====== Arduino Examples ======
/*
Palun täida koolituse lõpus ka
[[https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?usp=drive_web&formkey=dDZ3QVNmU0E2WkhRNWdzekhCRTl5dEE6MQ#gid=0|tagasiside]].
{{:koolitused:i_p_arduino_koolirobootikas_2015.pdf|Koolitusmaterjal - Loeng}}
English:
{{:koolitused:c_robotics.pdf|Robotics and Didactics}} {{:koolitused:c2_arduino.pdf|Arduino programming}}
*/
====== References ======
[[http://itead-europe.com/pm/platform/shield/1602%20lcd%20shield/SCH_IM120417018_Arduino1602LCDShield.pdf|LCD Shield datasheet]]\\
[[http://www.sharpsma.com/webfm_send/1489|sharp 10-80cm analog distance sensor]]
====== Example 1 Digital I/O ======
===== Example 1.1 Push down button to light up LED =====
// Constants
const int nupp = A0; // Viik kuhu on ühendatud nupp
const int LED = 13; // Viik kuhu on ühendatud nupp roheline LED
// Global variables
int NupuOlek = 0; // Button state
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT); // define LED pin as output
pinMode(nupp, INPUT); // define button pin as input
digitalWrite(nupp, HIGH); // turn on internal pull-up resistor on button pin
}
void loop(){
NupuOlek = digitalRead(nupp); // read current button state to variable
if (NupuOlek == HIGH) { // if button state is high (+5 V)
digitalWrite(LED, LOW); // turn LED off
}
else { // if button state is not high (GND)
digitalWrite(LED, HIGH); // turn led on
}
}
===== Example 1.2 On button push LED turns of for 1 second =====
// First part of code copy from example #1.1
void loop(){
if (digitalRead(nupp) == LOW) { // if button state is high (+5V)
digitalWrite(LED, HIGH); // turn on LED
delay(1000); // wait 1 second (1000 milliseconds)
}
digitalWrite(LED, LOW); // turn LED off
}
===== Example 1.3 LED turns on on button release =====
// First part of code copy from example #1.1
void loop(){
if (digitalRead(nupp) == LOW) { // if button pressed
while (digitalRead(nupp) == LOW){} // wait for button release
digitalWrite(LED, HIGH); // turn on LED
}
}
===== Task #1.1 =====
Modify example program so that LED blinks three times.
/*Modifitseerida näiteprogrammi nii, et nupule vajutades vilgub LED (LCD laiendusplaadi korral võib kasutada taustavalguse LED-e) kolm korda.*/
===== Task #1.2 =====
Modify example program so that on button press LED starts to blink with 1 second intervals. On second button press led stops blinking.
/*Modifitseerida näiteprogrammi nii, et nupule vajutades hakkab LED konstantselt vilkuma 1 sekundilise intervalliga ja teine nupule vajutus katkestab vilkumise.
0 %).*/
====== Example #2 Analog inputs ======
===== Example #2.1 When exceeding potentiometer threshold value the LED turns on =====
// Set threshold value at which the LED turns on
const int nivoo = 512;
int pote_sisend = A0; // set potentiometer input pin
int led = 13; // set LED pin
int pote = 0; // integer variable to hold potentiometer value
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT); // set LED pin to output
}
void loop() {
pote = analogRead(pote_sisend); // read Analog input value
// if value is greater than threshold then turn on LED
if (pote>nivoo) digitalWrite(led, HIGH);
else digitalWrite(led, LOW); // other cases turn LED off
}
===== Example #2.2 LED blinking speed depends on potentiometer value =====
int pote_sisend = A0; // set potentiometer pin
int led = 13; // set LED pin
int pote = 0; // integer variable to hold potentiometer value
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT); // define LED pin as output
}
void loop() {
pote = analogRead(pote_sisend); // read potentiometer value and write into variable
digitalWrite(led, HIGH); // turn off LED
delay(pote); // generate delay milliseconds
digitalWrite(led, LOW); // turn on LED
delay(pote); // generate delay milliseconds
}
===== Task #2 =====
Modify example program so that its possible to change LED brifgtness with potentiometer. Use delay functions.
/*Modifitseerida näiteprogrammi nii, et potentsiomeetriga määratakse LED-i heledus, kasutades selleks delay funktsioone.*/
====== Example #3 LCD ======
Connect LCD shield to Arduino board. Before attaching remove all connections from the board.
