Tag: podstawy

Arduino - Przycisk

Snap4Arduino – przycisk

7 stycznia 2015

Przycisk to najprostszy analogowy czujnik, zależnie od tego czy jest wciśnięty czy nie, przepuszcza bądź nie prąd elektryczny.

Przycisk, który wchodzi w skład zestawu NA KOŁACH to najprostszy przycisk CHWILOWY tzn. taki, który przepuszcza prąd tylko w momencie naciśnięcia (i trzymania).

Schemat połączenia

Przycisk podłączamy do Arduino jak na poniższym zdjęciu. Lewa nóżka podłączona do +5V, prawa do odczytu – pinu cyfrowego nr 3 (lub jakiegokolwiek innego, poza 0 i 1, które są zajęte przez komunikację z komputerem). Dodatkowo prawą nóżkę przy pomocy opornika (np. 100kOhm lub innego) podłączamy do GND.

Arduino - Przycisk

Opornik zapobiega tzw. PŁYWANIU odczytów. Aby pin cyfrowy dawał stabilne odczyty, musi być podłączony stale do 5V lub GND. Bez opornika w momencie gdy przycisk byłby NIEWCIŚNIĘTY pin numer 3 nie byłby do niczego podłączony (odcięty od +5V i GND), dzięki opornikowi w momencie gdy przycisk jest NIEWCIŚNIĘTY pin 3 podłączony jest do GND, a w momencie gdy przycisk jest WCIŚNIĘTY, pin 3 podłączony jest do 5V (i jednocześnie do GND ale 10 000 razy słabiej niż do +5V, przez co odczyt wskazuje +5V).

Programowanie

W Snap4Arduino stworzymy prosty program, który po naciśnięciu przycisku odtwarzać będzie dźwięk.

Jako dźwięk możesz wykorzystać dowolny plika audio (MP3 lub WAV), najlepiej żeby był krótki (mx kilka sekund). Możesz również skorzystać z poniższego sampla wibrafonu.
wibrafon

Aby dodać dźwięk do projektu w Snapie przełącz środkowe okno na zakładkę dźwięki a następnie po prostu przeciągnij ikonę z plikiem dźwiękowym do tej zakładki.

snap - dodawanie pliku dźwiękowego

Przed przystąpieniem do pisania programu musimy jeszczę utworzyć zmienną o nazwie PRZYCISK

Program ma następujący przebieg:
1. Po uruchomieniu (zielona flaga) ustawia pin cyfrowy nr 3 na WEJŚCIE (digital input) – odczytujące sygnały z zewnątrz
2. Wewnątrz pętli ZAWSZE ustawiamy wartość zmiennej PRZYCISK na wartość odczytaną z pinu nr 3 (do którego przypięty jest przycisk)
3. Sprawdzamy warunek, jeżeli wartość zmiennej PRZYCISK wynosi PRAWDA (czyli na pinie 3 jest +5V – przycisk jest wciśnięty) wówczas wyślij wiadomość GRAJ

W osobnym bloku (poza pętlą ZAWSZE) ustawiamy funkcję: kiedy otrzymam wiadomość GRAJ zagraj dźwięk WIBRAFON (lub inny dodany wcześniej do projektu)

snap-przycisk

Jeśli wszystko zostało ustawione poprawnie po naciśnięciu przycisku powinien zostać odtworzony dźwięk zaprogramowanej próbki audio.

Buzzer z przyciskiem

Buzzer

6 grudnia 2014

Buzzer to specjalna odmiana głośniczka. Aby normalny głośnik grał, nie wystarczy go podłączyć do zasilania, musi on otrzymywać sygnał audio.
Buzzer jest prostszy w obsłudze, inaczej niż normalny głośnik buzzer posiada wbydowany generator sygnału audio dzięki czemu od razu po podłączeniu do zasilania generuje on charakterystyczny piskliwy dźwięk. Zła wiadomość jest taka, że poza emitowaniem wysokiego pisku buzzer nie jest w stanie wydobyć z siebie żadnego innego dźwięku więc z pewnością nei polubią go twój pies, kot lub inni współlokatorzy. Tak czy inaczej użycie buzzera to najprostszy sposób na dodanie sygnalizacji dźwiękowej do naszego robota.

