Arduino.ru
Мигаем светодиодом
В этом примере показано как с помощью контроллера Arduino заставить мигать светодиод.
Необходимые компоненты
- контроллер Arduino
- светодиод
- резистор 220 Ом
Подключение
Мы подключаем резистор сопротивлением 220 Ом к выходу номер 13 (pin 13), к резистору в свою очередь подключаем анод (обычно длинная ножка) светодиода. Катод подсоединяем к земле (Grd). Затем подключаем контроллер через USB кабель к компьютеру и загружаем приведенный ниже код на котроллер Arduino.
Большинство плат Arduino имеют встроенный SMT (Surface-mount techology)светодиод, подключенный к выходу 13. Если вы запустите код на таких платах без подключения внешниего светодиода, то вы должны увидеть мигание встроенного светодиода на плате.
Схема
В коде мы первой строк задаем режим выхода для вход/выхода (pin) 13:
В основном цикле (loop) программы зажигаем светодиод:
На выходе 13 появляется напряжение 5 В. Светодиод зажигается. Затем мы выключаем светодиод:
Изменив напряжение на выходе на 0 вольт, мы выключили светодиод. Для того чтобы человеческий глаз успевал замечать переключение светодиода введем задержку с помощью функции delay() .
Blink
This example shows the simplest thing you can do with an Arduino to see physical output: it blinks the on-board LED.
Hardware Required
220 ohm resistor
Circuit
This example uses the built-in LED that most Arduino boards have. This LED is connected to a digital pin and its number may vary from board type to board type. To make your life easier, we have a constant that is specified in every board descriptor file. This constant is LED_BUILTIN and allows you to control the built-in LED easily. Here is the correspondence between the constant and the digital pin.
D13 — Intel Edison
D13 — Intel Galileo Gen2
D13 — Leonardo and Micro
D13 — LilyPad USB
If you want to lit an external LED with this sketch, you need to build this circuit, where you connect one end of the resistor to the digital pin correspondent to the LED_BUILTIN constant. Connect the long leg of the LED (the positive leg, called the anode) to the other end of the resistor. Connect the short leg of the LED (the negative leg, called the cathode) to the GND. In the diagram below we show an UNO board that has D13 as the LED_BUILTIN value.
The value of the resistor in series with the LED may be of a different value than 220 ohm; the LED will lit up also with values up to 1K ohm.
Schematic
After you build the circuit plug your Arduino board into your computer, start the Arduino Software (IDE) and enter the code below. You may also load it from the menu File/Examples/01.Basics/Blink . The first thing you do is to initialize LED_BUILTIN pin as an output pin with the line
In the main loop, you turn the LED on with the line:
This supplies 5 volts to the LED anode. That creates a voltage difference across the pins of the LED, and lights it up. Then you turn it off with the line:
That takes the LED_BUILTIN pin back to 0 volts, and turns the LED off. In between the on and the off, you want enough time for a person to see the change, so the delay() commands tell the board to do nothing for 1000 milliseconds, or one second. When you use the delay() command, nothing else happens for that amount of time. Once you’ve understood the basic examples, check out the BlinkWithoutDelay example to learn how to create a delay while doing other things.
Once you’ve understood this example, check out the DigitalReadSerial example to learn how read a switch connected to the board.
See Also
AnalogReadSerial — Read a potentiometer, print its state out to the Arduino Serial Monitor.
BareMinimum — The bare minimum of code needed to start an Arduino sketch.
DigitalReadSerial — Read a switch, print the state out to the Arduino Serial Monitor.
Fade — Demonstrates the use of analog output to fade an LED.
ReadAnalogVoltage — Reads an analog input and prints the voltage to the serial monitor.
Blink Without Delay
Sometimes you need to do two things at once. For example you might want to blink an LED while reading a button press. In this case, you can’t use delay() , because Arduino pauses your program during the delay() . If the button is pressed while Arduino is paused waiting for the delay() to pass, your program will miss the button press.
