Sisältö

  1. Yleistä
  2. Video
  3. Osat
  4. Kytkennät
  5. Ohjelmoiminen

_________________

Mitä seuraavaksi?

MITÄ TÄHÄN?

Yleistä

Tässä ohjeessa opit ohjelmoinnin perusteiden ensimmäisen tehtävän, sen, miten saat ledin päälle ja pois, sekä vilkkumaan halutulla nopeudella, eli taajuudella.

Miksi ohjelmoidun ilmiön pitäisi tapahtua vain näytöllä, kun se voi tapahtua esimerkiksi liikkeenä, äänenä tai valona missä vain? Tässä ohjeessa opastetaan, miten ohjelmoimalla voit luoda valon vilkutuksen ledin avulla.

Arduinoon ei voi liittää aivan mitä vain tai millaista tahansa määrää ledejä, sillä joko led, Arduino tai pahimmassa tapauksessa jopa tietokoneesi voi tuhoutua vääränlaisesta kytkennästä. Noudata ohjeita siis tarkasti.

Katso ensin video ledeistä ja niiden käyttämisestä arduinolla.

Aloita katsomalla aiheesta video.

Osat

Led

KUVA?

Käytä kytkennässä joko punaista, keltaista, vihreää tai sinistä lediä. Mikäli hankit ledit itse ohjelmointisalkun ulkopuolelta, pidä huoli, että ne ovat tavanomaisia 2,2-3V kynnysjännitteisiä ledejä.

Vastus

KUVA?

Valitse vastukseksi 330 ohmin vastus. Vastuksia kiertävät värikoodit kertovat vastuksen resistanssin, eli vastusarvon. Valitse vastus jonka väreinä on oranssi, oranssi, ruskea, kultainen.

Vastus tarvitaan rajoittamaan sähkövirran kulkua, jotta esimerkiksi led ei tuhoudu tehtävässä liian suuresta virrasta.

Arduino

KUVA?

Arduino on avoin kehitysalusta, jota käytetään erilaisten ohjelmoitavien elektroniikkaprojektien rakentamiseen.

Arduino koostuu Arduino-levystä (mikrokontrolleri) sekä sen ohjelmoimiseen käytettävästä ohjelmointiympäristöstä (Arduino IDE – Integrated Development Environment) joka kykenee muuntamaan kirjoitettavan ohjelmointikielen konekieleksi. 

Arduino kykenee lukemaan ja tuottamaan eri arvoisia sähkövirtoja liitinpinnien kautta. Digitaalipinnit (yleisimmin käytettävät) ovat numeroitu järjestysluvuin 0-13. Lisäksi Arduino pystyy lukemaan ja tuottamaan analogisignaaleja pinnien A0-A5 kautta. Lisäksi mukana on 5V käyttöjännitepinni sekä maa-pinnit (GND).

Arduino-levyjä on useita malleja ja lisäksi niitä valmistaa useampi valmistaja (ne ovat avoimen koodin laitteita, joten kuka vain voi valmistaa oman versionsa tuotteesta), mutta yleisin malli on Arduino UNO, jota tässäkin yhteydessä käytetään. Yleensä Arduino-levyt ovat hyvin pitkälle toistensa kaltaisia ja kun oppii yhden levyn toiminnan, ymmärtää helposti muutkin levyt.

 

Kytkentä

Ohjelmoiminen

Graafinen ohjelmoiminen

  1.     Avaa Arduino IDE.
  2.     Kytke Arduino UNO koneeseen USB kaapelilla.
  3.     Avaa Arduino IDE ja lataa Arduinoon Firmata-koodi (File->Examples->Firmata_>StandartFirmata).   TÄHÄN VIELÄ LINKKI OHJEESEEN
  4.     Kun Arduino IDE on ladannut Firmatan (Done uploading) sulje Arduino IDE.

    Avaa Snap4Arduino-ohjelmointiympäristö ja yhdistä Arduino-mikrokontrolleri ohjelmointiympäristöön painamalla ”Connect Arduino” Arduino-valikosta.

  TÄHÄN VIELÄ SELITYS KUMPI PITÄÄ VALITA

Rakenna koodi esimerkin mukaan.

