byte energia=77;\r\n\r\nvoid setup(){\r\n Serial.begin(9600);\r\n energia=17;\r\n}\r\n\r\nvoid loop(){\r\n Serial.print(\"Energia= \"); \r\n Serial.println(energia); \r\n delay(1000);\r\n energia= energia-1; \r\n}<\/pre>\nPowy\u017cszy programik pos\u0142u\u017cy\u0142 tak\u017ce do om\u00f3wienia poj\u0119\u0107 bit<\/strong> i bajt<\/strong> oraz wielko\u015bci informacji, jak\u0105 mo\u017cna zapisa\u0107 wiadomo\u015bci za pomoc\u0105 n<\/strong>-bit\u00f3w. Zapiski z tablicy w trakcie zaj\u0119\u0107 (pokolorowa\u0142em ju\u017c po zaj\u0119ciach):
\n![\"fibot2016-11-15-note-19-03-1\"](\"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2016\/11\/fibot2016-11-15-Note-19-03-1.jpg\")
<\/p>\ngdzie przypominam, ze RAM<\/strong> na moim super-obrazku przedstawia ca\u0142\u0105 pami\u0119\u0107 operacyjn\u0105 p\u0142ytki Arduino UNO (dlatego kom\u00f3rki pami\u0119ci – bajty – s\u0105 ponumerowane od 1..2048, bo UNO ma 2kB pami\u0119ci), gdzie mikrokontroler przechowuje w\u0142a\u015bnie zmienne<\/strong>. W szczeg\u00f3lno\u015bci w naszym programie zaznaczy\u0142em miejsce w pami\u0119ci, gdzie zadeklarowali\u015bmy zmienn\u0105 energia<\/strong>. Na tym rysunku (modyfikowanym w trakcie zaj\u0119\u0107 – pami\u0119tacie?) zmienna ta zajmuje 2 kom\u00f3rki (bajty) i odpowiada to ju\u017c sytuacji innej ni\u017c z pierwszego listingu programu: mianowicie int energia=77;<\/strong> Zmienna typu int<\/strong> to 16 bit\u00f3w, czyli 2^16<\/strong> r\u00f3\u017cnych informacji (kolor zielony na pokolorwanej tablicy, natomiast kolor \u017c\u00f3\u0142ty – to bity). Pierwotnie by\u0142a to zmienna byte<\/strong>, czyli 8 bit\u00f3w i 256 dopuszczalnych warto\u015bci (kolor niebieski). Ta pierwsza wersja programu by\u0142a bardzo tre\u015bciwa, gdy\u017c pokazywa\u0142a sytuacj\u0119 co si\u0119 dzieje z warto\u015bci\u0105 zmiennej, gdy przekraczamy jej dopuszczalny zakres: w naszym przypadku zmniejszali\u015bmy warto\u015b\u0107 zmiennej energia <\/strong>co 1 sekund\u0119 (delay(1000)<\/strong>) no i gdy mieli\u015bmy ju\u017c „na liczniku” 0 (zero) to wcale nie pojawi\u0142o si\u0119 -1 (minus jeden) tylko… 255! a potem juz 254… 253… itd. Warte to jest zapami\u0119tania (no i oczywi\u015bcie w drug\u0105 stron\u0119 – gdyby\u015bmy zwi\u0119kszali nasz\u0105 zmienn\u0119 z warto\u015bci 255 o jedne to… wiesz, co b\u0119dzie? je\u015bli nie, proponuj\u0119 sprawdzi\u0107!).<\/p>\nPotencjometr nastawny.<\/h2>\n
![\"potencjometr-osiowy-liniowy-5k\"](\"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2016\/10\/potencjometr-osiowy-liniowy-5k.jpg\")
Na spotkaniu poznawali\u015bmy potencjometr nastawny<\/a> i jego pod\u0142\u0105czenie\/obs\u0142ug\u0119 przez Arduino. Ale najpierw zabawy z bateryjka i multimetrem – \u0107wiczenia obowi\u0105zkowe. Dodatkowo przypomnia\u0142em co to jest dzielnik napi\u0119\u0107<\/a> i jak „to si\u0119 je”, a tym samym (mam nadziej\u0119) zrozumieli\u015bmy dzia\u0142anie potencjometru nastawnego (w naszym przypaku liniowego 10k).![\"potencometr\"](\"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2016\/11\/potencometr.jpg\")
