<pagebreak>
====== Projekt 2 LED-i juhtimine potentsiomeetriga   ======

Ühendada Arduino plaadiga potentsiomeeter. Potentsiomeetri keskmine klemm ühendatakse analoogsisendisse ja äärmistest üks maa ning teine toitega.\\


{{:et:arduino:buttons:projekt2.jpg?400|}}

Korrektsel ühendamisel tekib mikrokontrolleri sisendviigu ja maa vahele potentsiomeetri asendist sõltuv pinge. Kui potentsiomeetrit pöörata ühest äärmusest teise, siis sisendpinge muutub vahemikus 0 kuni 5 V. Tekkinud ahelat nimetatakse pingejaguriks, mis jagab sisendpinge kahe takisti vahel proportsionaalselt takistuste väärtustele. Mikrokontroller muundab analoogsignaali (pingenivoo) digitaalsele kujule, mis jääb vahemikku 0-1023. Maksimaalne väärtus sõltub mikrokontrolleri analoog-digitaalmuunduri (ADC) resolutsioonist. Arduino-l on ADC üldjuhul 10 bitti ehk maksimum väärtus (2^10) - 1 = 1023, kuid saab seadistada ka 8 biti peale. Täpsemalt Arduino analoogsisendite kohta saab lugeda siit: [[https://www.arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInputPins|]]

===== Näide #2.1 Potentsiomeetri pööramisel üle nivoo süttib LED =====
Mikrokontrolleril on sisendi digitaalsel kujul lugemisel kindel pingenivoo, millest alates väärtustatakse sisend kõrgeks. Keerates aeglaselt potentsiomeetrit on võimalik see lülitumise punkt üles leida. Muutusest annab märku LED viigul D13.

<code c>
/*
Nimetus: Näide #2.1
Kirjeldus: Potentsiomeetri pööramisel üle nivoo süttib LED
*/

// Viik kuhu on ühendatud potentsiomeeter
const int pote = A1; 

// Viik kuhu on ühendatud LED
const int led = 13; 

// Potentsiomeetri muutuja väärtuse salvestamine ja selle algväärtustamine
int poteOlek = 0; 
 
void setup()
{
  /* Mikrokontrolleri viigud on tavaolekus sisendid ja seega ei pea
  potentsiomeetri sisendit eraldi seadistama */
  pinMode(led, OUTPUT); // Seadistame LED viigu väljundiks
}

void loop() 
{
  // Viigu muutuja hetkeväärtuse salvestamine
  poteOlek = digitalRead(pote); 
  
  // Kui sisendviik on kõrge, siis seame LED viigu kõrgeks
  if(poteOlek > 0)
  {
    digitalWrite(led, HIGH);
  }
  // Muul juhul seame led viigu madalaks
  else
  {
    digitalWrite(led, LOW);
  }
}
</code>


===== Näide #2.2 LED-i vilkumise sagedus sõltub potentsiomeetri asendist =====
Antud näide käsitleb LED-i vilgutamist analoogsisendi järgi. Sisendiks on eelmisest näitest tuttav potentsiomeeter. Sõltuvalt potentsiomeetri asendist muutuvad programmis viidete pikkused, mida on visuaalselt näha LED-i vilkumisest. Lühemate viidete korral vilkumise sagedus suureneb ja pikemate korral väheneb.

<code c>
/* Nimetus: Näide #2.2
   Kirjeldus: LED-i vilkumise sagedus sõltub potentsiomeetri asendist
*/
// Algus identne näitega #2.1 (kommenteeritud koodi vaata sealt)
const int pote = A1; 
const int led = 13; 

int poteOlek = 0; 
 
void setup()
{
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() 
{
  // Potentsiomeetri muutuja hetkeväärtuse salvestamine 
  poteOlek = analogRead(pote); 
  
  // LED viigu oleku kõrgeks seadmine
  digitalWrite(led, HIGH); 
  
  // Viite tekitamine, mille pikkus on võrdne potentsiomeetri sisendi väärtusega
  delay(poteOlek);  
  