This sketch demonstrates how to blink an LED without using delay() . It turns the LED on and then makes note of the time. Then, each time through loop() , it checks to see if the desired blink time has passed. If it has, it toggles the LED on or off and makes note of the new time. In this way the LED blinks continuously while the sketch execution never lags on a single instruction.
An analogy would be warming up a pizza in your microwave, and also waiting some important email. You put the pizza in the microwave and set it for 10 minutes. The analogy to using delay() would be to sit in front of the microwave watching the timer count down from 10 minutes until the timer reaches zero. If the important email arrives during this time you will miss it.
What you would do in real life would be to turn on the pizza, and then check your email, and then maybe do something else (that doesn’t take too long!) and every so often you will come back to the microwave to see if the timer has reached zero, indicating that your pizza is done.
In this tutorial you will learn how to set up a similar timer.
Hardware Required
220 ohm resistor
Circuit
To build the circuit, connect one end of the resistor to pin 13 of the board. Connect the long leg of the LED (the positive leg, called the anode) to the other end of the resistor. Connect the short leg of the LED (the negative leg, called the cathode) to the board GND, as shown in the diagram above and the schematic below.
Most Arduino boards already have an LED attached to pin 13 on the board itself. If you run this example with no hardware attached, you should see that LED blink.
Schematic
After you build the circuit plug your board into your computer, start the Arduino Software (IDE), and enter the code below.
The code below uses the millis() function, a command that returns the number of milliseconds since the board started running its current sketch, to blink an LED.
See Also
Button — Use a pushbutton to control an LED.
Debounce — Read a pushbutton, filtering noise.
DigitalInputPullup — Demonstrates the use of INPUT_PULLUP with pinMode().
StateChangeDetection — Count the number of button pushes.
toneKeyboard — A three-key musical keyboard using force sensors and a piezo speaker.
toneMelody — Play a melody with a Piezo speaker.
toneMultiple — Play tones on multiple speakers sequentially using the tone() command.
tonePitchFollower — Play a pitch on a piezo speaker depending on an analog input.
Умное мигание светодиодом в Ардуино
Мигание светодиода в Ардуино, что может быть проще и бесполезнее. На самом деле практическую пользу от этой простой функции можно найти.
Бывает при программирование какого-нибудь устройства не хватает портов ввода-вывода микроконтроллера. Или из экономических соображений, а может нехватки места в корпусе, не хочется устанавливать дисплей, а как то сигнализировать о режимах работы устройства очень хотелось бы. Часто достаточно сигнализировать о этих режимах горением или миганием светодиода. А если режимов много?
На мысль меня навела автомобильная сигнализация, в которой я как то программировал режим автозапуска. Там, чтобы установить, например, 14-й бит определенного регистра нужно было после входа в режим программирования этого регистра 14 раз нажать на определенную кнопку брелка, а потом дождаться 14-ти коротких сигналов (или мигания поворотников). Затем нажать кнопку в подтверждения и услышать длинный сигнал. Гениально! Никаких дисплеев и экранных меню. Правда, одновременно, и жутко неудобно.
Но если внутренних режимов немного, то использовать количество морганий светодиодом вполне функционально.
Начнем с простого.
Пример мигания светодиодом для Ардуино
Это первая программа которую осваивают при изучении Ардуино. Во многих контроллерах, которые мне попадались в последнее время, эта программа зашита на заводе, видимо для тех кто не осилил и это.
Казалась бы задавай различные интервалы между высокими и низкими уровнями порта и будет нужное. Но при этом контроллер больше ничего не делает (ну почти ничего, прерывания он все таки обрабатывает). Делать что-то еще он конечно может, но не в основном цикле loop().
