Эксперимент 19. Светильник, управляемый по USB




Эксперимент 19. Светильник, управляемый по USB

← Тестер батареек | Оглавление | Перетягивание каната →

В этом эксперименте мы отправляем устройству команды, как ему светить.

Список деталей для эксперимента

§ 1 плата Arduino Uno

§ 1 беспаечная макетная плата

§ 1 светодиод

§ 1 резистор номиналом 220 Ом

§ 2 провода «папа-папа»

Принципиальная схема

Схема на макетке

Скетч

P190_serial_brightness.ino

#define LED_PIN 9

// для работы с текстом существуют объекты-строки (англ. string)

String message;

 

void setup()

{

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

 

void loop()

{

// передаваемые с компьютера данные поставляются байт за

// байтом, в виде отдельных символов (англ. character). Нам

// нужно последовательно их обрабатывать пока (англ. while)

// в порту доступны (англ. available) новые данные

while (Serial.available()) {

// считываем (англ. read) пришедший символ в переменную

char incomingChar = Serial.read();

// не стоит путать целые числа и символы. Они соотносятся

// друг с другом по таблице, называемой кодировкой. Например

// '0' — это 48, '9' — 57, 'A' — 65, 'B' — 66 и т.п. Символы

// в программе записываются в одинарных кавычках

if (incomingChar >= '0' && incomingChar <= '9') {

// если пришёл символ-цифра, добавляем его к сообщению

message += incomingChar;

} else if (incomingChar == ' \n ') {

// если пришёл символ новой строки, т.е. enter, переводим

// накопленное сообщение в целое число (англ. to integer).

// Так последовательность символов '1', '2', '3' станет

// числом 123. Результат выводим на светодиод

analogWrite(LED_PIN, message.toInt());

// обнуляем накопленное сообщение, чтобы начать всё заново

message = "";

}

}

// посылайте сообщения-числа с компьютера через Serial Monitor

}

Пояснения к коду

§ В этой программе мы создаем объект класса String. Это встроенный класс, предназначенный для работы со строками, т.е. с текстом.

§ Не путайте его с типом данных string, который является просто массивом символов. String же позволяет использовать ряд методов для удобной работы со строками.

§ Мы знакомимся с новым видом циклов: цикл с условием while. В отличие от цикла со счетчиком for, цикл while(expression) выполняется до тех пор, пока логическое выражение expression истинно.

§ Метод available() объекта Serial возвращает количество байт, полученных через последовательный порт.

§ В данном эксперименте цикл while работает до тех пор, пока available() возвращает ненулевое значение, любое из которых приводится к true.

§ Переменные типа char могут хранить один символ.

§ В этом примере символ мы получаем методом Serial.read(), который возвращает первый байт, пришедший на последовательный порт, или -1, если ничего не пришло.

§ Обратите внимание, что в if мы сравниваем не пришедший символ с 0 и 9, но их коды. Если пришел какой-то символ, который не является цифрой, мы не будем его добавлять к нашей строке message.

§ Объекты типа String позволяют производить конкатенацию, т.е. объединение строк. Это можно сделать так: message = message + incomingChar, но можно записать в сокращенной форме: message += incomingChar.

§ В этой программе мы дополняем if конструкцией else if. Это еще один условный оператор, который проверяется только в случае ложности выражения, данного первому оператору. Несколько else if могут следовать друг за другом, при этом каждое следующее условие будет проверяться только в случае невыполнения всех предыдущих. Если в конце разместить else, он выполнится только если ни одно из условий не выполнено.

§ Напомним, что последовательностью \n кодируется символ переноса строки. Если он был передан устройству, мы передаем полученные ранее символы как параметр для analogWrite(), которая включает светодиод.

§ Мы используем один из методов String, toInt(), который заставляет считать строку не набором цифр, но числом. Он возвращает значение типа long, при этом, если строка начинается с символа, не являющегося цифрой, будет возвращен 0. Если после цифр, идущих в начале строки, будут символы не-цифры, на них конверсия остновится.

§ Обратите внимание на выпадающее меню внизу монитора порта: чтобы наше устройство получало символ перевода строки, там должно быть выбрано «Новая строка (NL)»

§ Пустая строка обозначается так: "". Опустошив ее, мы готовы собирать новую последовательность символов.

Вопросы для проверки себя

1. Какие объекты позволяют легко манипулировать текстовыми данными?

2. Что возвращают методы Serial.available() и Serial.read()?

3. Чем отличаются конструкции for и while?

4. Каким образом можно организовать более сложное ветвление, чем if … else?

5. Как можно объединить текстовые строки?

6. Как можно привести текстовую строку, содержащую цифры, к числовому типу?

Задания для самостоятельного решения

1. Проверьте, попадает ли переданное число в диапазон значений, которые нужно передавать в analogWrite(). Передайте на компьютер сообщение об ошибке, если нет.

2. Переделайте программу так, чтобы устройство распознавало текстовые команды, например, «on» и «off», и соответственно включало и выключало светодиод.

Вам может пригодиться один из методов String: toLowerCase(yourString) или toUpperCase(yourString), которые возвращают переданную строку yourString, приведенную к нижнему или верхнему регистру соответственно.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: