Небольшие компьютеры, такие как micro: bit, имеют универсальные входы и выходы (сокращенно GPIO), к которым могут быть подключены различные электронные компоненты. Например, мы подключаем к выходам диод или небольшой динамик. В свою очередь, входы будут полезны, когда вы хотите, чтобы наша система могла реагировать на сигналы от датчиков (например, температуры, расстояния) и от кнопок.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ДИОДА
Пришло время подключить дополнительный светодиод к нашему микро: бит. Светодиоды – это маленькие мощные лампы, которые используются во многих различных приложениях. Светодиоды повсюду вокруг нас: в наших телефонах, наших автомобилях и даже в наших домах. Каждый раз, когда горит что-то электронное, есть большая вероятность, что за ним стоит светодиод. Они бывают самых разных размеров, форм и цветов, Короче говоря, светодиоды похожи на крошечные лампочки. Тем не менее, для сравнения светодиоды требуют гораздо меньше энергии. Они также более энергоэффективны, поэтому они не имеют тенденцию нагреваться, как обычные лампочки (если вы действительно не накачиваете в них энергию). Это делает их идеальными для мобильных устройств и других приложений с низким энергопотреблением.
Представляем светодиод
Light-Emitting Diode (LED) позволит току течь в одном направлении. Думайте о светодиоде как о улице с односторонним движением. Когда ток течет через светодиод, он загорается!
** Пожалуйста, обратите внимание: обратите особое внимание на светодиод. Отрицательной стороной светодиода является короткая ножка, отмеченная плоским краем. **
Когда вы смотрите на светодиод, вы заметите, что его ноги разной длины. Длинная нога, «анод», это то место, где ток входит в светодиод. Этот вывод всегда должен быть подключен к источнику тока. Более короткая нога, “катод”, является выходом тока.
Короткая нога всегда должна быть соединена с дорожкой к земле GND.
Светодиоды привередливы, когда дело доходит до того, какой ток вы подаете на них. Слишком большой ток может привести к перегоранию светодиода. Чтобы ограничить величину тока, который проходит через светодиод, мы используем резистор в соответствии с источником питания и длинной ножкой светодиода; это называется токоограничивающим резистором. С микро: бит, вы должны использовать резистор 100 Ом. Мы включили их в комплект только по этой причине!
Такие компоненты, как резисторы, должны иметь изогнутые ножки под углом 90 °, чтобы правильно установить гнезда для макета. Вы также можете отрезать ноги короче, чтобы с ними было легче работать на макете.
Схема подключения для эксперимента
ВКЛЮЧЕНИЕ И ВЫКЛЮЧЕНИЕ ЛАМПЫ (ДИОДА)
Напишем программу, чтобы мы могли контролировать новый диод. Этот элемент подключаем к цифровому универсальному выходу – это означает, что на этом выходе могут происходить две вещи: может быть высокое логическое состояние (1) или низкое логическое состояние (0).
Пока достаточно в упрощенном виде запомнить, что : если выход имеет высокое логическое состояние (помечено как 1), это означает, что ток может течь туда, а если выход имеет низкое логическое состояние (0), это означает, что ток не является потоки. Итак, на практике:Если мы установим 1 на выходе, ток будет течь, и диод загорится, а если мы установим 0, ток не будет течь, и диод не загорится.
Лучше всего проверить это на практике. Что-то необходимо, чтобы иметь возможность контролировать состояние выхода. Здесь будет полезен блок, называемый выводом цифровой записи P0 to 1 . Используя раскрывающееся меню, мы можем выбрать разные выводы (вместо P0) и изменить значение этого выхода на 0 или 1 (просто введите соответствующее число).
Новый блок находится в разделе Advanced> Pins .
Диодная программа управления
Загружаем и тестируем! Теперь наши кнопки должны управлять новым светодиодом. Итак, мы создали простую систему управления освещением. Этого было бы достаточно, чтобы немного изменить нашу систему (добавив еще один модуль), и мы уже могли управлять таким образом мощным фонарем или лампой на столе. Принцип работы системы будет таким же!