  // LED viigu oleku madalaks seadmine
  digitalWrite(led, LOW); 
  
  // Viite tekitamine, mille pikkus on võrdne potentsiomeetri sisendi väärtusega
  delay(poteOlek); 
}
</code>

===== Näide #2.3 LED-i ereduse juhtimine potentsiomeetri asendi järgi =====
Arduino Unol puudub digitaal-analoogmuundur (DAC), mistõttu tuleb LED-i ereduse juhtimiseks seda kiirelt sisse ja välja lülitada. Teostades lülitusi piisaval kiirusel ei ole inimese silmaga LED-i vilkumine märgatav ning tekib tunne, et LED põleb ühtlaselt. Viigu oleku muutmine ise võtab mikrokontrolleril aega vaid mõni mikrosekund. Seega LED-i ereduse juhtimiseks tuleb kasutada viiteid lülituste vahel. Vajalike lühiajaliste viidete teostamiseks saab kasutada käsku //delayMicroseconds()//, mille minimaalne suurus on 1 mikrosekund ehk 0,001 ms. Võtame näiteks signaali pulsi perioodiks 1023 mikrosekundit. Sellest osa aega paneme LED-i põlema ja ülejäänud aja alati kustu. Niiviisi perioodis põlemas ja kustus oleku suhte reguleerimisega muutub ka LED-i eredus.

<code c>
/* Nimetus: Näide #2.3
   Kirjeldus: LED-i ereduse juhtimine potentsiomeetri asendi järgi */
// Algus identne näitega #2.1 (kommenteeritud koodi vaata sealt)

const int pote = A1; 
const int led = 13; 
int poteOlek = 0; 
 
void setup()
{
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() 
{
  // Potentsiomeetri muutuja hetkeväärtuse salvestamine
  poteOlek = analogRead(pote); 
  
/* Kui potentsiomeetri väärtus on suurem kui 0, siis seame LED viigu kõrgeks,
   seejärel programm ootab potentsiomeetri väärtusega võrdse arvu mikrosekundeid */
  if (poteOlek > 0) 
  {
    digitalWrite(led, HIGH);
    delayMicroseconds(poteOlek); 
  }
  
  // Seame LED viigu madalasse olekusse
  digitalWrite(led, LOW); 
  
  // Programm ootab ülejäänud arvu mikrosekundeid perioodist 
  delayMicroseconds(1023 - poteOlek); 
}
</code>

===== Harjutused =====
=== Harjutus #2.1 ===
Modifitseerida näitekoodi nii, et LED läheb põlema viigu kõrgest olekust madalasse olekusse minekul. Potentsiomeetri kogu pöördenurk vastab pingevahemikule 0-5 V. Leida ligilähedane pinge väärtus, mille juures Arduino sisend muutub madalast olekust kõrgesse olekusse ja vastupidi. Kas esineb hüsterees lülitumiste vahel? Tulemuse saamiseks võib kasutada potentsiomeetri nurka või jadapordi monitori. 

=== Harjutus #2.2 ===
Modifitseerida näiteprogrammi nii, et potentsiomeetri keskpunktist (väärtus ~512) ühele poole reguleeritakse LED-i põlemas oleku viidet ja teisele poole kustus oleku viidet. Viite pikkuse reguleerimisel peab maksimaalne viite väärtus olema keskpunkti lähedal ja minimaalne lõpp-punktides. Fikseeritud viite pikkus peab olema 512 millisekundit. Seejuures reguleeritav viite pikkus peab jääma vahemikku 0 kuni 511. Tulemusena peaks ühes potentsiomeetri äärmuses LED olema püsivalt põlemas ja teises püsivalt kustus ning keskel võrdselt põlemas ja kustus.

=== Harjutus #2.3 ===
Modifitseerida näiteprogrammi nii, et LED põleb ainult potentsiomeetri pööramise ajal. LED-i põlemise eredus sõltub potentsiomeetri pööramise kiirusest.