Цифровая электроника для начинающих - страница 17

Переменная index используется для вывода результатов с увеличением счетчика. Она создана в виде глобальной переменной, т.к. функция loop каждый раз вызывается заново. Стоит заметить, что при работе программы в течении долгого времени, переменная index может переполниться, для избежания таких случаев стоит использовать тип данных с большей разрядностью.

Запустив программу, мы получим в Serial Monitor данные типа таких:

0,      225,153,15401,            22,44,15,      540,302,192

1,      223,175,15434,            7,41,15,      540,302,192

2,      226,161,15417,            3,46,16,      540,302,192

3,      233,166,15411,            7,51,3,            540,302,192

4,      233,166,15411,            13,44,2,      540,302,192

5,      223,161,15435,            13,44,2,      540,302,192

Каждый датчик - 3х-осевой, соответственно мы имеем 3 колонки цифр с каждого из сенсоров (акселерометр, гироскоп и компас). Примерно такие же датчики стоят и в смартфонах, что используется например в играх, для управления наклонами устройства.

Данные также можно открыть в любой программе построения графиков, например онлайн на https://plot.ly/create/, и наглядно посмотреть как изменяются значения при вращении или повороте датчика. К примеру, на картинке показан график с магнитометра при поднесении к датчику металлического предмета.

Сам график построен с помощью бесплатного сервиса https://plot.ly/create/.

Чтение данных с барометра BMP280 аналогично. Нужно скачать библиотеки с сайта https://github.com/adafruit/Adafruit_BMP280_Library и поместить их в папку Документы\Arduino\libraries.

Код аналогичен приведенному выше.

#include

#include

#include

#include

Adafruit_BMP280 bmp;

void setup() {

Serial.begin(115200);

Serial.println(F("BMP280 test"));

if (!bmp.begin()) {

Serial.println(F("Could not find a valid BMP280 sensor"));

while (1);

}

}

void loop() {

// Чтение температуры

Serial.print(F("T = "));

Serial.print(bmp.readTemperature());

Serial.println(" *C");

// Атмосферное давление

Serial.print(F("Pressure = "));

Serial.print(bmp.readPressure());

Serial.println(" Pa");

// Барометрическая высота относительно “нулевой” отметки

Serial.print(F("Approx altitude = "));

Serial.print(bmp.readAltitude(1013.25)); // Давление на “нулевой” отметке

Serial.println(" m");

Serial.println();

delay(2000);

}

Разумеется, атмосферное давление не меняется столь же быстро, как показания акселерометра. Оставив программу работать некоторое время, можно получить график изменения атмосферного давления. Барометрическая высота кстати, активно используется в авиации, т.к. позволяет получать довольно-таки точную высоту над уровнем моря относительно нулевой отметки. Точность цифровых датчиков весьма высока, и позволяет улавливать даже разницу в высоте менее 1м. Это используется например, в квадрокоптерах для удержания заданной высоты полета.

Самостоятельная работа #1: Вывести на графике изменение атмосферного давления за ночь. Т.к. давление изменяется медленно, паузу в коде можно увеличить, это уменьшит требуемое количество сохраняемых данных.

Самостоятельная работа #2: Создать устройство “тревожной сигнализации”, которое будет мигать светодиодом и включать звук, если кто-то сдвинул прибор с места. Для этого при включении устройства стоит запоминать текущее значение акселерометра или компаса, и если значения вышли за заданные пределы, значит устройство было сдвинуто. Также можно предусмотреть отдельную кнопку “сброс” для запоминания новых значений. Разместив такой прибор в компактном корпусе, его можно использовать например, для охраны чемодана.

2.10 Подключаем часы реального времени (RTC)

Мы уже знаем, как подключить к Arduino внешнюю нагрузку через полевой транзистор или реле, как запрограммировать паузы и считывать температуру с внешнего сенсора. Допустим, мы решили сделать полив цветов по расписанию - утром и вечером. Но как Arduino узнает, какое сейчас время суток? Для этого может использоваться специальная микросхема - модуль часов реального времени (Real Time Clock). Данный модуль передает данные по I2C, время хранится в специальной микросхеме DS1307, на плате также есть батарейка, обеспечивающая работу модуля когда питание отключено.