередно включать на 500 мс каждый из этих светодиодов и подключенный к D13 светодиод, установленный на плате. Эта программа могла оказаться значительно длиннее, если бы задача решалась "в лоб", простым повторением нужное число раз в функции setup() строки с разными числовыми номерами выводов, настраивающей их на выход, а в функции loop() - последовательности строк, включающих очередной светодиод, выдерживающих паузу и выключающих его. Сократить программу помогли операторы цикла for.

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 3. Линейка из пяти светодиодов

Таблица 3

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

В круглых скобках после ключевого слова for указаны начальное значение переменной цикла - LEDPIN=8, условие выполнения тела цикла - LEDPIN<14 и операцию, выполняемую с переменной цикла после каждого исполнения его тела - LEDPIN++, что означает увеличение значения переменной на единицу. При необходимости параметры цикла for могут быть легко изменены.

Тело цикла в операторных скобках следует за условием. В первом случае (в функции setup()) оно состоит из одной строки, которая будет выполнена шесть раз со значениями LEDPIN от 8 до 13. Во втором случае (в функции loop()) оператор цикла задает шестикратное выполнение последовательности из трех строк с такими же значениями переменной.

Кроме управления внешними устройствами в любой системе, необходимо получать информацию от различных датчиков. Без них даже самый сложный робот будет лишь заводной игрушкой, не способной изменять свое поведение в зависимости от внешних условий.

При напряжении питания 5 В, а в Arduino UNO оно именно такое, цифровые входы микроконтроллера гарантированно воспринимают как логически высокое (соответствующее логической единице) напряжение более +3 В, а как логически низкое (соответствующее логическому нулю) - напряжение менее +1,5 В. Промежуточные значения (в том числе, когда вход никуда не подключен) дают непредсказуемый, зависящий от экземпляра микроконтроллера, напряжения его питания, температуры и других факторов, хаотически изменяющийся результат. Поэтому желательно, чтобы на цифровой вход всегда было подано напряжение заведомо высокого или низкого логического уровня.

Простейший датчик - обычная кнопка без фиксации, подключенная по показанной на рис. 4 схеме к одному из внешних выводов платы Arduino, в данном случае к D7. При отпущенной кнопке SB1 уровень напряжения на входе микроконтроллера будет низким (его обеспечит резистор R1), при нажатой - высоким. Если поменять кнопку и резистор местами (рис. 5), то поменяются местами и уровни. Теперь резистор R1 обеспечит высокий уровень при отпущенной кнопке, а нажатие на нее установит низкий уровень.

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 4. Схема подключения датчика

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 5. Схема подключения датчика

Сопротивление резистора R1 не должно быть слишком маленьким, поскольку ток, текущий через него при нажатой кнопке, потребляется от источника питания и снижает экономичность устройства. В случае питания от стационарного компьютера или сетевого блока питания это не столь важно, но при батарейном варианте питания Arduino малое сопротивление резистора R1 сильно уменьшит возможную продолжительность автономной работы устройства.

Учтите, что для выполнения функции резистора R1 в микроконтроллере имеются внутренние резисторы. По умолчанию они отключены. Однако, чтобы подключить, скажем, к входу D2 внутренний резистор, достаточно внести в функцию setup() строку

pinMode(2, INPUT_PULLUP);

Рассмотрим цифровой ввод на примере приведенной в табл. 4 программы, гасящей подключенный к выводу 13 светодиод при нажатии на кнопку, подключенную к выводу D7. Она основана на условном операторе

if (условие)

{

/*Действия в случае, если условие выполнено*/

}

else

{

/*Действия в случае, если условие не выполнено*/

}

Таблица 4

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Он служит для выбора действия в зависимости от того, выполнено или нет указанное в нем условие. Если при невыполненном условии ничего делать не нужно, фрагмент else {...} может быть опущен. Использование условных операторов придает программе гибкость. В зависимости от состояния внешних датчиков они изменяют порядок действий программы и поведение оснащенного микроконтроллером устройства.

Собственно проверку состояния кнопки выполняет логический оператор

digitalRead(BUT) = HIGH

В рассматриваемом случае он сравнивает значение, возвращаемое функцией чтения состояния вывода BUT, к которому подключена кнопка, с логической константой HIGH, и, если они равны, принимает значение TRUE (истина), а в противном случае - FALSE (ложь). Обратите внимание, что операция проверки равенства обозначена двумя подряд знаками равенства. А одним знаком равенства обозначают операцию присваивания значения переменной. Не путайте их, это приводит к трудно обнаруживаемым ошибкам.

На примере только что рассмотренной программы легко убедиться, к чему приводит неаккуратное использование функции delay(). Если "раскомментировать" (убрать две предшествующих дробных черты) функцию delay( 10000) в предпоследней строке программы, то после каждого выполнения тела функции loop() программа станет ждать 10 с, прежде чем продолжит свою работу. Естественно, все нажатия на кнопку за этот промежуток времени будут проигнорированы.

