Лабораторные работы       Технологии+Бизнес

 

Цель работы

Знакомство с принципами разработки простейших электронных схем на базе макетной платы

Задачи работы

  1. Разработать скетч для мигания светодиодом церез цифровой пин №4 на плате Arduino.
  2. Собрать схему со светодиодом на макетной плате.

Инструменты для выполения работы

  1. Компьютер с подключением к сети Internet.
  2. Плата Arduino с USB выходом (например, Arduino Leonardo).
  3. Макетная плата для беспаечного монтажа.
  4. Светодиод.
  5. Резистор на 10-20 КОм.
  6. Провода папа-папа 2 шт.

Теоретическая часть

Цифровые пины на микроконтроллерах Arduino могут работать в трех режимах: INPUT, INPUT_PULLUP и OUTPUT.
В режиме OUTPUT можно программно устанавливать на пине цифровой сигнал с помощью функции digitalWrite. Для установки уровня используются предопределенные константы HIGH и LOW. Принято, что HIGH обозначает высокий уровени напряжения (3.3 или 5 вольт в зависимости от рабочего напряжения платы), а LOW - низкий (около 0). При этом возможно питание устройств с потреблением тока до 40 мА.
В режиме INPUT можно подавать цифровой сигнал на пин и программно считывать его в микроконтроллере с помощью функции digitalRead. При считывании логического значения будет получено значение HIGH, если уровень поданного на пин напряжения выше 2 вольт для 3.3 вольтовой платы и 3 вольт для 5 вольтовой платы. Для установки режима работы цифрового пина используется функция pinMode.
Задание: описать, как работает и для чего нужен режим INPUT_PULLUP
 

Для разработки простых электронных схем часто используются макетные платы. Они бывают двух основных видов - для пайки и для беспаечного монтажа.

В данной работе предполагается использование платы для беспаечного монтажа. Контакты этой платы соединены внутри особым образом, как показано на рисунке:


 

Выполнение работы

Разработка скетча для мигания светодиодом церез цифровой пин №4 на плате Arduino

Для управления светодиодом через цифровой пин нужно выполнить два действия:
1. Настроить цифровой пин в функции setup():

pinMode(4,OUTPUT);

2. В функции loop менять состояние пина с задержкой таким образом, чтобы получить эффект мигания:

digitalWrite(4,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(4,LOW);
delay(1000);
 
Задание: перечислите функции стандартной библиотеки для работы со временем с описанием их работы (в том числе используемую в скетче функцию delay)
 

 

Сборка схемы со светодиодом на макетной плате

Для того, чтобы мигать светодиодом, нужно собрать схему, в которой светодиод подключен последовательно с резистором на 10-20 КОм, чтобы не сжечь светодиод.

Соберите схему:

Задание: добавьте фотографию собранной схемы
 


Загрузите скетч на плату, убедитесь, что светодиод мигает. Если он не мигает, попробуйте перевернуть его (поменять местами ножки).

Для справки: для разработки схем подключения модулей к Arduino удобно использовать бесплатную программу Fritzing

Сформулируйте замечания к лабораторной работе. Есть ли в описании работы  непонятные места? 
 

 



Лабораторные работы        Технологии+Бизнес