Лабораторный работы по Arduino Mega 2650

Наиль Загидуллин

МБОУ СОШ № 2 с. Стерлибашево

Лабораторные работы на Arduino

Робототехника

Оглавление

Лабораторная работа № 1 Светодиод 2

Сборка элементов на плате 4

Лабораторная работа № 2 Управляемый «программно» светодиод 7

Лабораторная работа № 3 Управляемый вручную светодиод 10

Сборка элементов на плате 12

Лабораторная работа № 4.1 Пьезодинамик 13

Сборка элементов на плате 13

Лабораторная работа № 4.2 Управляемый пьезодинамик 15

Сборка элементов на плате 15

Лабораторная работа № 5 Фоторезистор 17

Сборка элементов на плате 19

Лабораторная работа № 6 Кнопка 20

Лабораторная работа № 7 Термистор 22

Лабораторная работа № 8 Синтезатор 24

Лабораторная работа № 9 Взаимодействие Arduino с семисегментным индикатором 25

Лабораторная работа № 10 Обмен данными Arduino с ПК 27

Лабораторная работа № 11 Дисплей LCD 12С интерфейс 28

Лабораторная работа № 12 Сервопривод 30

Лабораторная работа № 13 Шаговый двигатель 32

Лабораторная работа № 13 Двигатель постоянного тока 35

Лабораторная работа № 14 ИК-датчик и ИК пульт 37

Лабораторная работа № 15 Bluetooth модуль 40

Лабораторная работа № 16 Дальномер 42

Лабораторная работа № 17 Датчик скорости 44

Приложения 46

Работа с набором «Конструктор программируемых моделей инженерных систем». Первое подключение. 4

Звездные войны 46

Виртуальный тренажёр на сайте К. Полякова 49

Скетч «Светофор» на тренажёре К. Полякова 1

Скетч «Светофор» на Ардуино 7

Лабораторная работа № 1 Светодиод

Цель: Научиться работать с виртуальным тренажёром Arduino

1. Зайдите на сайт: https://www.tinkercad.com/joinclass/YXHUNU9GQUEQ¹

2. Авторизуйтесь используя один их ниже представленных аккаунтов

3. Выберите Цепи – Создать цепь

4. Введите название проекта Проект 1

5. Перетащите на рабочее поле Arduino Uno 3 и дайте ему имя Ардуино

6. Перетащите на рабочее поле Малую макетную плату (Breadbord) и дайте ему имя Плата

7. Перетащите на рабочее поле Светодиод (Led) и дайте ему имя Светодиод

8. Перетащите на рабочее поле Резистор (Resistor) и дайте ему имя Резистор, 220 Ω
   
   
   

   Поворот элемента соединитель

9. Поверните Резистор, выберите соединитель обычный
   Соедините элементы так, как показано на рисунке:
   
   
   

1. Нажмите кнопку Код. Из выпадающего списка выберите Текст.

2. Введите код программы (скетча), можно скопировать и вставить:

int led = 8;

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(led, LOW);

delay(1000);

}

1. Нажмите кнопку Начать моделирование (светодиод должен моргать)

2. Нажмите кнопку Остановить моделирование (светодиод перестает моргать)

Пояснение кода:

int led = 8;  //объявление переменной целого типа, содержащей номер порта к которому мы подключили второй провод

void setup()  //обязательная процедура setup, запускаемая в начале программы; объявление процедур начинается словом void

pinMode(led, OUTPUT); //объявление используемого порта, led - номер порта, второй аргумент - тип использования порта - на вход (INPUT) или на выход (OUTPUT)

void loop() //обязательная процедура loop, запускаемая циклично после процедуры setup

digitalWrite(led, HIGH); //эта команда используется для включения или выключения напряжения на цифровом порте; led - номер порта, второй аргумент - включение (HIGH) или выключение (LOW)

delay(1000); //эта команда используется для ожидания между действиями, аргумент - время ожидания в миллисекундах (1 с = 1000 мс)

Дополнительное задание. Запустите модель с новыми параметрами:

Измените частоту мигания светодиода с периодом 2 с; 0, 5 с

Переключите светодиод на пин 7 и отредактируйте код на int led = 7;  

Лабораторная работа № 1.1 Работа с набором «Конструктор программируемых моделей инженерных систем». Первое подключение.

