Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- products:laboratory_iot_с:exp17 [2024/11/14 13:25] – [Массивы] labuser30
+++ products:laboratory_iot_с:exp17 [Дата неизвестна] (текущий) – удалено - внешнее изменение (Дата неизвестна) 127.0.0.1
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-===== Эксперимент 17. Индикатор уровня =====
-В технике часто применяются индикаторы уровней на светодиодной шкале. Например в звукозаписывающем оборудовании, как индикаторы уровня громкости динамиков или микрофона. Давайте тоже соберем такой индикатор.
-В левой части платы конструктора имеется 6 светодиодов подходящих по цвету для использования в качестве шкалы. Когда уровень сигнала в пределах нормы, он отображается зеленым, когда он достаточно высокий — желтым, а при перегрузке загорается красный.
-Подключим все 6 светодиодов к микроконтроллеру.
-==== Схема эксперимента ====
-{{ :products:esp-iot:exp7.4.2.png?nolink |}}
-//Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента//
-{{ :products:esp-iot:exp7.4.1.png?direct&600 |}}
-//Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента//
-==== Программный код эксперимента ====
-<file arduino Exp17.ino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
-#define ACD_PIN A0
-int value = 0;
-int myPins[6] = {5, 12, 13, 14, 15, 16};
-void ledOff(){
-  for (int i = 0; i < 6; i++) {
-    digitalWrite(myPins[i], LOW);
-  }
-}
-void ledOn(int count){
-  for (int i = 0; i < count; i++) {
-    digitalWrite(myPins[i], HIGH);
-  }
-}
-void setup()
-{
-  for (int i = 0; i < 6; i++) {
-    pinMode(myPins[i], OUTPUT);
-  }
-}
-void loop()
-{
-  value = analogRead(ACD_PIN);
-  ledOff();
-  if (value > 850) ledOn(6);
-  else if (value > 680) ledOn(5);
-  else if (value > 510) ledOn(4);
-  else if (value > 340) ledOn(3);
-  else if (value > 170) ledOn(2);
-  else ledOn(1);
-}
-</file>
-В коде программы много нового. Давайте разбираться.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="4"]>
-int myPins[6] = {5, 12, 13, 14, 15, 16};
-</code>
-==== Массивы ====
-Ранее мы уже много раз сталкивались с //переменными//. Это был некий контейнер для хранения какого либо значения или объекта. Например, мы записывали значение АЦП переменную. Теперь настала пора познакомиться с //массивами//. Массив, это тоже контейнер, как и переменная, но он может хранить не одно значение, а много. Если переменную можно было представить как коробку, в которую можно что-то положить, то переменная, это полка шкафа, на которую можно поставить несколько коробок со значениями.
-{{ :products:esp-iot:array.png?nolink |}}
-В строке 4 мы объявили массив ''ledPins'' переменных типа ''int'' длинной ''[6]''  и с помощью фигурных скобок сразу записали в него 6 значений. Эти значения номера выводов, к которым подключены светодиоды. Важным свойством массива является то, что каждый элемент имеет свой номер. Номера элементов массива начинаются с 0. Так если в массиве 3 элемента, то у них будут номера 0, 1 и 2. Эти номера нам будут нужны потом для обращения к конкретным элементам массива для чтения или записи значений в них. Для чтения или записи элемента массива необходимо обратится к нему по номеру, например, ''ledPins[2]'' вернет значение третьего элемента массива — 13.
-Теперь нам необходимо переключить 6 выводов микроконтроллера в режим ''OUTPUT'' c помощью знакомой нам функции pinMode(). Мы могли бы написать шесть строк с вызовом этой функции для каждого пина, но это достаточно громоздко. Цикл ''for'' позволит нам сделать тоже самое в 3 строчки. Вроде не очень большая экономия? Представь, что пинов не 6, а например 20 или еще больше.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="18"]>
-void setup()
-{
-  for (int i = 0; i < 6; i++) {
-    pinMode(myPins[i], OUTPUT);
-  }
-}
-</code>
-Мы уже знакомы с циклом ''for'', он нужен для итерации значений. В данном случае он перебирает все значения массива ''myPins'', в котором записаны номера выводов. Эти номера поочередно передаются в функцию pinMode, которая настраивает их на выход.
-Объявляем подпрограмму ''ledOff()''
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="6"]>
-void ledOff(){
-  for (int i = 0; i < 6; i++) {
-    digitalWrite(myPins[i], LOW);
-  }
-}
-</code>
-Эта функция гасит все светодиоды. Она поочередно перебирает все светодиоды и выключает их.
-Объявляем функцию ''ledOn()''
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="12"]>
-void ledOn(int count){
-  for (int i = 0; i < count; i++) {
-    digitalWrite(myPins[i], HIGH);
-  }
-}
-</code>
-Она нужна для включения нужного количества светодиодов подряд. В качестве  параметра ''count'' она принимает количество светодиодов для включения. Цикл ''for'' перебирает элементы массива до полученного параметра и зажигает светодиоды. привычным нам способом.
-Отлично, теперь у нас есть понимание, что нужно зажечь, например, первый, второй и третий светодиод. Но как а ним обратиться? Объекты светодиодов записаны в массив ''leds'' и лежат в нем под своими номерами, начиная с 0. Номер элемента массива называется //индексом//. Обратимся к элементам массива по индексам. Именно это и происходит в строке 18.
-И, когда нужный объект светодиода в переменной, включаем его привычным способом
-<code python [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="19"]>
-        led.on()
-</code>
-Теперь у нас есть 2 функции ''ledOff'', которая гасит все светодиоды и ''ledOn'', которая включает нужное число светодиодов начиная с первого. Осталось воспользоваться этими функциями для создания светодиодной шкалы.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="25"]>
-void loop()
-{
-  value = analogRead(ACD_PIN);
-  ledOff();
-  if (value > 850) ledOn(6);
-  else if (value > 680) ledOn(5);
-  else if (value > 510) ledOn(4);
-  else if (value > 340) ledOn(3);
-  else if (value > 170) ledOn(2);
-  else ledOn(1);
-}
-</code>
-Здесь все просто. Мы считываем значение напряжения с помощью АЦП, выключаем все светодиоды и анализируем сколько светодиодов нужно зажечь. Мы помним, что при 0 вольт результатом преобразования АЦП является 0, а при напряжении питания — 1023. Разобьем этот диапазон на 6 одинаковых интервалов.
-Мы последовательно с помощью оператора ''if...else'' сравниваем полученное значение с верхней границей интервала и если оно больше зажигаем с помощью функции ''ledOn()'' соответствующее количество светодиодов.
-Внимательные экспериментаторы заметили отсутствие фигурных скобок ''{}'' после оператора''if''. После операторов и циклов допускается опускать фигурные скобки в случае, если тело состоит только из одной строки.
-==== Дополнительное задание ====
-<WRAP center round tip 60%>
-  * Попробуй изменить интервалы, чтобы добиться более резкого или плавного роста показаний шкалы
-  * Измени 1 строку в программе, чтобы светодиодная шкала начинала светиться не снизу-вверх, а наоборот
-</WRAP>