PinLab Docs

В предыдущей статье мы узнали о том что такое аналого- цифровой преобразователь. Микроконтроллер, на базе которого работает наш электронный конструктор, имеет встроенный аналого- цифровой преобразователь. Попробуем им воспользоваться.

На плате конструктора установлен переменный резистор. Переменный резистор состоит из полукруглой пластины, покрытой веществом, имеющим электрическое сопротивление, и скользящего контакта с ручкой. У переменного резистора три вывода — по концам пластины и скользящий контакт. Сопротивление меняется в зависимости от длины отрезка резистивной пластины от ее начала до скользящего контакта. Чем больше этот путь, тем выше сопротивление.

Рисунок 1. Переменный резистор. Внешний вид, устройство и условное обозначение

Переменный резистор можно представить как схему из двух резисторов

С помощью переменного резистора будем получать аналоговый сигнал. Используем широко распространенную схему резисторного делителя напряжения. Резисторный делитель — это два последовательных участка цепи, называемых плечами, сумма напряжений на которых равна напряжению питания. Плечо между минусом питания и средней точкой называют нижним, а другое — верхним.

Резисторный делитель используется для деления напряжения. Например, если верхнее и нижнее плечи имеют одинаковые сопротивления, то напряжение на средней точке делителя равно половине напряжения питания. Такой делитель делит напряжение на 2.

Подключим нижнее плечо с земле, а верхнее к напряжению питания. Тогда при вращении ручки переменного резистора на его средней точки напряжение будет изменяться от 0 до напряжения питания (3,3в в нашем конструкторе). Подключим среднюю точку ко входу аналого- цифрового преобразователя и будем измерять напряжение на ней.

Рисунок 2. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Рисунок 3. Монтажная схема эксперимента

Exp14.ino

#define ACD_PIN A0   
 
int value = 0;          
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);          
}
 
void loop() {
  value = analogRead(ACD_PIN);     
  Serial.println(value);
  delay(200);             
}

В строке 1 мы задаем псевдоним ACD_PIN для номера канала АЦП. В нашем микроконтроллере только один канал и он имеет номер A0.

#define ACD_PIN A0

В строке 3 мы объявляем переменную value с новым для нас типом int и присваиваем ей значение 0. Переменные типа int могут хранить только целые числа в диапазоне от -32 768 до 32 767.

int value = 0;

В строке 6 мы с помощью функции begin() включаем последовательный порт Serial микроконтроллера для отправки сообщений на компьютер. В качестве параметра функция begin() принимает число бод (число символов в секунду), определяющее скорость передачи сообщений.

  Serial.begin(9600);  

В цикле просим АЦП оцифровать текущее напряжение на его входе cпомощью функции analogRead() и записать полученное значение в переменную value. Результатом является число в диапазоне от 0 до 1023.

  value = analogRead(ACD_PIN);

После чего с помощью функции println() «печатаем» значение в последовательный порт Serial.

  Serial.println(value);

Чтобы увидеть «напечатанные» значения включите монитор порта, нажав соответствующую кнопку в правом верхнем углу Arduino IDE. Подробнее про монитор порта.

Задержка в строке 13 нужна для того, чтобы сообщения микроконтроллера не «печатались» слишком быстро.

  delay(200);

Попробуй изменить значение задержки и посмотреть как изменится скорость вывода сообщений в монитор порта.

В принципе наша программа может обойтись без переменной value, т.к. она только хранит считаное значение с АЦП, при этом изменения значения не происходит. Мы можем удалить строку 3 с объявлением переменной value, а в бесконечном цикле сразу передавать полученное значение функции analogRead() в качестве аргумента в функцию печати Serial.println(). В итоге тело бесконечной функции loop() будет выглядеть следующим образом.

  Serial.println(analogRead(ACD_PIN)); 
  delay(200)