Плавное мигание светодиодом или осваиваем массивы…

Конечно же можно все реализовать при помощи тригонометрической функции (sin). Используя данную функцию, можно на аналоговом выходе получить сигнал синусоидальной формы. Если к такому выходу подключить светодиод, то он будет плавно «мигать»: то плавно разгораться, то плавно угасать…

Но данная функция будет «напрягать» непрерывным вычислительным процессом сам микроконтроллер, ведь цикл условно говоря бесконечный, и каждый раз микроконтроллер должен рассчитывать одни и те же значения, что является нерациональным решением. Более практично вычислить заранее значений синусов, и представить данные в виде массива.

Выполнить все необходимые расчёты и создать массив данных удобно в небольшой программе Sinus Tab. По сути вам ничего не нужно делать: просто запустите программу, и нажмите кнопку «CALC». В окне программы появиться массив чисел, которые мы скопируем и вставим в программу Ардуино.

После запуска программы (скетч можно взять здесь: жми сюда...) мы увидим, как светодиод будет плавно мигать: то плавно разгораясь, то плавно угасать. Но гораздо интереснее подключить вместо светодиода RC цепь, и далее на выход цепи осциллограф. Как вы думаете какой мы тогда сможем увидеть сигнал? Наверно вы догадались: синусоиду, но нам же интересно поэкспериментировать!

Теперь давайте разберем подробнее что из себя представляет такая RC цепь. А это не что иное как простейший ЦАП (цифровой аналоговый преобразователь). То есть благодаря такой цепи мы сможем цифровой сигнал «превратить» в аналоговый. Номиналы радиодеталей: конденсатор 1 мкФ, резистор 10кОм. Вот и все! Пробуем все теперь на практике, и действительно очень интересно наблюдать как цифровой сигнал прямоугольной формы превращается в синусоиду…

Но вернемся опять к нашему скетчу. Все же не очень хорошо, когда для генерации данных используется сторонняя программа. А нельзя ли сделать так: пусть один раз микроконтроллер все же просчитает нужное значение (в нашем следующем примере 180 значений) и запишет их в массив. А уже потом во втором цикле (так называемая «петля») будет брать готовые вычисленные ранее значения. Скетч заметно стал меньше:

int ledPin=11;

float mas [180];

int led;

void setup() {

pinMode (ledPin, OUTPUT);

for (int x=0; x<180; x++)

{

  mas[x]=(255*(sin(x*3.1415/180))); // запись расчетных значений в массив

}

}

void loop() {

 for(int y=0; y<180; y++)

 {

  analogWrite (ledPin, mas[y]);

  delay (10);

 }

}

Но заметьте, что все работает точно так же: светодиод плавно мигает. Причем скетч в котором мы хранили массив использует 1 510 байт (4%) памяти устройства. Всего доступно 32 256 байт. Глобальные переменные используют 268 байт (13%) динамической памяти, оставляя 1 780 байт для локальных переменных. Максимум: 2 048 байт.

Теперь сравним со вторым скетчем, где данные рассчитываются и помещаются в массив. Второй скетч использует 2 632 байт (8%) памяти устройства. Всего доступно 32 256 байт. Глобальные переменные используют 731 байт (35%) динамической памяти, оставляя 1 317 байт для локальных переменных. Максимум: 2 048 байт.

 Вот такое неожиданный результат! Но впрочем проверить пожалуй стоило. До встречи в следующем уроке.