ARDUINO - Primul program in Arduino. Aprinderea unui led.

Să se facă lumină!!!!!!

Când lucrăm cu circuite electronice este obligatoriu să știm câte ceva despre componentele electronice pe care le folosim și puțină teorie.

În fiecare capitol vom trece în revistă câte ceva despre componentele pe care le utilizăm, ceva teorie și puțină cultură generală.

Într-un circuit electric/electronic curentul electric circulă dintr-un punct cu potențial ridicat ( + ) către un punct cu potențial scăzut ( - ), cu alte cuvinte curentul circulă de la + la –( GND ). Curentul va căuta calea cu rezistența cea mai mică spre masă ( GND sau Ground ). Un circuit de curent continuu ( DC ) este caracterizat de : curent, tensiune, rezistență; iar relația dintre acestea este dată de legea lui Ohm, care spune: intensitatea curentului electric care circulă printr-o porțiune de circuit este direct proporțională cu tensiunea aplicată la bornele circuitului și invers proporțională cu rezistența electrică a porțiunii de circuit. Produsul dintre rezistența electrică și intensitatea curentului electric care o străbate se numește cădere de tensiune. Pentru a înțelege vom lua drept exemplu un circuit simplu ce va aprinde un led.

Pentru a aprinde un led avem nevoie de o baterie și două fire. Legând firele la baterie și apoi la led vom observa aprinderea acestuia. Până aici totul este bine. În general un led funcționează la o tensiune de până în 5V ( 1,5 ÷ 3V ) și îi trebuie un curent I de până la 20mA. În cazul în care deținem o baterie de 9V ( sau o sursă de alimentare ) și vrem să aprindem led-ul va funcționa dar pentru o perioadă scurtă de timp, asta deoarece îl alimentăm cu o tensiune prea mare. Pentru a regla căderea de tensiune pe led la maxim 3V va trebui să îi punem o rezistență în față astfel încât tensiunea U (V) = 9V sa se dividă în Uled=3V și restul de 6V sa fie căderea de tensiune pe rezistor. În același timp tot din valoarea rezistorului putem regla și curentul ce trece prin led la I=20mA.

În următoarea schemă vom introduce rezistor

în serie cu led-ul și ne vom folosi de legea lui Ohm pentru a calcula valoarea lui ( rezistor ) astfel ca prin led să circule un curent de maxim 20mA și căderea de tensiune pe led să fie de 3V.

Conform schemei

Aplicăm legea lui Ohm pe rezistor:  

Am aplicat legea lui Ohm pentru a afla valoare lui R1 știind curentul ce va trece prin el I=20mA si căderea de tensiune pe el Ur = 6V.

Cunoscând cum se calculează valoarea unui rezistor folosit pentru a aprinde un led, să construim schema noastra folosind placa de dezvoltare Arduino Mega2560:

Pentru a aprinde ledul din figura de mai sus trebuie ca la iesirea pinului 9 să avem 5V. Observăm in figură un rezistor in serie cu ledul, este rezistorul de care am discutat mai sus. Calculăm valoarea rezistorului:

Am calculat valoarea rezistorului ca fiind 100Ω. În continuare vom scrie următorul program ( cod ) în IDE-ul Arduino astfel:

• Deschidem Arduino

• Va apere pe ecran următoarea fereastră

• Conectăm placa de dezvoltare la PC, dar nu inainte de a lega led-ul și rezistorul la placă.

• mergem în meniul ”Instrumente opțiunea ”Placă:…….” , alegem placa de dezvoltare folosită 

•      Accesăm meniul ”Instrumente” opțiunea ”Port ” și alegem portul de comunicare

După acești pași vom scrie următorul program:

După cum am scris în capitolul ”Arduino IDE” în funcția setup() se pun datele de configurare ( pini folosiți,      starea pinilor, etc ). În cazul nostru , pentru a aprinde led-ul , vom folosi pinul 9 și va fi pin de ieșire, din el trebuie să iasă tensiunea de 5V. În interiorul funcției loop() se scriu instrucțiunile care vor face ca led-ul să se aprindă.

În interiorul funcției setup() vom scrie:

pinMode(9,OUTPUT) = configurează pinul 9 ca pin folosit și să se comporte ca un pin de ieșire.

În momentul de față am configurat pinul folosit ca fiind pinul 9 și este un pin de ieșire.

Am configurat pinul 9 ca fiind pinul folosit și este de ieșire, acum urmeaza să ii spunem microcontroller-ului să aprindă led-ul. Aceasta se face prin următoarea instrucțiune ( comandă )scrisă în interiorul funcției loop():

digitalWrite( 9 , HIGH ) = pune pinul 9 de ieșire în starea 1 logic ( 1-corespunde valorii 5V iar 0 – corespunde stării 0V)

Acum nu ne mai rămâne decât să verificăm/compilăm programul și să încărcăm programul în microcontroller, astfel:

Ø  Accesăm meniul ”Schiță” opțiunea ”Verifică/Compilează”

Ø  Dacă avem erori va trebui să le corectăm și apoi să verificăm/compilăm din nou.

Ø  După corectarea erorilor accesăm meniul ”Schiță” opțiunea ”Încarcă”

În momentul acesta led-ul se va aprinde.

În următoarea figură se prezintă cum ar trebui sa arate fereastra cu programul scris.