PinLab Docs

Мы научились пользоваться аппаратным генератором ШИМ. Попробуем с помощью него сделать что-то более интересное, чем просто светящийся не в полную мощность светодиод. Например, попробуем изменять яркость светодиода во времени по определенному закону.

Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента

Изменений в схеме, по сравнению с предыдущим экспериментом, нет

Exp9.py

from machine import Pin, PWM
import time
import math
_init()
 
LedPin = 15
 
led = Pin(LedPin, Pin.OUT)
pwmLed = PWM(led)
 
def pulse(l, t):
    for i in range(20):
        l.duty(int(math.sin(i / 10 * math.pi) * 500 + 500))
        time.sleep_ms(t)
 
while 1:
    pulse(pwmLed, 50)

В программе мы подключили дополнительную библиотеку math она содержит математические функции, такие как синус.

Кроме того, мы впервые, столкнулись с подпрограммой. Подпрограммы нужны для того, чтобы можно было использовать один и тот же кусок кода несколько раз в программе не копируя постоянно одно и то же. Гораздо удобнее вынести такой код в отдельную подпрограмму и вызывать ее всякий раз, когда она нужна.

Кроме того подпрограмма может принимать параметры и возвращать данные. Чтобы лучше понять что это значит, напишем простейшую подпрограмму для сложения двух чисел.

def summator(a, b):
    c = a + b
    return c
 
result = summator(2, 3)

Здесь мы объявили подпрограмму с именем summator и указали, что она принимает на вход два параметра. Первый параметр будет записан в переменную a, второй в переменную b. Далее идет тело подпрограммы, оно выделено отступом от начала строки. В коде подпрограммы мы складываем переменные a и b и записываем результат сложения в переменную c. И возвращаем полученный результат с помощью оператора return.

А основная программа состоит только из одной строки, в которой мы вызываем подпрограмму summator, передавая ей в качестве параметров два числа - 2 и 3. Подпрограмма складывает их и полученный результат оказывается в переменной result.

Подпрограммы, которые принимают параметры и возвращают результат принято называть функциями. В нашем эксперименте мы объявили функцию pulse она принимает в качестве параметров объект ШИМ и число — время задержки. pulse не возвращает результата.

Функция pulse предназначена для изменения яркости светодиода.

    for i in range(20):
        l.duty(int(math.sin(i / 10 * math.pi) * 500 + 500))
        time.sleep_ms(t)

В строке 12 нам встречается два новых оператора.

Оператор for — это оператор цикла, как и знакомый нам while, но действует он иначе. Он предназначен для прохода по всем элементам. Но элементам чего? Сейчас разберемся.

Сначала взглянем на оператор range(), он предназначен для генерирования ряда чисел в определенном диапазоне. range(20) генерирует последовательность чисел 0, 1, 2, 3, 4 … 19. Это будет 20 целых чисел от 0 до 19.

Так вот оператор for, в нашем случае, проходит по всем элементам этой последовательности, которую создал для него range(20). Каждый раз он берет следующий элемент последовательности, присваивает его переменной i, и выполняет тело цикла. И так до тех пор, пока не сделает это со всеми элементами последовательности.

Получается, что в нашем случае, тело цикла будет запущено 20 раз и переменная i последовательно получит значения от 0 до 19. Шаги цикла принято называть итерациями. В нашем случае будет 20 итераций цикла. На каждой итерации мы будем устанавливать новую яркость светодиода. А вычислять яркость на каждой итерации мы будем по формуле в строке 13. Переменная i используется в ней для вычисления яркости.

Мы не будем вдаваться в детали математики в формуле из строки 13, но обязательно дадим ссылку, где можно почитать о функциях библиотеки math подробнее, если это интересно.