1. Запустить на компьютере программу Arduino IDE

2. Подключите микроконтроллер через USB кабель к компьютеру

3. Выберите в программе нужную плату и порт. Инструменты – плата –
   Arduino Mega or Mega 2650. Инструменты – порт – СОМ 4 (цифра может быть другой)

Наберите тестовую программу:

int led = 13;

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(led, LOW);

delay(1000);

}

1. Нажмите кнопку Загрузка. (программа попросит сохранить файл, сохраните, выбрав имя test)
   Компьютер должен быть подключен к Интернет! Разрешить брандмауэру выход программы в Интернет.

2. После загрузки скетча на плате начнет мигать светодиод

Лабораторная работа № 1.2 Сборка элементов на плате

Оборудование: Макетная плата, 2 провода папа-папа, светодиод, резистор на 220 Ом.

Общие контакты

GND

Pin 8

Сборка элементов на плате производится по схеме:

Верхний провод соединяет свободный конец светодиода и пин под номером 8 на плате

Нижний провод соединяет своболный конец резистора и контакт GDN (минус или земля)

Получается последовательная цепь.

Введите код в программу Arduino IDE
int led = 8;

void setup()

1. Сохраните программу под именем Lab1.2

2. Нажмите кнопку Загрузка.

3. После загрузки скетча светодиод начнет мигать

{

pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(led, LOW);

delay(1000);

}

Приложение к ЛР № 1.2

Загрузка Pin 8 GND

Если светодиод не горит, поменяйте контакты светодиода

Лабораторная работа 1.3 Проект «Светофор» на Ардуино

Код программы

int led_G = 7;

int led_Y = 6;

int led_R = 5;

void setup()

{

pinMode(led_R, OUTPUT);

pinMode(led_Y, OUTPUT);

pinMode(led_G, OUTPUT);

}

void loop()

{

//red

digitalWrite(led_R, HIGH);

delay(3000);

//===red-yellow

digitalWrite(led_Y, HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(led_R, LOW);

digitalWrite(led_Y, LOW);

//===green

digitalWrite(led_G, HIGH);

delay(3000);

digitalWrite(led_G, LOW);

//==yellow

digitalWrite(led_Y, HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(led_Y, LOW);

delay(1000);

}

Лабораторная работа № 2 Управляемый «программно» светодиод

Цель работы: понять принцип работы широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Научиться использовать ШИМ в проектах на базе Arduino.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) - это метод получения изменяющегося аналогового значения посредством цифровых устройств.

Для ШИМ используется функция analogWrite(nun, значение); где пин - номер контакта Arduino, значение - число от О до 255. Например, значение 153 будет соответствовать величине тока в 3 вольта, а 76 - 1,5 вольт. 255 – 5 вольт. 0 – 0 вольт.

Ход работы:

Соберите схему (см. рис). Напишите код скетча.

// ШИН int led = 6; void setup() { pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { //3 Вольта analogWrite(led, 153); delay(1000); //1,5 Вольта analogWrite(led, 76); delay(1000); //5 Вольт analogWrite(led, 255); delay(1000); }

Светодиод должен мигать с переменной яркостью

Доп. Задание. Измените код так, чтобы

1. Изменилась скорость мигания светодиода

2. Изменилась яркость мигания светодиода

Источник: Лабораторная работа №4 «Широтно-импульсная модуляция» - Программирование микроконтроллера Arduino в информационно-управляющих системах (bstudy.net)

Лабораторная работа № 3 Управляемый вручную светодиод

Цель: Знакомство с устройством Потенциометра

Потенциометр — это переменный резистор с регулируемым сопротивлением. Потенциометры используются в робототехнике как регуляторы различных параметров — громкости звука, мощности, напряжения и т.п. В нашей модели от поворота ручки потенциометра будет зависеть яркость светодиода

Оборудование: Малая макетная плата, резистор (220 В), светодиод, потенциометр,

Соединители: удлинитель -1, провода: папа-мама-3, папа-папа -3)

Соберите схему:
Тип провода – Схема. После соединения измените цвет провода.