===== Example #3.1 LCD using =====
#include // include needed libraries
// Initialize LCD
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
void setup() {
lcd.begin(16, 2); // set LCD cursor column and row
lcd.print("Tere Tallinn!"); // Print text on LCD
}
void loop() {
lcd.setCursor(0, 1); //set cursor position to first row and column 0 (1. rida on indeksiga 0)
lcd.print(millis()/1000); // Print sensor value to LCD
}
===== Example #3.2 LCD and analog inputs =====
#include // include needed library
// Initialize LCD
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
int pote_sisend = A1; // set potentiometer pin
void setup() {
lcd.begin(16, 2); // set LCD column and row
lcd.print("Potentsiomeeter"); // Print out sensor name on LCD
}
void loop() {
lcd.setCursor(0, 1); //set cursor position first row and column 0 (1. rida on indeksiga 0)
lcd.print(analogRead(pote_sisend)); //Print out potentiometer value to LCD
lcd.print(" "); //Print out empty spaces
delay (100);
}
===== Task #3.1 =====
Make a program that on button press changes LCD row. Potentiometer value has to be printed only on the new row.
/*Koostada programm, mis võimaldab nupuvajutusega vahetada LCD rida, kuhu trükitakse potentsiomeetri väärtus.*/
====== Example 4 Sensors and LCD ======
===== Example #4.1 Temperature sensor with math library =====
/*
Nimetus: Näide #4.1 Temperatuuri andur koos matemaatika teegiga
Kirjeldus:
Kasutab Steinhart-Hart termistori valemit:
temperatuur kelvinites = 1 / {A + B[ln(R)] + C[ln(R)]^3}
kus A = 0.001129148, B = 0.000234125 ja C = 8.76741E-08
Autor: Milan Malesevic and Zoran Stupic
Modifikatsioon: Raivo Sell
Kuupäev: 15.01.2013/4.06.2014
Versioon: 1.1
*/
// Kaasame vajalikud teegid
#include
#include
// Initsialiseerime LCD koos vastavate viikude ühendamisega
LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
int andur = A1; // set thermistor input pin
void setup() {
lcd.begin(16, 2); //Määrame LCD read ja veerud
lcd.print("Temperatuur"); // Trükime tervitusteksti
delay (1000);
}
void loop() {
Termistor(analogRead(andur)); // Käivitame funktsooni
delay(1000); // Ootame 1 sek.
lcd.clear(); // Puhastame ekraani vanadest andmetest
}
void Termistor(int RawADC) {
double Temp;
long Takistus;
// Valem: Takistus = (1024 * JaguriTakisti/ADC) - JaguriTakisti
Takistus=((10240000/RawADC) - 10000);
//Esimene rida
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("AD=");
lcd.print(RawADC); //Trükime analoogsisendi väärtuse
lcd.setCursor(8, 0);
lcd.print("U=");
lcd.print(((RawADC*5.0)/1024.0),3); //Trükime pinge väärtuse
//Teine rida
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("R=");
lcd.print(Takistus); //Trükime takistuse väärtuse
Temp = log(((10240000/RawADC) - 10000));
Temp = 1/(0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * Temp * Temp))* Temp);
Temp = Temp - 273.15; // Konverteeri Kelvinid Celciustesse
lcd.setCursor(8, 8);
lcd.print("T=");
lcd.print(Temp); //Trükime temperatuuri väärtuse
}
===== Näide #4.2 Kaugusandurid =====
// Reading analog and digital sensors
void setup()
{
// For visualization we can use serial monitor
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
// Read the input on analog pin 2 and 3
int AnalogSensorValue = analogRead(A2);
int DigitalSensorValue = digitalRead(A3);
Serial.println(AnalogSensorValue); // Print out the analog value
Serial.println(DigitalSensorValue); // Print out the digital value
delay(500); // Delay in between readings for readability
}
===== Harjutus #4.1 =====
Modifitseerida programmi nii, et potentsiomeetriga määratakse temperatuuri nivoo, mis salvestatakse nupuga programmi mällu ja selle nivoo hilisemal ületamisel käivitatakse täiturmehhanism (milleks on LED).
**Extra:**
Kombineerida LED-i heleduse programm ja eelnev temperatuuri juhtimise programm, kus LED-i heledus sõltub sellest, kui palju nivootemperatuuri ületati (1 kraad: heledus 25 %, 2 kraadi: heledus 50 %, 3 kraadi: heledus 75 % ja 5 kraadi: heledus 10
===== Harjutus #4.2 =====
Modify distance sensor example so that it would print values on the LCD in centimeters (+-5cm accuracy). If no measureing tool is available then use the sensor datasheet graph.
