Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- products:laboratory_iot_с:exp14 [2024/11/14 14:44] – [Программный код эксперимента] labuser30
+++ products:laboratory_iot_с:exp14 [Дата неизвестна] (текущий) – удалено - внешнее изменение (Дата неизвестна) 127.0.0.1
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-===== Эксперимент 14. Измерение напряжения =====
-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.
-==== Подключение переменного резистора ====
-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.
-{{ :products:esp-iot:varr.png?nolink |}}
-//Рисунок 1. Переменный резистор. Внешний вид, устройство и условное обозначение//
-Переменный резистор можно представить как схему из двух резисторов
-{{ :products:esp-iot:varr.1.png?nolink |}}
-==== Делитель напряжения ====
-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.
-{{ :products:esp-iot:varr.2.png?nolink |}}
-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.
-==== Схема эксперимента ====
-{{ :products:esp-iot:varr.3.png?nolink |}}
-//Рисунок 2. Электрическая принципиальная схема эксперимента//
-{{ :products:esp-iot:adcexp.png?direct&600 |}}
-//Рисунок 3. Монтажная схема эксперимента//
-==== Программный код эксперимента ====
-<file arduino Exp14.ino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
-#define ACD_PIN A0
-int value = 0;
-void setup() {
-  Serial.begin(9600);
-  delay(200);
-}
-void loop() {
-  value = analogRead(ACD_PIN);
-  Serial.println(value);
-  delay(200);
-}
-</file>
-В строке 1 мы задаем псевдоним ''ACD_PIN'' для номера канала АЦП. В нашем микроконтроллере только один канал и он имеет номер A0.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
-#define ACD_PIN A0
-</code>
-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.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="3"]>
-int value = 0;
-</code>
-В строке 7 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.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="7"]>
-  Serial.begin(9600);
-</code>
-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.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="12"]>
-  value = analogRead(ACD_PIN);
-</code>
-После чего с помощью функции ''println()'' "печатаем" значение в последовательный порт ''Serial''.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="13"]>
-  Serial.println(value);
-</code>
-Чтобы увидеть "напечатанные" значения включите монитор порта, нажав соответствующую кнопку в правом верхнем углу Arduino IDE.  [[products:laboratory_iot_c:arduino_ide_howto|Подробнее про монитор порта.]]
-Задержка в строке 14 нужна для того, чтобы сообщения микроконтроллера не "печатались" слишком быстро.
-<code arduino [enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="14"]>
-  delay(200);
-</code>
-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.
-<code arduino>
-  Serial.println(analogRead(ACD_PIN));
-  delay(200)
-</code>
-<WRAP center round info 60%>
-  * [[https://arduino.ru/Reference/Int|Подробнее о типе int в Arduino]]
-  * [[https://arduino.ru/Reference/Serial|Подробнее последовательном порте Serial в Arduino]]
-</WRAP>
-==== Дополнительное задание ====
-<WRAP center round tip 60%>
-  * Если наш АЦП при напряжении 0 вольт возвращает результат 0, а при 3.3 вольт — 1023, то какой результат преобразования будет при напряжении 1.65? А если напряжение 1 вольт ровно?
-  * Какое напряжение соответствует значению 785?
-</WRAP>