Земля

// даём имена пинов со светодиодом

// и потенциометром

int led =9

int pot= A0

void setup()

{

// пин со светодиодом — выход

pinMode(led, OUTPUT);

// пин с потенциометром - вход

pinMode(pot, INPUT);

}

void loop()

{

// объявляем переменную x

int x;

// считываем напряжение с потенциометра:

// будет получено число от 0 до 1023

// делим его на 4, получится число в диапазоне

// 0-255 (дробная часть будет отброшена)

x = analogRead(pot) / 4;

// выдаём результат на светодиод

analogWrite(led, x);

}

Код программы:

int led = 9;

int pot = A0;

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);

pinMode(pot, INPUT);

}

void loop()

{

int x;

x = analogRead(pot)/4;

analogWrite(led, x);

}

Загрузите программу и покрутите ручкой потенциометра – яркость светодиода должна изменятся

Источник:
Arduino для начинающих. Урок 3. Подключение потенциометра | Занимательная робототехника (edurobots.ru)

Сборка элементов на плате

• Если светодиод не горит - поменяйте контакты светодиода

• Если от потенциометра идёт дым и запах отключите питание. Установите ручку потенциометра в среднее положение и повторите попытку

• У Потенциометра полярность крайних контактов (+ и -) произвольная

Лабораторная работа № 4.1 Пьезодинамик

Цель: Знакомство с работой пьезоэлемента

Источник:
Arduino для начинающих. Урок 6. Подключение пьезоэлемента | Занимательная робототехника (edurobots.ru)

Пьезоэлемент — электромеханический преобразователь, одним из разновидностей которого является пьезоизлучатель звука, который также называют пьезодинамиком, просто звонком или английским buzzer. Пьезодинамик переводит электрическое напряжение в колебание мембраны. Эти колебания и создают звук

1. Доп. Информация:
   Приложение: Звездные войны

Сборка элементов на плате

Пояснение кода:

int p = 3; //объявляем переменную с номером пина, на который мы

//подключили пьезоэлемент

void setup() //процедура setup

{

pinMode(p, OUTPUT); //объявляем пин как выход

}

void loop() //процедура loop

{

tone (p, 500); //включаем на 500 Гц

delay(100); //ждем 100 мс

tone(p, 1000); //включаем на 1000 Гц

delay(100); //ждем 100 мс

}

Код программы:

int p = 3;

void setup()

{

pinMode(p, OUTPUT);

}

void loop() //процедура loop

{

tone (p, 500);

delay(100);

tone(p, 1000);

delay(100);

}

Лабораторная работа № 4.2 Управляемый пьезодинамик

Цель: Получение звука переменной частоты с помощью потенциометра.

int buzzer_pin = 3;

int pot_pin = A0;

void setup()

{

pinMode(buzzer_pin, OUTPUT);

}

void loop() //процедура loop

{

int rotation, frequency;

rotation = analogRead(pot_pin);

frequency = map(rotation,0,1023,3500,4500);

tone (buzzer_pin, frequency,20);

}

Сборка элементов на плате

Лабораторная работа № 5 Фоторезистор

Цель: Знакомство работой фоторезистора

Фоторезистор — резистор, сопротивление которого зависит от яркости света, падающего на него. Фоторезисторы используются в робототехнике как датчики освещенности. Встроенный в робота фоторезистор позволяет определять степень освещенности, определять белые или черные участки на поверхности и в соответствие с этим двигаться по линии или совершать другие действия.

Оборудование: 6 проводов “папа-папа”, фоторезистор, светодиод, резистор на 220 Ом, резистор на 10 кОм

Схема подключения:

Код программы:

int led = 13; //переменная с номером пина светодиода

int ldr = 0; //и фоторезистора

void setup() //процедура setup

{

pinMode(led, OUTPUT); //указываем, что светодиод - выход

}

void loop() //процедура loop

{

if (analogRead(ldr)

//если показатель освещенности меньше 800, включаем светодиод

else digitalWrite(led, LOW); //иначе выключаем

}

Источник:

Arduino для начинающих. Урок 7. Подключение фоторезистора | Занимательная робототехника (edurobots.ru)

Сборка элементов на плате

Лабораторная работа № 6 Кнопка

Цель: управление светодиодом с помощью кнопки

Сегодня подключаем к ардуино кнопку и светодиод (при нажатой кнопке светодиод будет гореть, при отжатой — не гореть)

Код:

int button = 2;

int led = 8;

void setup() {

pinMode(led, OUTPUT);

pinMode(button, INPUT);

}

void loop(){

if (digitalRead(button) == HIGH) {

digitalWrite(led, HIGH);

}

else {

digitalWrite(led, LOW);

}

}

Источник:
Arduino для начинающих. Урок 2. Подключение кнопки | Занимательная робототехника (edurobots.ru)

Лабораторная работа № 7 Термистор

Цель: Изучить работу термистора

Терморезистор (термистор) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры.

