9. díl o Arduinu – Připojujeme LED diodu

V předminulém díle jsme si vysvětlili, jak Arduino pracuje a vytvořili jsme jednoduchý program, který nám rozblikal diodu, která byla připojena k pinu číslo 13 přímo na desce Una. Nyní se však posuneme o trochu dále a to k tomu, že budeme zapojovat LED diodu, která se nenachází na desce ale mimo ní. Pro vytvoření tohoto příkladu tedy budeme potřebovat:

  • Arduino desku dle vašeho výběru, ale bohatě stačí UNO. Bohužel desku UNO mám v jiném projektu, který vám později představím, a bude tam několik týdnu nonstop pracovat, takže tento návod budu stavět na desce Arduino DUE, nicméně výsledný kód, který zde bude napsaný, na UNU půjde spustit také, aniž by bylo zapotřebí na něm cokoliv měnit.
  • LED diodu
  • Propojovací kabely
  • Bastldesku
  • Odpor

Pokud máte toto všechno, vysvětlíme si nyní několik základních pojmů. Vše se bude točit okolo toho, jakou máte LED diodu a jaký by k ní měl být správný odpor. Vzoreček, který budeme používat, bude de facto R = U/I, kde R bude výsledný odpor v ohmech. Pro výpočet budeme potřebovat znát údaje z diody. Například červená dioda, kterou jsem zvolil na test já, má tyto údaje:

  • Barva: červená
  • Vyzařovací úhel: 20°
  • Vlnová délka 630 nm
  • napětí na diodě (často značeno jako Uf): 2.1V
  • proud, který smí protékat diodou (často značeno jako If): 30 mA

Všechny tyto údaje ale důležité nejsou, pro výpočet odporu jsou zapotřebí pouze ty dva poslední. Pustíme se tedy do počtů.

Vezmeme napětí, které je na Arduino desce, tedy 5V a od nich odečteme hodnotu napětí na diodě, v tomto případě 2.1V. To znamená, že dostaneme U = 2,9V. Nyní převedeme proud, který smí protékat diodou z miliampér na ampéry. Pokud dosadíte mA tak vám vyjde nesmysl a my potřebujeme vědět, kolik ohmů máme mít odpor. To znamená, že 30 mA = 0,03A, tedy I = 0,03. Nyní se tedy vrátíme ke vzorečku R = U/I a dosadíme hodnoty, tedy R = 2,9 / 0.03, tedy R = 96,6, tedy použijeme odpor, který má odpor 100 ohm.

Nyní když jsme si vyjasnili, jakou máme LED diodu a jaký použijeme odpor, budeme to připojovat k Arduinu a k bastldesce. Nyní se všimněte, že dioda nemá oba konce stejně dlouhé, jeden je kratší a druhý je delší. Ten delší je anoda a je kladný, copak ten kratší je katoda a je záporný, pokud toto otočíte, dioda bude v nepropustném směru, to znamená, že nebude v případě této červené LED diody svítit.

[warning]Na to že je delší část anoda a kratší katoda se nedá vždy spolehnout, již jsem se setkal s čínskou diodou, která tyto konce měla opačně, nicméně šance že se vám toto stane je malá, ale je dobré o tom vědět[/warning]

Začneme tedy připojovat vše na bastldesku. Zapíchneme LED diodu do bastldesky tak, aby každá z jejích nožiček byla zapíchnutá, ale nebyly vzájemně propojeny. Vedle do pinu kde je anoda (ta delší) připojíme kablík, musí jít o piny, které jsou spolu spojeny a umístíme jej do některého z digitálních pinů Arduina, třeba na pin číslo 10. Tento kabel je na následujícím obrázku červený. Dále vedle pinu, kde je katoda (ta kratší) zapíchneme jednu část odporu a jeho druhou část mimo, tak, jak je to na fotce. V těch pinech, ve kterých odpor končí, do těch připíchneme další kablík (tentokrát je na fotce modrý) a ten umístíme opět do desky Arduina, ale tentokrát do místa, které je označeno jako GND (zem).

led_dioda_arduino_phgame

Zapojení na desce mám trochu složitější. Je to z toho důvodu, že deska DUE používá jako pracovní napětí 3.3V místo 5, jak je tomu UNA. Z tohoto důvodu místo 27 ohmů je zapotřebí 47 ohmů pro tu samou LED diodu. Tedy všem, kteří tento návod staví, stačí, když modrý kablík píchnou do společného pinu k modrému odporu (27 ohmů) a zbytek desky tam nebude. Vzhledem k tomu, že před psaním tohoto seriálu jsem počítal s tím, že budu mít desku UNO, ale bohužel je v jiném projektu, tak je použita deska s jiným napětím, proto těch odporů navíc, navíc jsem neměl zrovna po ruce odpor 47 ohmů. Na desce pak zapojení může vypadat takto:

Photo 5

Pokud vše máme takto zapojeno, můžeme se pustit do programování. Bude se jednat o jednoduchý program, který diodu zapne na dvě vteřiny a pak jí vteřinu nechá odpočívat. Jako první tedy Arduinu řekneme, že pin číslo 10 bude jako výstup.

void setup(){

pinMode(10, OUTPUT);

}

Tato informace musí být napsána ve funkci setup, nicméně to jistě všichni už víte, protože jsme si to říkali již v sedmém díle.

Nyní se přesuneme k funkci loop() do které zapíšeme následující řádky:

digitalWrite(10,HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(10,LOW);

delay(1000);

Tímto je kód celý hotový a můžeme jej do Arduina nahrát. Po tomto všem by se měla dioda vždy na dvě vteřiny zapnout a svítit a na vteřinu vypnout. V příštím díle se podíváme na to, jak k Arduinu zapojit diody sériově a potom, jak je připojit paralelně.


1. díl o Arduinu - Historie

Arduino je open-source platforma určená pro navrhování hraček a rychlou tvorbu prototypů nejrůznějších součástek. Platforma je založena na mikro-kontrolorech ATMega od firmy Atmel a grafickém vývojovém prostředí, které dá se říci, vychází z prostředí Wiring.

2. díl o Arduinu - typy desek

V současné době je na trhu opravdu velké množství nejrůznějších desek, které lze pro projekty v Arduinu použít. Některé jsou velmi vhodné, jiné vám budou způsobovat vrásky na čele. Jde totiž sehnat desku, pro jejíž programování je zapotřebí externí převodník, protože se sama přímo nedá připojit k PC.

3. díl o Arduinu - speciální typy desek

V minulém díle jsme se zaměřili na základní typy desek, na kterých je možné stavit projekty Arduino. Nyní se však pokusím zaměřit na speciální typy desek, které svůj účel mají, dá se říci svým způsobem předurčen. Jde totiž o desky, které nebudete potřebovat tak často, jako ty předchozí, ale v případě některých je dobré vědět, že existují, protože výsledné prototypování je díky nim o dost jednodušší.

4. díl o Arduinu – Shieldy

Arduino samo o sobě v některých verzích obsahuje různá vylepšení základní verze, viz mutace Arduina Uno na desky Ethernet nebo Bluetooth. Jako příklad si uvedeme připojení k Wi-Fi u stolního počítače.

5. díl o Arduinu – Seznamujeme se s deskou UNO

Než se pustíme do jakéhokoliv programování, popíšeme si trochu jednu z těch desek, kterou budeme ze začátku používat pro projekty. Touto deskou bude Arduino Uno. Arduino Uno je základní deska, která dovede pohánět všechny projekty, na kterých se budeme s Arduinem seznamovat.

6. díl o Arduinu – Připojujeme Arduino k PC a instalujeme IDE

Vývojové prostředí pro Arduino je napsané v jazyce Java. To znamená, že je dostupné pro všechny platformy, na kterých je Java dostupná, z těch hlavních zmíním Windows, Linux a Mac OS X, protože pro ty je již připravená instalace na oficiálních stránkách Arduina.

7. díl o Arduinu – První aplikace

Po minulém díle již máme Arduino plně připojené k PC a je plně funkční. Nyní se tedy podíváme na to, jak vytvořit úplně první program, který na našem Arduinu budeme spouštět.

8. díl o Arduinu - Bastldeska

V minulém díle jsme si představili jednoduchou aplikaci. Byl to, dá se říci počátek všeho, co je zapotřebí pro to, abychom na Arduinu začali cokoliv dělat. A tak po stopách předchozího dílu se nyní podíváme na to, jak k Arduinu připojit skutečnou LED diodu, abychom nebyli omezeni pouze na tu jednu, která je připojena k pinu číslo 13 v případě desky UNO.

10. díl o Arduinu - Připojujeme LED diody seriově

V minulém díle jsme připojovali jen jednu LED diodu, nyní se ale podíváme na to, jak zapojit více diod tak aby svítily společně a aby jejich zapojení bylo sériové. Sériovým zapojením se rozumí, že diody budou zapojeny za sebou. To znamená, že do této větve dvou diod bude zapotřebí umístit jen jeden jediný odpor.