Koodin rakentaminen Snap4ARduino ohjelmointiympäristössä

  1.     Valitse Control-välilehdestä ”when (green flag) clicked”  SUOMEKSI?
  2.     Valitse Arduino-välilehdestä ”set digital pin (  ) to < >”-komento ja raahaa se rakennettavan ohjelmakoodin jatkoksi. 
  3.     Valitse pinniksi pinni nro 13 avaamalla edellisen komennon alasvetovalikko.
  4.   
  5. Klikkaa terävää valintalaatikkoa jolloin pinni 13 aktivoituu. 

Onnea! Olet sytyttänyt ledin. Saat ledin sammumaan seuraavasti:

  1.     Valitse Control-välilehdestä “wait (1) secs”-komento ja raahaa se koodin jatkoksi.
  2.     Mene Arduino-välilehteen, valitse “set digital pin(13) to <off>” mukailemalla edellisiä kohtia 2. ja 3. 

Voit myös luoda vilkkuvan ledin lisäämässä edellisen koodin ympärille toistorakenteen.

  1.     Aloita lisäämällä edellisen komennon jatkoksi odotus-komento, valitsemalla Control-välilehdestä wait(1)secs ja raahaa tämä koodin jatkoksi. Tätä vaihetta tarvitaan, jotta led pysyisi myös pois päältä tietyn aikaa.
  2.     Toistorakenne löytyy Control-välilehdestä. Valitse toistokomento ”repeat (10)”-komento ja raahaa se edellisen koodin ympärille. 
  3.     Voit muokata toistojen määrää korvaamalla luvun 10 haluamallasi toistomäärällä sekä muuttaa vilkkumisen taajuutta (eli nopeutta) vaihtamalla odotettavaa aikaa ledien päällä olon välillä.

Tekstipohjainen ohjelmoiminen

  1.     Avaa Arduino IDE ohjelmointiympäristö
  2.     Kytke Arduino kiinni koneeseen USB A to B kaapelilla.
  3.     Kopioi seuraava koodi ohjelmointiympäristöösi.

void setup() {

 pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {     

 digitalWrite(13, HIGH);  

 delay(1000);          

 digitalWrite(13, LOW);

 delay(1000);

}

  1.     Koodi rakentuu kahdesta funktiosta: setup-funktiosta ja loop-funktiosta. Ensimmäisen setup-funktion voi  ajatella käynnistävän Arduinon ja kaikki ne pinnit, joita tullaan käyttämään. Siinä määritellään, että pinni 13 valmistautuu antamaan ulos sähkövirtaa. Pinni 13:aan on liitetty ledin (+)-jalka ja (–)-jalka Arduinon GND pinniin.
  2.     Loop-funktio puolestaan toteuttaa varsinaisen toiminnan Arduino-kehitysalustalla. Tätä koodia luetaan ylhäältä alas. Esimerkkikoodissa pinni 13 aktivoidaan antamaan sähkövirtaa komennolla ”digitalWrite(13, HIGH); ” Puolipiste (;) päättää komennon ja on siksi erittäin tärkeä.
  3.     Seuraava komento on ”delay(1000);” joka määrittää, että edellinen komento pidetään toiminnassa 1000 millisekuntia, eli yhden sekunnin ajan. Tämän jälkeen siirrytään seuraavalle koodin riville.
  4.     Komento ” digitalWrite(13, LOW); ” määrittää ledin pois päältä.
  5.     Jälleen ”delay(1000)”-komennolla led pidetään sekunnin ajan pois päältä.
  6.     Lataa koodi Arduino kehitysalustaan painamalla ”Upload”. Mikäli lataamisessa ilmenee ongelmia, palaa lukuun Arduinon perusteisiin LINKKI ja tarkista että oikea dataportti on valittu.

Kokeile rohkeasti muuttaa delay(1000)-komennon aikoja. Kokeile esimerkiksi kolmen sekunnin vilkutusta laittamalla delayn arvoksi 3000. Muistathan että muokattu koodi tulee aina ladata uudelleen Arduinoon!

 

Mitä seuraavaksi?

MITÄ TÄHÄN?