10 КОм

Код:

#define B 3950 // B-коэффициент

#define SERIAL_R 10000 // сопротивление последовательного резистора, 10 кОм

#define THERMISTOR_R 10000 // номинальное сопротивления термистора, 100 кОм

#define NOMINAL_T 25 // номинальная температура (при которой TR = 100 кОм)

const byte tempPin = A0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode( tempPin, INPUT );

}

Монитор порта

void loop() {

int t = analogRead( tempPin );

float tr = 1023.0 / t - 1;

tr = SERIAL_R / tr;

Serial.print("R=");

Serial.print(tr);

Serial.print(", t=");

float steinhart;

steinhart = tr / THERMISTOR_R;

steinhart = log(steinhart);

steinhart /= B;

steinhart -= 1.0 / (NOMINAL_T + 273.15);

steinhart = 1.0 / steinhart;

steinhart += 273.15;

Serial.println(abs(steinhart));

Подключение термистора к arduino. - У Павла! (psenyukov.ru)

delay(1000);

}

Лабораторная работа № 8 Синтезатор

Цель: получение звуков с помощью встроенных кнопок

Pin 8

GND

Код:

#define buz_pin 8

#define first_pin 30 // общее количество клавиш

#define button_count 3

void setup()

{

pinMode(buz_pin, OUTPUT);

}

void loop()

{

for (int i = 0; i

{

int buttonPin = i + first_pin;

boolean buttonUp = digitalRead(buttonPin);

if (!buttonUp) {

int frequency = 400 + i * 50;

tone(buz_pin,frequency, 50);

delay(500);

}

}

}

Лабораторная работа № 9 Взаимодействие Arduino с семисегментным индикатором

Цель: Знакомство с работой семисегментного индикатора

Код: Обратный отсчёт

/ создать массив для хранения конфигурации выводов индикатора для цифр

int num_array[10][7] = { { 1,1,1,1,1,1,0 }, // 0

{ 0,1,1,0,0,0,0 }, // 1

{ 1,1,0,1,1,0,1 }, // 2

{ 1,1,1,1,0,0,1 }, // 3

{ 0,1,1,0,0,1,1 }, // 4

{ 1,0,1,1,0,1,1 }, // 5

{ 1,0,1,1,1,1,1 }, // 6

{ 1,1,1,0,0,0,0 }, // 7

{ 1,1,1,1,1,1,1 }, // 8

{ 1,1,1,1,0,1,1 }}; // 9

// объявление функции

void Num_Write(int);

void setup()

{

// установить режимы работы выводов

pinMode(2, OUTPUT);

pinMode(3, OUTPUT);

pinMode(4, OUTPUT);

pinMode(5, OUTPUT);

pinMode(6, OUTPUT);

pinMode(7, OUTPUT);

pinMode(8, OUTPUT);

}

void loop()

{

// цикл счетчика

for (int counter = 10; counter 0; --counter)

{

delay(1000);

Num_Write(counter-1);

}

delay(3000);

}

// эта функция записывает значения в выводы, подключенные к индикатору

void Num_Write(int number)

{

int pin= 2;

for (int j=0; j 7; j++)

{

digitalWrite(pin, num_array[number][j]);

pin++;

}

}

Источник: Взаимодействие Arduino с семисегментным индикатором (radioprog.ru)

Лабораторная работа № 10 Обмен данными Arduino с ПК

Цель: Изучить механизм обмена данными между ПК и микроконтроллером

Микроконтроллер будет получать через последовательный порт некие команды и отправлять на ПК ответ, что та или иная команда принята.

Код:

void setup() {

  // Инициализация последовательного порта с указанием скорости обмена данными ( по умолчанию лучше использовать 9600 бод)

  Serial.begin(9600);

  // Устанавливаем таймаут (значение по умолчанию слишком велико)

  Serial.setTimeout(100);

}

void loop() {

  // Если поступили данные с ПК

  if (Serial.available() 0) {

    // Считываем полученные данные

    String command = Serial.readString();

    // Формируем ответ

    String response = "Command " + command + " is accepted!";

    // Отправляем ответ ПК

    Serial.println(response); 

}

}

Источники:

Обмен данными между ПК и Arduino через последовательный порт (с примером на C#) | Стрелец Coder (streletzcoder.ru)

Arduino: Serial Monitor. Общаемся с компьютером (alexanderklimov.ru)

Лабораторная работа № 11 Дисплей LCD 12С интерфейс

Цель: Знакомство работой дисплея

Контакты - цвет проводов

GND – чёрный

5V - красный

SCL - оранжевый

SDA - жёлтый

Для работы понадобится библиотека LiquidCrystal_I2C. Нужно скачать (https://iarduino.ru/file/134.html) и распаковать содержимое архива в папку Arduino\libraries\.