Podłączenie buzzera jest bardzo proste, ma on dwie nóżki, które wystarczy podłączyć do zasilania, zwracając uwagę na ich polaryzację, dłuższa (oznaczona na górze obudowy plisikiem) do plusa, krótsza do minusa.

Buzzer

Aby móc kontrolować piszczenie buzzera w obwód elektryczny możemy wpiąć przycisk, który w momencie naciśnięcia będzie włączać buzzer.

Buzzer z przyciskiem

Powyższe przykłady przedstawiają najprostsze analogowe podłączenie buzzera, aby móc nim sterować elektronicznie, podłączamy go do Arduino w ten sposób, że dodatnia nóżka buzzera przypięta jest do jednego z pinów cyfrowych (w poniższym przykładzie jest to pin 9).

Buzzer - Arduino

Sterowanie buzzerem ogranicza się jedynie do jego włączania i wyłączania, przy pomocy SNAP4ARDUINO kontrolować go można identycznie jak diodę LED. Przykład sterowania buzzerem opisany jest również w artykule o czujniku odległości.

Płytka prototypowa – dioda LED + fotorezystor

24 listopada 2014

Ćwiczenie nr 3 – Dioda LED + fotorezystor

Trzeci podstawowy przykład obwodu na płytce prototypowej wprowadza kolejny nowy element, jest nim FOTOREZYSTOR.

Fotorezystor to specjalna odmiana opornika, którego główną właściwością jest fakt, że jego opór wewnętrzny zmienia się pod wpływem ilości światła, która pada na jego główkę (na ten charakterystyczny zygzak). Dzięki tej specjalności fotorezystor możemy wykorzystywać jako bardzo prosty i efektywny czujnik natężenia światła i np. na jego bazia skonstruować robota podążającego za światłem.

W naszym najprostszym układzie zastąpimy wcześniej używany normalny opornik fotorezystorem, będzie on również zabezpieczał diodę przed przegrzaniem a jednocześnie uzyskamy możliwość interakcji – zasłaniając fotorezystor ręką (zmniejszamy ilość światła) zwiększamy jego oporność czyli jednocześnie zmniejszamy natężenie prądu przepływającego przez diodę a więc świeci ona ciemniej.

Odwrotnie jeśli poświecimy latarką na fotorezystor, zmniejszymy jego oporność, czyli zwiększymy natężenie prądu przepływającego przez diodę a więc będzie ona świecić jaśniej.

Schemat naszego układu wygląda następująco:
Płytkaprototypowa, dioda led, fotorezystor

A rzeczywisty układ wyglądać może następująco:

Płytka prototypowa dioda fotorezystor

Płytka prototypowa dioda przycisk

Płytka prototypowa – Dioda LED + przycisk

22 listopada 2014

Ćwiczenie nr 2 – Dioda LED + przycisk

Rozwinięciem pierwszego ćwiczenia jest kolejny schemat. Do naszego układu z diodą dodamy najprostszy czujnik, który pozwoli nam kontrolować pracę diody, będzie nim zwyczajny przycisk tzw. „przycisk chwilowy” czyli taki, który zamyka obwód tylko w momencie jak go wciskamy.

Przyciski, których używamy mają cztery nóżki aby łatwiej było montować je w płytce prototypowej, wpinamy je na środku płytki prototypowej.

dioda_przycisk

Po zmontowaniu, rzeczywisty układ powinien wyglądać mniej więcej tak:

Płytka prototypowa dioda przycisk

Kiedy nie dotykamy przycisku dioda się nie świeci, gdyż przycisk przerywa obwód elektryczny, dopiero w momencie wciśnięcia przycisku (i jego trzymania) obwód zostaje zamknięty, prąd może przez niego przepłynąć i dioda zaczyna świecić.