Очень полезна способность Arduino взаимодействовать с персональным компьютером через последовательный интерфейс. Ее можно использовать не только для загрузки программы в микроконтроллер, но и для двухстороннего обмена информацией в процессе ее выполнения. По этому интерфейсу Arduino может передавать в компьютер собранную информацию для сложной обработки или хранения и получать от него команды и исходные данные. Так могут взаимодействовать и два микроконт-роллерных устройства. Последовательный порт микроконтроллера использует цифровые выводы платы D0 и D1, поэтому при организации и использовании связи через последовательный порт их нельзя применять ни для чего другого.

Для примера рассмотрим программу, приведенную в табл. 5, которая передает в компьютер информацию о состоянии вывода D12. Если уровень на нем высокий, программа посылает в компьютер код символа H, а если он низкий - код символа L. Принимать эту информацию может любая программа, способная работать с COM-портом компьютера. Среда разработки Arduino IDE имеет встроенный монитор последовательного порта, с помощью которого компьютер может выводить на экран полученные от платы Arduino текстовые сообщения и передавать ему сообщения, набранные пользователем на клавиатуре компьютера.

Таблица 5

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Строка Serial.begin(9600) в функции setup() инициализирует последовательный порт микроконтроллера и устанавливает скорость передачи и приема 9600 Бод. Можно задавать и другие стандартные значения скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 или 115200 Бод. При этом скорость, установленная в микроконтроллере, должна совпадать со скоростью, на которую настроен COM-порт компьютера или другого устройства, с которым должен идти обмен информацией. Допустимая скорость, при которой обеспечивается надежный прием информации, зависит от длины кабеля, соединяющего Arduino c компьютером. Например, по стандартному USB-кабелю длиной 1,8 м компьютер примет от Arduino информацию даже со скоростью 115200 Бод. А если добавить к этому кабелю пятиметровый удлинитель, допустимая скорость упадет до 4800 Бод.

Отправляет информацию в последовательный порт функция Seri-al.print(), где в круглых скобках указывают имя переменной, значение Отправить которой нужно передать, или строку символов, подлежащих передаче. Для отличия от имени переменной строку символов заключают в кавычки. Существует модификация этой функции Serial.println(). Она отличается тем, что, передав информацию, заключенную в скобках (если она есть), дополняет ее символами возврата каретки и перевода строки. Начинает новую строку и комбинация символов в передаваемой строке.

Используя приведенную программу, легко убедиться, что если на сконфигурированный как вход вывод микроконтроллера не поданы никакие внешние сигналы, его состояние может быть любым и хаотически изменяться в процессе работы. Можно определить и фактическое значение напряжения, которое микроконтроллер перестает воспринимать как низкий логический уровень и начинает воспринимать как высокий уровень.

Далее рассмотрим программу (табл. 6), которая зажигает и гасит имеющийся на плате светодиод в соответствии с командами, поступающими от компьютера через последовательный порт. Следует иметь в виду, что информацию по последовательному порту передают байтами. Приемник последовательного порта, работая независимо от процессора микроконтроллера, принимает эти байты и сохраняет их в своем буфере объемом 64 байта.

Таблица 6.

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода

Для того чтобы программа могла определить, есть ли в буфере принятые байты, имеется функция Serial.available(), возвращающая их число. Если они есть, программа с помощью функции Serial. read() читает байт из буфера и присваивает его значение (код принятого символа) переменной C типа char. Далее условные операторы сравнивают код с образцами и при совпадении включают или выключают светодиод.

Передавать команды можно с помощью того же монитора последовательного порта, который использовался для приема информации. В верхней части его окна (рис. 6) имеется строка ввода передаваемых символов. Введя в нее с клавиатуры символ или их последовательность, нажмите на экранную кнопку "Отправить". На плате Arduino должен кратковременно вспыхнуть светодиод "Rx", что свидетельствует о приеме информации микроконтроллером. Конечно, передача кодов вручную - это простой, но далеко не лучший метод управления. Обычно для этого пишут специальную компьютерную управляющую программу.

Arduino. Операции цифрового ввода-вывода
Рис. 6. Окно программы

Таким образом, с помощью микроконтроллерной платы Arduino можно сравнительно просто создать целый ряд несложных электронных устройств. Если ограничиться только цифровым вводом-выводом, это могут быть автоматы световых эффектов, простейшая охранная сигнализация, измерители различных параметров с цифровыми датчиками. Причем несложно сделать так, чтобы устройство взаимодействовало с компьютером. Естественно, возможности Arduino далеко не ограничены описанными в этой статье. Эта плата может работать и с аналоговыми сигналами, о чем будет рассказано далее.

Упомянутые в статье программы для Arduino можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/diginout.zip.

Автор: Д. Лекомцев

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

сборник В помощь радиолюбителю №24 (1965 г)

журналы Компьютерра 2004 (архив за год)

книга Реле РНТ в схемах дифференциальных защит. Овчинников В.В., 1966

книга Электролюминесценция и возможности ее применения. Богатов Г.Б., 1960

статья Кто из американских президентов был изобретателем?

статья Сторож для активной телеантенны

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия 8

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]