Код:

#include // библиотека для управления устройствами по I2C

#include // подключаем библиотеку

LiquidCrystal_I2C LCD(0x27,16,2); // присваиваем имя LCD для дисплея

void setup() {

LCD.init(); // инициализация LCD дисплея

LCD.backlight(); // включение подсветки дисплея

LCD.setCursor(3, 0); // ставим курсор на 1 символ первой строки

LCD.print("I LOVE"); // печатаем сообщение на первой строке

LCD.setCursor(2, 1); // ставим курсор на 1 символ второй строки

LCD.print("ARDUINO"); // печатаем сообщение на второй строке

Изменить работу программы так, чтобы она работала как

1)секундомер 2) калькулятор (считывает данные с клавиатуры и выводит на дисплей)

}

void loop() {

}
Источник:

Arduino подключение LCD 1602 I2C (xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai)

Лабораторная работа № 12 Сервопривод

Цель: знакомство с работой сервопривода

Сервопривод — это мотор, положением вала которого мы можем управлять. От обычного мотора он отличается тем, что ему можно точно в градусах задать положение, в которое встанет вал. Сервоприводы используются для моделирования различных механических движений роботов.

Оборудование: сервопривод PDI-6221MG, блок питания

Подключить сервопривод к пину № 9 с помощью трехжильного шлейфа

Arduino Mega позволяет подключить до 48 сервоприводов.

Код:

#include //используем библиотеку для работы с сервоприводом

Servo servo; //объявляем переменную servo типа Servo

void setup() //процедура setup

{

servo.attach(9); //привязываем привод к порту 10

}

void loop() //процедура loop

{

servo.write(0); //ставим вал под 0

delay(2000); //ждем 2 секунды

servo.write(180); //ставим вал под 180

delay(2000); //ждем 2 секунды

}

Если возникает шум в работе, измените углы от 10 до 170 градусов

Источник:

1. Arduino для начинающих. Урок 4. Управление сервоприводом | Занимательная робототехника (edurobots.ru)

2. Что такое сервопривод (сервомотор) и как им управлять - Суперайс (supereyes.ru)

Лабораторная работа № 13 Шаговый двигатель

Цель: знакомство с работой шагового двигателя

Шаговый двигатель (stepper motor) предназначен для точного позиционирования или перемещения объекта на заданное количество шагов вала.

Оборудование: Шаговый двигатель, драйвер, провода

Код:

// порты для подключения модуля ULN2003 к Arduino

#define in1 7

#define in2 8

#define in3 9

#define in4 10

int dl = 5; // время задержки между импульсами

void setup() {

pinMode(in1, OUTPUT);

pinMode(in2, OUTPUT);

pinMode(in3, OUTPUT);

pinMode(in4, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(in1, HIGH);

digitalWrite(in2, LOW);

digitalWrite(in3, LOW);

digitalWrite(in4, HIGH);

delay(dl);

digitalWrite(in1, HIGH);

digitalWrite(in2, HIGH);

digitalWrite(in3, LOW);

digitalWrite(in4, LOW);

delay(dl);

digitalWrite(in1, LOW);

digitalWrite(in2, HIGH);

digitalWrite(in3, HIGH);

digitalWrite(in4, LOW);

delay(dl);

digitalWrite(in1, LOW);

digitalWrite(in2, LOW);

digitalWrite(in3, HIGH);

digitalWrite(in4, HIGH);

delay(dl);

}

Источник:

Arduino шаговый двигатель 28byj-48 (stepper motor) » Ардуино Уроки (xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai)

Лабораторная работа № 13 Двигатель постоянного тока

Цель: знакомство с двигателем постоянного тока

Двигатели постоянного работают при большой мощности тока, поэтому для них используется встроенный в микроконтроллер плата расширения – драйвер

Оборудование: DC-мотор (2 шт), источник питания

Прижать в гнёзда зеленого цвета с помощью маленькой отвертки провода двигателя

После запуска программы двигатели будут вращаться в одну потом в другую сторону

Код:

#define M1_dir 45 //направление вращения 1 двигателя

#define M1_Speed 44 //скорость вращения 1 двигателя

#define M2_dir 47 //направление вращения 2 двигателя

#define M2_Speed 46 //скорость вращения 2 двигателя

void setup() {

pinMode(M1_dir, OUTPUT);

pinMode(M1_Speed, OUTPUT);

pinMode(M2_dir, OUTPUT);

pinMode(M2_Speed, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(M1_dir, LOW);

analogWrite(M1_Speed, 150);

digitalWrite(M2_dir, LOW);

analogWrite(M2_Speed, 150);

delay(2000);

digitalWrite(M1_dir, HIGH);

analogWrite(M1_Speed, 150);

digitalWrite(M2_dir, HIGH);

analogWrite(M2_Speed, 150);

delay(2000);

analogWrite(M1_Speed, 0);

analogWrite(M2_Speed, 0);

}

Лабораторная работа № 14 ИК-датчик и ИК пульт

Цель: знакомство с работой ИК-датчика и пульта

Инфракрасный пульт дистанционного управления — один из самых простых способов взаимодействия с электронными приборами. Так, практически в каждом доме есть несколько таких устройств: телевизор, музыкальный центр, видеоплеер, кондиционер. Но самое интересное применение инфракрасного пульта — дистанционное правление роботом.

Скачать и установить библиотеку IRremote

Красный провод - +5V

Оранжевый – GND (земля или минус)

Черный – пин 2

ИК датчик может принимать сигналы и из обычного пульта от телевизора

 С помощью программы будем принимать команды с пульта и выводить их в окно монитора. 

Код:

#include "IRremote.h"

IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник

decode_results results;

void setup() {

Serial.begin(9600); // выставляем скорость COM порта

irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием

}

void loop() {

if ( irrecv.decode( &results )) { // если данные пришли

Serial.println( results.value, HEX ); // печатаем данные

irrecv.resume(); // принимаем следующую команду

}

}

Управление яркостью светодиода (пин 13) с помощью ИК- пульта

Из предыдущей программы определяем коды громкости пульта

20DF40BF и 20DFC03F

#include "IRremote.h"

IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник

decode_results results;

void setup() {

irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием

}

void loop() {

if ( irrecv.decode( &results )) { // если данные пришли

switch ( results.value ) {

case 0x20DF40BF:

digitalWrite( 13, HIGH );

break;

case 0x20DFC03F:

digitalWrite( 13, LOW );

break;

}

irrecv.resume(); // принимаем следующую команду

}

Источник:

Ардуино: инфракрасный пульт и приемник | Класс робототехники (robotclass.ru)

Лабораторная работа № 15 Bluetooth модуль

Цель: знакомство с работой Bluetooth модуля

Bluetooth модуль HC-05 используется для дистанционного управления ардуино или передачи данных с телефонов и гаджетов на микроконтроллер.

Нужно установить на телефон (Android) приложение Bluetooth терминал

Оборудование: Bluetooth модуль HC-05, источник питания, провода папа-мама 4 шт

При загрузке скэтча нужно отключить от питания Bluetooth модуль

Подключение контактов:

Arduino	Bluetooth
Pin 1 (TX)	RXD
Pin 0 (RX)	TXD
GND	GND
5V	VCC

Напишем программу, которая будет с телефона управлять светодиодом (пин 13)

Код:

int val;

int LED = 13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(LED, OUTPUT);

digitalWrite(LED, HIGH);

}

void loop()

{

if (Serial.available())

{

val = Serial.read();

// При символе "1" включаем светодиод

if (val == '1')

{

digitalWrite(LED, HIGH);

}

// При символе "0" выключаем светодиод

if ( val == '0')

{

digitalWrite(LED, LOW);

}

}

}

Подключение терминала:

1. Включаем Bluetooth на телефоне и ищем новые устройства

2. Находим в списке расстройств "HC-05" и подключаемся к нему.

3. Телефон спросит пин-код. необходимо ввести "1234" или "0000"

4. Запустить терминал

Источник:

Урок 15. Bluetooth модуль HC-06 подключение к Arduino. Управление устройствами с телефона. - Описания, примеры, подключение к Arduino (iarduino.ru)

Лабораторная работа № 16 Дальномер

Цель: знакомство с работой дальномера (датчик расстояния)

Ультразвуковой дальномер рассчитан на определение расстояния до объектов в радиусе четырёх метров.

