Como usar a entrada analógica e a saída analógica de uma placa Arduino – (Parte 3/49)

Neste projeto é utilizada a placa arduino pro-mini que é programada com a ajuda do arduino IDE versão 1.0.3 no sistema operacional Windows.

Fig. 2: Placa Arduino Pro-Mini típica

Fig. 3: Janela do software Arduino IDE

Outro hardware que pode realizar a conversão de USB para TTL é usado para carregar o programa na placa Arduino.

4: Placa conversora USB para TTL externa para programação Arduino e comunicação serial

Presume-se que o leitor tenha passado pelo projeto como começar com arduino e fiz todas as coisas discutidas nele. A placa arduino pro-mini pode ter no máximo oito pinos analógicos que podem ser configurados como pinos de entrada analógica. Os pinos estão marcados na placa como A0, A1, A2,… A7. Na verdade, eles são os canais de entrada do ADC integrado, que pode ler o valor analógico e convertê-lo no equivalente digital. Algumas placas pró-mini possuem menor número de pinos analógicos. Neste projeto específico, o pino analógico 0 e o pino analógico 1 estão usando apenas um deles como entrada analógica e o outro como saída analógica. O pino variável de um potenciômetro é conectado ao pino analógico; neste projeto o pino A0. Os outros dois pinos do potenciômetro são conectados ao VCC e GND para que, à medida que a variável se move, ela possa dividir toda a tensão de alimentação e fornecê-la como tensão de entrada analógica para a placa Arduino.

A placa arduino pro-mini normalmente possui seis pinos de saída analógica que podem ser usados ​​para gerar tensão de saída analógica. Os pinos marcados na placa como 3, 5, 6, 9, 10 e 11 podem atuar como saída analógica. Na verdade, eles são os canais de saída do módulo PWM integrado que pode gerar as tensões de saída analógica. Um LED é conectado ao pino de saída analógica através de um resistor limitador de corrente; neste projeto ele está conectado ao pino 5. O código lê continuamente o valor do potenciômetro e escreve o valor correspondente para alterar o brilho do LED conectado ao pino 5.

O CÓDIGO

constintanalogInPin = A0; // Pino de entrada analógica ao qual o potenciômetro está conectado

constintanalogOutPin = 5; // Pino de saída analógica ao qual o LED está conectado

valor interno = 0;

valor de entrada = 0;

configuração nula

{

;

}

loop vazio

{

// lê o valor analógico:

valorpot = analogRead(analogInPin);

// mapeia-o para o intervalo da saída analógica:

valor de saída = mapa (valor do pote, 0, 1023, 0, 255);

// altera o valor da saída analógica:

analogWrite(analogOutPin, valor de saída);

// espera 2 milissegundos antes do próximo loop

// para o conversor analógico-digital se estabilizar

// após a última leitura:

atraso(2);

}

Os detalhes da função setup , loop já estão explicados no projeto como começar com o arduino. Os detalhes das outras funções básicas como delay são explicados separadamente no projeto como usar entrada digital e saída digital do arduinó. Existem funções no código acima que podem realizar leitura e gravação analógica, nomeadamente analogRead eanalogWrite respectivamente. Os detalhes das funções são discutidos na seção a seguir.

leitura analógica

Esta função pode ler um valor analógico de um pino analógico mencionado em seu argumento e retornar esse valor. Suponha que se houver uma variável 'var' na qual o valor do pino analógico A0 precisa ser lido, pode-se usar a função analogRead conforme mostrado abaixo;

var = leituraanalógica(A0);

A instrução acima habilitará o ADC integrado do microcontrolador do Arduino, que então converte o valor analógico em seu equivalente digital de 10 bits e então armazena na variável ‘var’. Espera-se que a variável 'var' seja do tipo inteiro.

escrita analógica

Esta função pode escrever um valor analógico em um pino de saída analógica mencionado em seu argumento para gerar a tensão equivalente nesse pino. Por exemplo, pode-se usar a função analogWrite para gerar uma tensão equivalente ao valor 100 em um pino 5 de saída analógica, conforme mostrado abaixo;

analogWrite(5, 100);

A instrução acima irá, na verdade, escrever o valor 100 em um módulo PWM de 8 bits que irá gerar uma forma de onda modulada em largura correspondente no pino número 5, de modo a gerar a tensão equivalente no dispositivo conectado a esse pino.

mapa

O map é uma função integrada que pode ser usada para mapear o valor de um intervalo para outro. Por exemplo, o ADC do arduino gera valores de 10 bits, mas o módulo PWM do arduino pode produzir formas de onda equivalentes a 8 bits. Se houver necessidade de escrever diretamente o valor da entrada analógica na saída analógica, pode-se usar a função map da seguinte maneira;

var = mapa(potvalor, 0, 1023, 0, 255);

A instrução acima irá converter o valor que está no intervalo de 0 a 1023 (a saída do ADC de 10 bits) no intervalo de 0 a 255 (o intervalo de entrada do PWM de 8 bits) e o armazenará em uma variável 'var'. A variável 'var' pode ser do tipo inteiro ou caractere.

Agora, uma vez concluída a codificação, pode-se verificar e fazer upload do código para a placa Arduino conforme explicado no projeto Começando com Arduino e pode-se observar que o brilho do LED varia conforme a variável do potenciômetro se move.

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/*============================ EG LABS ===================================//

 

 Demonstration on how to use analog input and output of an arduino board

 

 The circuit:

 * Potentiometer attached to analog input A0

 * one side pin (either one) to ground

 * the other side pin to +5V

 * LED anode (long leg) attached to digital output 5

 * LED cathode (short leg) attached to ground through a 1K resistor

 

//============================ EG LABS ===================================*/


const int analogInPin = A0;  // Analog input pin that the potentiometer is attached to

const int analogOutPin = 5;  // Analog output pin that the LED is attached to

int potvalue = 0;

int outputvalue=0;


void setup 

{

  ;

}


void loop 

{

  // read the analog in value:

  potvalue = analogRead(analogInPin);        

 // map it to the range of the analog out:

  outputvalue = map(potvalue, 0, 1023, 0, 255);      

  // change the analog out value:

  analogWrite(analogOutPin, outputvalue);           

  // wait 2 milliseconds before the next loop

  // for the analog-to-digital converter to settle

  // after the last reading:

  delay(2);                     

}

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Diagrama de circuito usando entrada analógica, saída analógica e placa Arduino

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