Przycisk, który wykorzystujemy to tzw. PRZYCISK CHWILOWY – zamyka on obwód tylko w momencie kiedy go naciskamy, gdy go puścimy obwód znowu zostaje rozłączony.

Zwróć uwagę, że układ przedstawiony na zdjęciu jest odrobinę inny niż przedstawiony wyżej schemat, to dlatego żeby pokazać istotę działania płytki:
1. Nie ma znaczenia, w którym dokładnie miejscu płytki konstruujesz układ
2. W tym wypadku nie ma znaczenia kolejność elementów w układzie (na schemacie przycisk jest na początku obwodu a na zdjęciu w jego środku)
3. Nie ma znaczenia czy do podłączenia czy elementy podłączamy do zasilania przy pomocy kabelków czy bezpośrednio.

CO JEST ISTOTNE TO:
Aby wszystkie elementy razem (dioda, opornik, przycisk) tworzyły zamknięty obwód elektryczny, przez który po kolei będzie przepływał prąd elektryczny (od plusa przez dodę-opornik-przycisk do minusa)

Z czego składa się robot

Z czego składa się robot:

Podzespoły z których składają się lo fi roboty można podzielić na kilka podstawowych grup, dla lepszego zobrazowania tematu wykorzystajmy analogię robota do żywego organizmu.

Z czego składa się robot

1. Arduino – to mały komputer (mikrokontroler) stanowiący MÓZG robota, odczytuje on sygnały z czujników, potrafi je zinterpretować (PRZEMYŚLEĆ) i odpowiedni sterować resztą podzespołów (np. silnikami), komunikuje się z komputerem, można go zaprogramować do wykonywania różnych funkcji

2. Części drewniane – stanowią SZKIELET robota, wycinane laserowo ze sklejki o grubości 3 mm, w połączeniu z śrubkami M3 (czyli o średnicy 3mm) i kwadratowymi nakrętkami tworzą podstawę konstrukcji mechanicznej

3. Płytka prototypowa i kabelki – pozwala w prosty i szybki sposób łączyć ze sobą Arduino, silniki i czujniki

4. Silniki – to MIĘŚNIE robota, pozwalają mu się poruszać, mogą to być serwomotory lub jakiekolwiek inne silniki.

5. Czujniki – stanowią OCZY I USZY robota, dzięki nim może on obserwować otaczające go środowisko

Oraz bardzo ważny komponent, który nie jest wprost częścią robota:

6. Komputer – robot może funkcjonować samodzielnie ale może też komunikować się z innymi urządzeniami elektronicznymi takimi jak komputer, smartfon, tablet

Płytka prototypowa – dioda LED

14 listopada 2014

1. Ćwiczenie nr 1 – Dioda led

Potrzebne materiały:

  • Płytka prototypowa
  • Dioda led
  • Dowolny opornik o wartości od 100Ohm do 100kOhm
  • Baterie wraz z koszykiem
  • Kabelki do płytki prototypowej
  • Przycisk

Dzięki temu ćwiczeniu skonstruujesz swój pierwszy najprostszy układ elektroniczny – świecącą diodę LED! (ang. Light Emmiting Diode)

1. Weź do ręki diodę led. Zwróć uwagę na jej nóżki – jedna jest krótsza a druga dłuższa.

Wynika to z faktu, że dioda led jest SPOLARYZOWANA czyli prąd elektryczny musi przez nią przepływać w odpowiednim kierunku. Dłuższą nóżką musimy podłączyć do plusa (w naszym wypadku +5V), a krótszą do minusa (0V). Wepnij nóżki diody w dowolnych dwóch rzędach pól na płytce prototypowej a następnie krótszą nóżkę przy pomocy kabelka połącz z polem zasilającym (-) czyli znajdującym się wzdłuż niebieskiej linii.

2. W tym samym rzędzie co dłuższa noga diody wepnij jedną nóżkę opornika, a jego drugą nóżkę połącz z polem zasilającym +5V (czyli wzdłuż czerwonej linii)

3. Do pinów zasilających podłącz baterie, plus baterii (czerwony przewód koszyka) musi być przypięty do pola zasilającego wzdłuż czerwonej linii, a minus baterii (czarny przewód koszyka) musi być przypięty do pola zasilającego wzdłuż niebieskiej linii.

Ostatecznie ukłąd powinien wyglądać następująco a DIODA POWINNA ŚWIECIĆ.

plytka_dioda

Lub tak:

IMGP5103

A CO JEŚLI NIE ŚWIECI?
1. Sprawdź czy dioda jest odpowiednio podłączona – być może wpięta jest odwrotnie. Pamiętaj DŁUŻSZA NOGA POŁĄCZONA Z PLUSEM, KRÓTSZA Z MINUSEM
2. Może podłączona była do baterii bez opornika? Jeśłi mignęłą i zgasła, pouściła dymek i zrobiła się czarna to najprawdopodobniej się spaliła i musisz ją wymienić na nową.

Płytka prototypowa

12 czerwca 2014

Płytka prototypowa to bardzo przydatne narzędzie niezwykle upraszczające proces konstruowania elektronicznych urządzeń. Dzięki sprytnej konfiguracji dziurek, w które wpina się odpowiednie kabelki można z pomocą płytki prototypowej montować elektroniczne układy dosłownie w przeciągu minut.

Jak działa prytka prototypowa – tutorial SPARKFUN (j. ang.)

Największą zaletą płytki prototypowej jest uwolnienie od konieczności lutowania elementów, połączenia na płytce możemy w każdej chwili zmieniać do momentu aż nasza konstrukcja osiągnie finalną postać.

Odpowiedni rozstaw otworów w płytce prototypowej odpowiada rozstawowi nóżek różnego rodzaju części elektronicznych, dzięki czemu wpinają się one w płytkę „na klik” a konstruowanie pomiędzy nimi połączeń staje się banalnie łatwe.

Istota działania płytki prototypowej jest prosta. W plastikowej obudowie z dziurkami znajduje się układ kilkudziesięciu blaszek. Wpinając kabelek lub elektroniczny element w którąś z dziurek (pól stykowych) wsuwamy go w odpowiednią blaszkę łączącą sąsiednie pola w odpowiedni porządku. Układ połączeń pól pokazany jest na poniższym schemacie, porównaj go ze zdjęciem spodniej części płytki (po odklejeniu warstwy pianki) zamieszczonym powyżej.

  • Na górze i na dole płytki znajdują się pola zasilające, do których przypinamy baterie lub zasilanie z pinów Arduino. Po przypięciu do nich zasilania (+) do pól oznaczonych na czerwono i (-) do pól oznaczonych na granatowo działają one jak zwyczajny domowy przedłużacz, dzięki któremu do jednego kontaktu możemy podłączyć kilka urządzeń. Każdy element wpięty w rzędzie pól oznaczonych na czerwono będzie połączony z (+) baterii wpiętej w ten sam rząd, analogicznie z polami (-) UWAGA! Górne i dolne pola zasilające nie są ze sobą połączone!
  • W środku płytki znajdują się pola stykowe połączone w krótkie rzędy (oznaczone na zielono i żółto – odbydwa kolory oznaczają to samo) prostopadłe do rzędów pól zasilających. Wpinając element w pole A1 łączymy go z polami B1, C1, D1, E1, czyli przy pomocy jednego rzędu pół możemy ze sobą połączyć jednocześnie do pięciu elementów (ale równie dobrze możemy połączyć go też z innymi rzędami pól przez co liczba połączeń może dowolnie wzrastać)

Płytka prototypowa - schemat

Na poniższej ilustracji znajduje się przykład poprawnego i niepoprawnego połączenia na płytce prototypowej.
Prawa noga diody jest poprawnie połączona z czerwoną listwą zasilającą bo znajduje się w tym samym (pionowym) rządku pól co kabelek połączony z czerwoną listwą.
Lewa noga diody jest NIEpołączona połączona z niebieską listwą, gdyż kabelek do którego powinna być znajduje się w sąsiednim rzędzie pól.

Poprawne połączenia w płytce prototypowej