Работа модуля основана на принципе эхолокации. Модуль посылает ультразвуковой сигнал и принимает его отражение от объекта. Измерив время между отправкой и получением импульса, не сложно вычислить расстояние до препятствия.

Оборудование: Дальномер, провода папа-мама 4 шт

Подключение контактов:

Arduino	Дальномер
Pin 11	ECHO
Pin 10	TRIG
GND	GND
5V	VCC

Нужно установить библиотеку NewPing.h

Программа выводит на монитор расстояние до объектов в см

Код:

#include

#define TRIGGER_PIN 10

#define ECHO_PIN 11

#define MAX_DISTANCE 400

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

delay(500);

Serial.print("Ping: ");

Serial.print(sonar.ping_cm());

Serial.println("cm");

}

Источник:

Ультразвуковой дальномер HC-SR04: подключение, схема и примеры работы [Амперка / Вики] (amperka.ru)

Лабораторная работа № 17 Датчик скорости

Цель: знакомство с работой датчика скорости

Модуль датчика оборотов двигателя предназначен главным образом для определения скорости вращения вала электродвигателя.

Как правило, датчики измеряют величину благодаря регистрации определённых событий, затем количество событий соотносится с периодом времени, за которые они произошли.

Так в данном случае измеряется скорость – под событиями здесь понимаются импульсы, полученные в результате срабатывания оптического датчика во время вращения диска с прорезями. Датчик состоит из светодиода и фототранзистора, который воспринимает наличие или отсутствие излучения светодиода.

Подключение контактов:

Arduino	Датчик
GND	GND
2	OUT
5V	VCC

Код:

int encoder_pin = 2; // импульсные сигналы от модуля

unsigned int rpm; // количество оборотов в минуту

volatile byte pulses; // количество импульсов

unsigned long timeold;

// количество импульсов на оборот

unsigned int pulsesperturn = 12;

void counter()

{

//обновление счета импульсов

pulses++;

}

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(encoder_pin, INPUT);

//Прерывание 0 на цифровой линии 2

//Срабатывание триггера по спаду сигнала

attachInterrupt(0, counter, FALLING);

// Инициализация

pulses = 0;

rpm = 0;

timeold = 0;

}

void loop()

{

if (millis() - timeold = 1000) {

//Не обрабатывать прерывания во время счёта

detachInterrupt(0);

rpm = (60 * 1000 / pulsesperturn )/ (millis() - timeold)* pulses;

timeold = millis();

pulses = 0;

Serial.print("RPM = ");

Serial.println(rpm,DEC);

//Перезагрузка процесса обработки прерываний

attachInterrupt(0, counter, FALLING);

}

}

Источник:

Arduino и модуль фотоимпульсного датчика скорости вращения двигателя » Digitrode.ru

Приложения

Звездные войны

Подключите к плате Пьезоэлемент (пьезопищалка) Звук воспроизводится функцией tone() Синтаксис tone(pin, frequency, duration) Параметры pin: номер порта вход/выхода, на котором будет генерироваться сигнал frequency: частота сигнала в Герцах duration: длительность сигнала в миллисекундах Чтобы остановить звук, используют функцию noTone(pin) Напишем скетч, который сыграет мелодию из фильма «Звездные войны». // Звездные войны int led = 8; void setup() { pinMode(led, OUTPUT); } void loop() { delay(2000); tone(led,392,200); delay(400); tone(led,392,200); delay(400); tone(led,392,300); delay(400); tone(led,311,200); delay(250); tone(led,466,200); delay(100); tone(led,392,200); delay(350); tone(led,311,200); delay(250); tone(led,466,200); delay(100); tone(led,392,200); delay(700); tone(led,587,200); delay(350); tone(led,587,200); delay(350); tone(led,587,200); delay(350); tone(led,622,200); delay(250); tone(led,466,200); delay(100); tone(led,369,200); delay(350); tone(led,311,200); delay(250); tone(led,466,200); delay(100); tone(led,392,200); delay(200); noTone(led); }