НОЧНОЙ СВЕТИЛЬНИК.
Создадим более сложный проект, в котором используется датчик освещения, встроенный в Micro: бит. Как только программа запускает Micro:bit этот датчик определяет интенсивность света. Если интенсивность света падает ниже установленного значения ( в программном коде ниже это 25 ), загорится светодиодный индикатор (подключенный к контактам 0 и GND ) и на экране появится D ( = темный ). Светодиод снова гаснет, когда яркость превышает установленное значение; L ( = свет ) появляется на экране . Уровень освещенности регулируется от 0 до 255, где 0 обозначает темноту, а 255 – высокую яркость.
https://youtube.com/watch?v=tPBoxaLJnlIhttps%3A
ЗАДЕРЖКИ В МICRO:BIT
При создании программ мы часто хотим, чтобы операция длилась лишь мгновение. Например, мы хотели бы, чтобы диод загорелся только на 2 секунды. Чтобы сделать это возможным, необходимо выполнить три операции:
- Включите диод.
- Ожидание 2 секунды, то есть 2000 мс (миллисекунд).
- Выключи диод.
Здесь пригодится новая пауза блока (мс) на вкладке Basic , благодаря которой мы приостановим программу. Мы можем построить программу, в которой нажатие кнопки A включает светодиод на 2 секунды, а нажатие кнопки B включает светодиод на 200 миллисекунд, то есть 0,2 секунды.
Новая версия программы
Мы загружаем и тестируем программу! Отныне наша новая лампа сможет автоматически выключаться через подходящее время. Там может быть много приложений для такого освещения. Мы могли бы, например, построить умную лампу, которая включается только на десятки секунд, когда кто-то входит в комнату – есть много возможностей. Подумайте о других целях использования такого устройства!
ЦИКЛЫ, ТО ЕСТЬ ВЫПОЛНЯЮЩИЕ ТЕ ЖЕ ДЕЙСТВИЯ
Давайте предположим, что мы хотим, чтобы диод включался и выключался, например, 2 раза после нажатия кнопки. Конечно, мы можем запрограммировать целое следующим образом:
Программа, которая будет мигать светодиодом
Конечно, все будет работать – после загрузки этой программы светодиод будет мигать 2 раза при нажатии кнопки. Конечно, мы могли бы получить 3 вспышки таким же образом, но как насчет 10 или 100 вспышек? Никто не хотел бы копировать блоки так много раз. Здесь пригодятся петли, благодаря которым несколько блоков можно сделать много раз.
Мы будем использовать цикл, блок которого называется довольно сложно: повторите 4 раза (чтобы найти его на вкладке Loops ). С помощью этого цикла мы можем сделать так, чтобы инструкции из блоков выполнялись определенное количество раз (по умолчанию 4).
Программа, мигающая 4 раза со светодиодом, может быть сокращена до следующего вида:
Короткая версия благодаря использованию петель
Работа этой короткой версии будет идентична предыдущей. В рамках эксперимента стоит изменить количество повторений (с 4 до, например, 2 или 6), интересным опытом будет также изменение скорости мигания светодиода, например, до 100 мс.
Конечно, в программе может быть несколько циклов, поэтому мы можем использовать вторую кнопку (B) и, например, отображать простую анимацию, которая будет повторяться 4 раза. Здесь также стоит использовать новый прозрачный блок экрана (доступно в Basic> more ) – благодаря этому экран погаснет после окончания нашей анимации. Без него не было бы и следа на экране.
Лучше всего, если вы протестируете программу без этого блока и посмотрите, что произойдет!
Финальная версия программы
Внимательные слушатели могут теперь задаться вопросом, почему в цикле мигания появляются задержки, а в цикле, отображающем значки, нет задержек.
Анимация после нажатия кнопки B
Блок значков шоу уже содержит задержку 600 мс. Мы можем расширить их (добавив блок паузы ), но, к сожалению, мы не можем сократить его.