<\/p>\nPowy\u017cszy schemat t\u0142umaczy dzia\u0142anie potencjometru… Warty zapami\u0119tania jest te\u017c taki rysunek:![](\"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2016\/11\/fibot2016-11-15-Note-19-03-2-1.jpg\")
<\/p>\n
kt\u00f3ry pokazuje co si\u0119 dzieje gdy mierzymy napi\u0119cie, lub raczej (prawid\u0142owo) r\u00f3\u017cnic\u0119 napi\u0119\u0107 (potencja\u0142\u00f3w). Pod\u0142aczamy do pinu nr 1 (kolor czerwony na rysunku, numeracja odnosi si\u0119 do schematu potencjometru z poprzedniego obrazka) „minus” z bateryjki, a do pinu 3 „plus” z bateryjki (niech to b\u0119dzie 4x bateria AAA – czyli w\u0142a\u015bnie 6V). Gdy ustawiemy potencjometr w takiej pozycji, aby zmierzone napi\u0119cie na pinie nr 2 wynosi\u0142o 4V <\/strong>to w zale\u017cno\u015bci od tego, jak mierzymy (=jak pod\u0142\u0105czamy sondy multimetru) mo\u017cemy otrzyma\u0107 te\u017c wynik 2V<\/strong>. Chodzi oczywi\u015bcie o poziom odniesienia<\/span> (sonda czerwona jest ca\u0142y czas w „\u015brodkowej n\u00f3\u017cce”, czyli pinie nr 2, natomiast sonda czarna – poziom odniesienia w\u0142a\u015bnie – mo\u017ce by\u0107 w pinie 1 lub 3). Je\u015bli naszym poziomem b\u0119dzie GND<\/strong> (=0V, pin 1) to faktycznie otrzymamy 4V, ale gdy mierzymy napi\u0119cie pomi\u0119dzy „szczytem g\u00f3ry” a nasz\u0105 pozycj\u0105 (sonda czarna „na szczycie”, czyli pinie 3) to oczywi\u015bcie otrzymamy 2V. Wszystko jasne?<\/p>\nPo zabawach z multimetrem (i LED-em pod\u0142\u0105czonym do potencjometru) przyszed\u0142 czas na pod\u0142\u0105czenie do Arduino i wpisanie nowego kodu programu:<\/p>\n
#define IN A0\r\n\r\nvoid setup(){\r\n Serial.begin(9600);\r\n}\r\n\r\nvoid loop(){\r\n int war = analogRead(IN); \r\n Serial.print(war); \r\n Serial.print(\"-->\"); \r\n Serial.print(war*5.0\/1024); \r\n Serial.println(\"V\"); \r\n delay(100); \r\n}<\/pre>\nTen program (dla odr\u00f3\u017cnienia si\u0119 od poprzedniego) wprowadza etykiety nazw<\/strong> (za pomoc\u0105 dyrektywy preprocesora #define<\/strong>) i nie pos\u0142uguje si\u0119 zmienn\u0105 w tym celu. Zmienna pojawia si\u0119 dopiero w funkcji loop(). Przypominam, \u017ce „zysk” ze stosowania etykiet nazw jest taki, \u017ce nie zajmuj\u0105 one pami\u0119ci RAM komputera… (ale s\u0105 i minusy).<\/p>\n„Danie g\u0142\u00f3wne” dzisiejszego spotkania to piny analogowe Arduino, i aby je zrozumie\u0107 pos\u0142u\u017cy\u0142em si\u0119 takim rysuneczkiem:<\/p>\n
![\"fibot2016-11-15-note-19-03-3\"](\"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2016\/11\/fibot2016-11-15-Note-19-03-3.jpg\")
<\/p>\n
gdzie pokazuj\u0119 jaki\u015b<\/em> przebieg napi\u0119cia w czasie (krzywa czarna na wykresie V(t), minimalne napi\u0119cie 0, zaznaczone jest te\u017c poziom 5V), kt\u00f3ry teraz mo\u017cemy odczytywa\u0107 z rozdzielczo\u015bci\u0105 7-miu poziom\u00f3w (od 0..6). Mamy wi\u0119c odczyty jako napi\u0119cia jako liczby ca\u0142kowite 0,1,2,..,6 kt\u00f3re odpowiadaj\u0105 napi\u0119ciom 0V, 0.8333V, 1.666V, …, 5V (przedzia\u0142y napi\u0119cia to w\u0142a\u015bnie dV=5\/6V). Przy takiej rozdzielczo\u015bci nie ma mo\u017cliwo\u015bci odr\u00f3\u017cni\u0107 napi\u0119\u0107 0.2V, 0.6V czy 0.8V, gdy\u017c te odczyty trafiaj\u0105 do jednego „worka” (tu: zero). Dopiero poziom 0.84V zmienia warto\u015b\u0107 mojego odczytu (tu: jedynka).<\/p>\nW przpadku Arduino mamy nie 7 dost\u0119pnych poziom\u00f3w, a 1024 (gdy\u017c jest tam przetwornik analogowo cyfrowy 10-cio bitowy, czyli 2^10=1024). St\u0105d te\u017c i dok\u0142adno\u015b\u0107 pomiar\u00f3w du\u017co lepsza ni\u017c na moim rysuneczku. <\/p>\n
Co najciekawsze<\/strong>, wykonali\u015bmy kalibracj\u0119<\/strong> odczyt\u00f3w z analogowego portu Arduino – pos\u0142u\u017cyli\u015bmy si\u0119 multimetrem. Okaza\u0142o si\u0119 bowiem, \u017ce bez tego cz\u0119sto pomiary by\u0142y baaaardzo nietrafione (tj. du\u017co si\u0119 r\u00f3\u017cni\u0142y wskazania woltomierza od wskaza\u0144 Arduino). Przyczyn\u0105 by\u0142y do\u015b „spracowane” p\u0142ytki Arduino…<\/p>\nBardzo wa\u017cna<\/strong> by\u0142a te\u017c informacja o dzieleniu liczb: przypominam, \u017ce 5\/1024 jest zawsze 0 (zero), natomiast 5.0\/1024 ju\u017c nie.<\/p>\nZapraszam za tydzie\u0144!<\/p>\n
<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Podstawy – komunikacja szeregowa i obiekt Serial. Z racji sporej liczby nowych ludzi (nie tylko student\u00f3w), g\u0142odnych wiedzy i \u017c\u0105dnych przyg\u00f3d (zdj\u0119\u0107 nie publikuj\u0119 – tak, jak si\u0119 umawiali\u015bmy) rozpocz\u0119li\u015bmy od przypomnienia podstaw… Na warsztat trafi\u0142o poj\u0119cie zmiennej. Aby to poj\u0119cie „namacalnie” zobrazowa\u0107 przygotowa\u0142em programik, w kt\u00f3rym poziom \u017cycia bohatera (np. Wied\u017amina) reprezentowane przez zmienn\u0105 energia ci\u0105gle mala\u0142 […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":466,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[52],"tags":[97,93,67,95,75,98,94,96],"class_list":{"0":"post-465","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","6":"hentry","7":"category-fibot","8":"tag-adc","9":"tag-analog","10":"tag-analogread","11":"tag-dzielnik","12":"tag-dzielnik-napiec","13":"tag-multimetr","14":"tag-potencjometr","15":"tag-serial","17":"post-with-thumbnail","18":"post-with-thumbnail-large"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/465","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=465"}],"version-history":[{"count":16,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/465\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":486,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/465\/revisions\/486"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/466"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=465"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=465"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/fi-bot\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=465"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}