11. díl o Arduinu - připojujeme LED diody paralelně

Po vzoru předchozího dílu, kdy jsme připojovali dvě diody sériově s odporem na Arduino a jednoho před ním, kdy jsme připojovali pouze jednu LED diodu s odporem, se dnes podíváme na to, jak správně zapojit LED diody paralelně.

12. díl o Arduinu - Připojujeme LED diody sériovoparalelně

V minulých dílech jsme si řekli všechno o tom, jak se připojují LED diody sériově i paralelně. Nyní nastal čas, abychom diody zapojili oběma způsoby najednou. To vše z toho důvodu, že například takto jsou zapojeny diody v LED páscích, proto je možné je stříhat.

13. díl o Arduinu - Blikáme LED diody napřeskáčku

O tom, jak zapojit LED diody víme již snad vše, nepřekvapí nás sériové zapojení, nezapotíme se u paralelního a kombinace obou najednou, je už také za námi. Nyní se ale podíváme na to, jak připojit dvě diody nezávisle na sobě, budeme tedy tvořit dva okruhy, kdy každý bude ovládaný zvlášť.

14. díl o Arduinu - Knight rider

Po vzoru předchozího dílu, kdy jsme sepínali diody proti sobě na dvou okruzích, se dnes podíváme na to, jak vytvořit světlo, které mělo auto se jménem K.I.T.T. ze seriálu Knight Rider. Způsobů by se jistě našlo více, nicméně ten, který se zde pokusím popsat je podle mě ten nejjednodušší.

15. díl o Arduinu - 1. bitový sedmisegmentový displej

O LED diodách a Arduinu již víme vše, nyní tedy trochu postoupíme a pokusíme se zapojit sedmi-segmentový displej a budeme na něm zobrazovat číslo. Tento displej se tedy skládá ze sedmi segmentů, respektive z osmi, pokud počítáme i tečku, které jsou označeny písmeny od A do G.

16. díl o Arduinu - 1. bitový sedmisegmentový displej - loading effect

V minulém díle jsme si připojili jeden sedmisegmentový displej, který dovedl zobrazit pouze jedno jediné číslo. Na tomto displeji jsme pak následně zobrazili číslice od 0-9. Nyní se však podíváme na jednoduchý kód, který by nám měl vytvořit jednoduchý efekt, podobný tomu, který možná často vidíte, když něco načítáte.

17. díl o Arduinu - 2. bitový sedmisegmentový displej

V dílech minulých jsme se zaměřili na sedmisegmentový displej, který dovedl zobrazit pouze jednu číslici, zobrazili jsme na něm čísla od 0 do 9 a pak jsme si vytvořili jednoduchý načítací efekt.

18. díl o Arduinu - maticové zapojení LED diod

V minulých dílech jsme začali displeje, které byly složeny z LED diod. Zobrazovali jsme na nich čísla a v jednom případě jsme i simulovali načítání. A i přes to, že jsem kdysi řekl, že z diod co se zapojení týče, je to snad vše, budeme se v tomto díle k nim vracet, protože existuje ještě jedno zapojení, které jsme si sice představili již dříve, ale tentokrát jej ještě trochu vylepšíme.

19. díl o Arduinu - 4. bitový sedmisegmentový displej

V minulém díle jsme si něco řekli o tom, jak se zapojují LED diody do matice. Vše, co jsme se v minulém díle naučili, se nám nyní bude hodit, protože se dnes pokusíme zapojit 4bitový sedmisegmentový displej, který právě maticového zapojení využívá.

20. díl o Arduinu - Sériový monitor

Dnes si řekneme něco o sériovém monitoru. Arduino když pracuje, tak existuje možnost, díky které Arduino zpět počítači, ke kterému je připojeno po seriové lince posílá nejrůznější informace. Tyto informace mohou být buď hodnoty z nějakého čidla či čidel, informace o tom, jestli je dané relé sepnuté či konkrétní dioda svítí a mnoho dalšího.

21. díl o Arduinu - připojujeme senzor DHT-11

V minulém díle jsme načali sériový monitor a dnes se na něm pokusíme zobrazit první data z čidla. Čidlo, které budeme pro náš pokus používat má označení DHT-11. Tento typ čidla je velmi oblíbený, protože měří teplotu a vlhkost.

22. díl o Arduinu - připojujeme senzor DHT-22

Minule jsme si představili senzor DHT-11, který je sice velmi oblíbený, ale zároveň ne moc přesný, proto se dnes podíváme na jeho vylepšenou verzi, tedy na senzor DHT-22. Senzor DHT-22 má tyto vlastnosti.