====== Näide #5 Mootor ======
Disconnect the LCD shield before using motors. Before disconnecting remove all connections from shield and Arduino board.
===== Näide #5.1 Servomootor =====
#include
Servo right_motor,left_motor; // create servo object to control a servo
void setup()
{
right_motor.attach(11); // attaches the servo on pin 11
left_motor.attach(12); // attaches the servo on pin 12
}
void loop()
{
// Control servo with value 0-180. 90 means that servo stands still
right_motor.write(0); // 0 - Servo with maximum speed backward
left_motor.write(180); // 180 - Servo with maximum speed forward
}
===== Näide #5.2 Potentsiomeetriga juhitav servomootor =====
#include
Servo right_motor,left_motor; // create servo object to control a servo
void setup()
{
while (digitalRead(10)==1){}; // Question - What this row does?
right_motor.attach(11); // Attaches the servo on pin 11
left_motor.attach(12); // Attaches the servo on pin 12
}
void loop()
{
int AnalogSensorValue = analogRead(A0); // Read front sensor value
// Compare it with reference
if (AnalogSensorValue>500) { // If TRUE
left_motor.write(0); // Reverse one motor
delay(750); // Wait until turn is enough
}
right_motor.write(0); // Drive forward
left_motor.write(180); // Drive forward
}
===== Harjutus #5.1 =====
Luua programm, mis võimaldab servomootori positsiooni muuta vastavalt analoog kaugusanduri väärtusele (kasutada map funktsiooni).
===== Harjutus #5.2 =====
Luua programm, mis servomootori baasil ehitatud radariga ja analoog kaugusanduriga leiaks ruumist lähima punkti (objekti otsimine tühjast ruumist).
====== Näide 6 Kommunikatsioon ======
===== Näide #6.1 Jadaliides =====
/*
Nimetus: Näide #6.1 Jadaliides
*/
#include
int NTC_sisend = A2; // määrame temperatuurianduri sisendviigu
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Termistor(analogRead(NTC_sisend)); // Käivita funktsoon
Serial.println(""); // Tekita reavahetus
delay(1000); // Oota 1 sek.
}
double Termistor(int RawADC) {
double Temp;
long Takistus;
// Valem: Takistus = (1024 * JaguriTakisti/ADC) - JaguriTakisti
Takistus=((10240000/RawADC) - 10000);
Serial.print("ADC: ");
Serial.print(RawADC);
Serial.print("/1024"); // Prindi ADC tulemus
Serial.print(", Pinge: ");
Serial.print(((RawADC*5.0)/1024.0),3);
Serial.print(" volti"); // Prindi pinge
Serial.print(", Takistus: ");
Serial.print(Takistus);
Serial.print(" oomi");
Temp = log(((10240000/RawADC) - 10000));
Temp = 1/(0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * Temp * Temp))* Temp);
Temp = Temp - 273.15; // Konverteeri Kelvinid Celciustesse
Serial.print(", Temperatuur: ");
Serial.print(Temp);
Serial.print(" kraadi C");
return Temp;
}
===== Harjutus #6 =====
Luua programm, mis jadaliidesest saadetud teksti kirjutaks LCD ekraanile. Märk „+“ vahetab rida ning märk „-“ kustutab kogu ekraani.
====== Praktiline projekt #1 ======
Luua programm, mis temperatuurinivoo ületamisel muudab õhuklapi asendit (servo mootor). Temperatuurinivoo määratakse potentsiomeetriga. Õhuklapi asend sõltub temperatuuri erinevusest. Iga temperatuuri kraad, mis ületab nivood lisab klapi nurga 25%. Lüliti katkestab igal ajahetkel süsteemi töö (hädastop) ja viib klapi algasendisse tagasi, jättes punase LED-i vilkuma. Edasijõudnud võivad kasutada katkestust.
====== Praktiline projekt #2 ======
Ventilaatori juhtimine XRF kaudu.
Luua programm, mis suudab XRF raadiomooduliga lugeda kaugmoodulilt temperatuuri ning kui temperatur ületab kohalikul kontrolleril seatud nivoo käivitatakse kaugmoodulil asetsev ventilaator. Suhtkuseks kaugmooduliga tuleb kasutada allolevat protokolli: \\
* xTEMP – tagastab kümnekordse temperatuuri Celsiuse kraadides (24,5C puhul saadetakse 245)
* vastus: xNNN
* xFANn – FAN1 käivitab ventilaatori, FAN0 peatab ventilaatori
* vastus xFANn
Protokollis tähistab „x“ kohaliku seadme numbrit, mille annab juhendaja igale tiimile erineva.