Применение циклов
byte led_R; // случайный бит

const int Pin_tone = 8; // номер порта зуммера

const byte COUNT_NOTES = 39; // Количество нот

int frequences[COUNT_NOTES] = {

392, 392, 392, 311, 466, 392, 311, 466, 392,

587, 587, 587, 622, 466, 369, 311, 466, 392,

784, 392, 392, 784, 739, 698, 659, 622, 659,

415, 554, 523, 493, 466, 440, 466,

311, 369, 311, 466, 392

};

int durations[COUNT_NOTES] = {

350, 350, 350, 250, 100, 350, 250, 100, 700,

350, 350, 350, 250, 100, 350, 250, 100, 700,

350, 250, 100, 350, 250, 100, 100, 100, 450,

150, 350, 250, 100, 100, 100, 450,

150, 350, 250, 100, 750

};

void setup() {

pinMode(13, OUTPUT); // Настраиваем контакт на выход

pinMode(Pin_tone, OUTPUT); // Настраиваем контакт на выход

}

void loop() {

for (int i = 0; i Цикл от 0 до количества нот

tone(Pin_tone, frequences[i], durations[i] * 2); // Включаем звук, определенной частоты

led_R = random(0, 254); // Генерируем случайное число от 0 до 254

analogWrite(13, led_R); // Зажигаем светодиод на случайно сгенерированную яркость

delay(durations[i] * 2); // Пауза для заданной ноты

noTone(Pin_tone); // Останавливаем звук

}

}

Источник:
Урок 14. Музыка Star Wars на Arduino и RGB цветомузыка? Работа с tone(); - Описания, примеры, подключение к Arduino (iarduino.ru)

Виртуальный тренажёр на сайте К. Полякова

Откройте веб-страницу http://kpolyakov.spb.ru/school/robotics/arduino/arduino.htm

Удалите программу из окна слева и скопируйте в это окно новую программу:

//Звездные войны

пока 1

{

звук(15,392)

ждать(200)

звук(15,392)

ждать(200)

звук(15,392)

ждать(200)

звук(15,311)

ждать(250)

звук(15,466)

ждать(100)

звук(15,392)

ждать(350)

звук(15,311)

ждать(250)

звук(15,466)

ждать(100)

звук(15,392)

ждать(700)

звук(15,587)

ждать(350)

звук(15,587)

ждать(350)

звук(15,587)

ждать(350)

звук(15,622)

ждать(250)

звук(15,466)

ждать(100)

звук(15,369)

ждать(350)

звук(15,311)

ждать(250)

звук(15,466)

ждать(100)

звук(15,392)

ждать(200)

нетЗвука(15)

ждать(2000)

}

Щёлкнув по кнопке запустить программу, выполните её

Скетч «Светофор» на тренажёре К. Полякова

//1 секунду: горит только красный светодиод;

//0,5 секунды: горят красный и жёлтый светодиоды;

//1 секунду: горит только зелёный светодиод;

//0,5 секунды: горит только жёлтый светодиод.

пока 1

{

пин[0] = HIGH

ждать(3000)

пин[1] = HIGH

ждать(2000)

пин[0] = LOW

пин[1] = LOW

пин[2] = HIGH

ждать(3000)

пин[2] = LOW

пин[1] = HIGH

ждать(2000)

пин[1] = LOW

}

Ресурсы:

1. https://appliedrobotics.ru/?page_id=670 - pdf версии методичек

2. https://youtu.be/PqqvmoaAzfU - Обзор модуля и интерфейса программы TrackingCam

3. http://arduino.ru/Guide/Windows - arduino справочник на русском

4. https://amperka.ru/page/arduino-ide - Arduino IDE Arduino IDE 1.8.16 (стабильная версия релиз от 06.09.2021)

5. https://kpolyakov.spb.ru/school/robotics/arduino.htm - Сайт К. Полякова. Раздел Робототехника

6. https://youtu.be/nrczO8tWJNg - Arduino с #0

7. https://youtu.be/bO_jN0Lpz3Q?list=PLfDmj22jP9S759DT250VVzfZs_4VnJqLa - Arduino с #0

8. http://edurobots.ru/kurs-arduino-dlya-nachinayushhix - Arduino уроки

9. https://wokwi.com/arduino/new?template=arduino-uno - виртуальный симулятор Arduino

10. https://www.tinkercad.com/things/e2gKm6XCRUK-brave-tumelo/editel?tenant=circuits - Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, простой и одновременно мощный эмулятор Arduino

1^ YXHUNU9GQUEQ – это код, который отправляет учащимся учителем. Учитель заранее на сайте регистрируется, выбрав роль преподавателя и создает класс, формирует код.