Уроки Ардуино: Башня из светящихся светодиодов

Это второй урок курса и здесь мы добавим еще идин электронный компонент – кнопку. Кнопки имеются в любом из наборов серии «Дерзай» («Базовый», «Изучаем Arduino» и «Умный дом»). И мы создадим проект «Строим – разбираем башню из светящихся светодиодов».

Для данного проекта Вам понадобятся следующие детали, которые имеются в каждом из наборов Arduino :

Arduino Uno;
Кабель USB;
Плата прототипирования;
Провода «папа-папа» — 12 шт;
Резисторы 220 Ом – 8 шт;
Светодиоды – 8 шт;
Кнопка – 2 шт;
Резисторы 10 кОм – 2 шт.

И так, начнем с описания проекта.

Восемь, подключенных к контроллеру Arduino, светодиодов расположены в ряд. Кладем первый «кирпич» (зажигаем первый светодиод). Положить на него следующий «кирпич» (зажечь следующий светодиод) и далее (максимум до восьмого). Снимаем «кирпич» – гасим последний зажженный светодиод. Одна кнопка у нас для укладки «кирпичей», другая – для снятия.
В состав каждого из наборов серии «Дерзай» входит книга Джереми Блюма «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства». Я надеюсь, Вы уже изучили главы 2.7, 2.8, где рассказывается о подключении кнопки, о борьбе с дребезгом и приводятся примеры скетчей для работы с кнопкой. Тогда соберем на макетной плате схему, представленную на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема соединений в проекте Ардуино

Теперь приступим к написанию скетча.
Весь основной цикл программы мы постоянно опрашиваем кнопки, ожидаем нажатия. После нажатия кнопки следует реакция – изменение переменной count1 (количества кирпичей (зажженных светодиодов) в башне). Обращаем внимание что это число не может быть меньше 0 и больше значения COUNT_LEDS. Функция change_count1() возвращает измененное состояние count1:

 int change_count1(int but)
 {
 if(but==0) // добавить
 return min(count1+1,COUNT_LEDS);
 else // снять
 return max(count1-1,0);
 }

После изменения значения count1 нам необходимо «переcтроить» башню, чтобы она соответствовала новому значению count1. Нам нужно зажечь светодиоды с 0 до count1 и потушить светодиоды c count1 до последнего (COUNT_LEDS=8). Для этого вызываем функцию setleds(), передавая ей в качестве аргумента значение count1:

 void setleds(int cnt)
 {
 // включение светодиодов от 0 до count1
 for(int i=0;i<cnt;i++)
 digitalWrite(pinleds[i],HIGH);
 // включение светодиодов от 0 до count1
 for(int i=cnt;i<COUNT_LEDS;i++)
 digitalWrite(pinleds[i],LOW);
 }

Для устранения дребезга кнопок используем функцию debounce() из книги Джереми Блюма «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства».
Создадим в Arduino IDE новый скетч, занесем в него код из листинга 1 и загрузим скетч на на плату Arduino. Напоминаем, что в настройках Arduino IDE необходимо выбрать тип платы (Arduino UNO) и порт подключения платы.
Листинг 1

 // количество кнопок
 #define COUNT_BUTTONS 2
 // количество светодиодов
 #define COUNT_LEDS 8

// Выводы Arduino для подключения
 // список светодиодов
 int pinleds[8]={4,5,6,7,8,9,10,11};
 // список кнопок
 int pinbuttons[2]={2,3};

// список сохранения предыдущих состояний кнопок
 int lastbuttons[2]={0,0};
 // список сохранения текущих состояний кнопок
 int currentbuttons[2]={0,0};
 // переменныя - количество кирпичей - горящих светодидов
 int count1=0;

void setup()
 {
 // настроить выводы Arduino для светодиодов как выходы
 for(int i=0;i<COUNT_LEDS;i++)
 {
 pinMode(pinleds[i], OUTPUT);
 }
 // установить число кирпичей (0)
 setleds(0);
 }

// the loop function runs over and over again forever
 void loop()
 {
 // проверка нажатия кнопок выбора программ
 for(int i=0;i<COUNT_BUTTONS;i++)
 {
 currentbuttons[i] = debounce(lastbuttons[i],pinbuttons[i]);
 if (lastbuttons[i] == 0 && currentbuttons[i] == 1) // если нажатие...
 {
 // реакция на нажатие - изменение count1
 count1=change_count1(i);
 // обновление состояния башни
 setleds(count1);
 }
 lastbuttons[i] = currentbuttons[i];
 }
 }
 // изменение количества кирпичей
 // (количества светодиодов)
 int change_count1(int but)
 {
 if(but==0) // добавить
 return min(count1+1,COUNT_LEDS);
 else // снять
 return max(count1-1,0);
 }

// изменение состояния башни
 // (включение-выключение светодиодов)
 void setleds(int cnt)
 {
 // включение светодиодов от 0 до count1
 for(int i=0;i<cnt;i++)
 digitalWrite(pinleds[i],HIGH);
 // включение светодиодов от 0 до count1
 for(int i=cnt;i<COUNT_LEDS;i++)
 digitalWrite(pinleds[i],LOW);
 }
 /* Функция сглаживания дребезга
 * Принимает в качестве аргумента предыдущее состояние кнопки,
 * и выдает фактическое.
 */
 int debounce(int last,int pin1)
 {
 int current = digitalRead(pin1); // Считать состояние кнопки
 if (last != current) // если изменилось...
 {
 delay(5); // ждем 5мс
 current = digitalRead(pin1); // считываем состояние кнопки
 return current; // возвращаем состояние кнопки
 }
 }

После загрузки наблюдаем одной кнопкой добавляем кирпичи в башню, другой – убираем (см. рисунок 2,3,4). Если у вас большее количество светодиодов, Вы можете увеличить максимальный размер башни, используя оставшиеся выводы Arduino.

Рисунок 2,3,4. Работа по постройке башни на макетной плате

Сайт загружается...