Уроки Ардуино. Потенциометр Ардуино — используем потенциометр в проектах Arduino

Это третий урок курса по изучению Ардуино и здесь мы добавим еще идин электронный компонент – потенциометр. Потенциометр имеется в любом из наборов серии «Дерзай» («Базовый«, «Изучаем Arduino» и «Умный дом«). И мы создадим проект «Шкала потенциометра».

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

1. Arduino Uno;
2. Кабель USB;
3. Плата прототипирования;
4. Провода «папа-папа» — 15 шт;
5. Резисторы 220 Ом – 8 шт;
6. Светодиоды – 8 шт;
7. Потенциометр.

Потенциометр является переменным делителем напряжения. Потенциометры бывают разных размеров и форм, но все имеют три вывода. Номинал потенциометра определяет сопротивление между крайними выводами, оно неизменно, поворотом шкалы мы изменяем сопротивление между средним и крайним выводов от 0 до номинала потенциометра, либо от номинала до нуля.
В этом уроке мы будем использовать аналоговый вход Arduino, и рассмотрим работу потенциометра в качестве аналогового датчика, и будем демонстрировать показания аналогового датчика с помощью шкалы из 8 светодиодов.
Для получения аналоговых данных, Arduino имеет аналоговые входы, оснащенные 10-разрядным аналого-цифровым преобразователем для аналоговых преобразований. Точность АЦП определена разрешением. 10-разрядный означает, что АЦП может разделить аналоговый сигнал на 210 различных значений. Следовательно Arduino может присвоить 210=1024 аналоговых значений, от 0 до 1023. Опорное напряжение определяет максимальное напряжение, его значение соответствует значению 1023 АЦП. При напряжении 0 В на контакте АЦП возвращает значение 0, опорное напряжение возвращает значение 1023. Несмотря на то, что возможно изменить опорное напряжение, мы будете использовать опорное напряжение 5 В.
И так, начнем с описания проекта. Восемь, подключенных к контроллеру Arduino, светодиодов расположены в ряд. Мы считываем показания с аналогового входа Arduino, к которому подключен потенциометр, и отображаем его значение на шкале из 8 светодиодов. Если сопротивление потенциометра (между первым и средним выводом) равно 0, то не горит ни один светодиод, при максимальном сопротивлении потенциометра горят все 8 светодиодов.
Собираем схему, показанную на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема соединений

Теперь приступим к написанию скетча.
В подпрограмме setup() настраиваем выводы подключения светодиодов, как выходы

 const int pinsled[8]={5,6,7,8,9,10,11,12};

for(int i=0;i<8;i++)
 {
 // Сконфигурировать контакты подсоединения светодиодов как выходы
 pinMode(pinsled[i],OUTPUT);
 digitalWrite(pinsled[i],LOW);
 }

В основном цикле программы опрашиваем аналоговый вход A0 (вход подключения среднего вывода потенциометра) и аналоговые данные (0 – 1023) масштабируем в данные шкалы из светодиодов (0 – 8) с помощью функции map(), и зажигаем соответствующее количество светодиодов.

 valpot = analogRead(POT); // чтение данных потенциометра
 // масштабируем значение к интервалу 0-8
 countleds=map(valpot,0,1023,0,8);
 // зажигаем количество полосок на шкале, равное countled
 for(int i=0;i<8;i++)
 {
 if(i<countleds) // зажигаем светодиод шкалы
 digitalWrite(pinsled[i],HIGH);
 else // гасим светодиод шкалы
 digitalWrite(pinsled[i],LOW);
 }

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

 const int POT=0; // Аналоговый вход A0 для подключения потенциометра
 int valpot = 0; // переменная для хранения значения потенциометра
 // список контактов подключения светодиодной шкалы
 const int pinsled[8]={4,5,6,7,8,9,10,11};
 int countleds = 0; // переменная для хранения значения шкалы

void setup()
 {
 for(int i=0;i<10;i++)
 {
 // Сконфигурировать контакты подсоединения шкалы как выходы
 pinMode(pinsled[i],OUTPUT);
 digitalWrite(pinsled[i],LOW);
 }
 }

void loop()
 {
 valpot = analogRead(POT); // чтение данных потенциометра
 // масштабируем значение к интервалу 0-8
 countleds=map(valpot,0,1023,0,8);
 // зажигаем количество светодиодов, равное countled
 for(int i=0;i<8;i++)
 {
 if(i<countleds) // зажигаем светодиод шкалы
 digitalWrite(pinsled[i],HIGH);
 else // гасим светодиод шкалы
 digitalWrite(pinsled[i],LOW);
 }
 }

После загрузки вращаем ручку потенциометра и наблюдаем изменение значения на шкале из светодиодов (см. рисунок 2,3).

Рисунок 2,3. Шкала потенциометра