Поэтому отказываемся от delay() и переходим на события с использованием millis()
Использование событий с использованием millis()
Ну вот. Цель достигнута. Светодиод мигает, а процессорное время в цикле loop() практически полностью доступно для других функций. Правда в таком коде использование требуемых режимов мигания реализуется довольно сложно — несколько событий с разными интервалами, много условий по необходимому режиму и предыдущему состоянию. Слишком сложно.
Обработка битовой матрицы состояния светодиода
Уменьшаем время срабатывания события до 1/8 секунды и в 1 байте кодируем 8 бит состояний, отображаемых последовательно.
Первые три режима работы светодиода простые. А вот остальные уже можно использовать для демонстрации режима микроконтроллера:
Короткая вспышка 1 раз в секунду 
Две вспышки в секунду 
Три вспышки 
И постоянные вспышки четыре раза в секунду 
В принципе, на этом можно было и остановиться, так как для большинства проектов этого бы хватило. Но если этого мало и вам нужно будет разрабатывать программирование автосигнализации )))
Что если 8 бит состояний светодиодов мало?
Использование 4-х байт для определения состояния светодиода
Получаем циклический сигнал SOS — три коротких, три длинных и снова три коротких сигнала светодиодом, повторяемый каждые 4 секунды 
Очень много людей критиковали Ардуино за ужасный стиль программирования микроконтроллеров без использования прерываний
Только хардкор. Только прерывания!
Берем 16-ти битный Таймер 1. Устанавливаем прерывание на переполнение за 125мс
Подробно по программированию таймера можно почитать здесь. При этом delay() на 5 секунд в Loop() совершенно не мешают управлению нашим светодиодом.
Недостаток такого метода в том, что не будут работать некоторые функции и библиотеки, использующие таймер 1. Например, ШИМ.
Если с программированием регистров таймера сложно, а прерывание по таймеру использовать интересно —
Прерывание по таймеру с «человеческим лицом»
Добрые люди написали программный интерфейс к таймеру в виде библиотеки TimerOne
Ну, и напоследок, код для тех, кто как и я «грызет» программирование WiFi модулей ESP8266 в среде Arduino IDE.
Прерывание по таймеру в ESP8266
Там другие добрые люди прямо в ядро ESP для Arduino встроили библиотеку Ticker
Использовать прерывания в ESP следует осторожно, так как очень часто это вызывает срабатывание злобного сторожевого таймера WDT, который считает, что на обработку встроенных WiFi функций выделяется слишком мало времени.
Надеюсь, эта статья будет немного полезной для всех любителей мигать светодиодами в Ардуино и не только им.
Мигающий светодиод Ардуино Нано, Уно
Мигание светодиодом Ардуино, встроенного в плату — один из первых примеров скетчей, для начинающих изучать программирование микроконтроллера Arduino Uno или Arduino Nano. Разберем несколько примеров — мигание встроенным светодиодом, мигание без delay, мигание несколькими светодиодами. Прочитав статью до конца, вы поймете, как управлять миганием светодиодов, подключенных к Ардуино.
Мигание светодиодом на Ардуино Нано, Уно
Для этого занятия потребуется:
- Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- светодиоды и резисторы;
- макетная плата;
- провода «папа-папа».
Платы данного семейства имеют встроенный светодиод на плате, подключенный к пину 13 через резистор. Этот светодиод мигает при включении или перезагрузке микроконтроллера. Можно с помощью программы управлять включением и выключением (миганием) светодиодом, который «висит» на 13 пине Arduino Uno и Nano. При этом не потребуется даже собирать на макетной плате электрическую схему.
Мигание встроенным светодиодом на плате
Для первого примера не потребуется собирать принципиальную схему. Код программы, используется из примера «Подключение светодиода к Ардуино». Встроенный светодиод подключается через резистор, поэтому к 13 пину можно подключать внешний светодиод без резистора. Это самый простой скетч, с которого начинают знакомство с Ардуино, скопируйте код и загрузите его в микроконтроллер через Arduino IDE.
Скетч. Мигание встроенным светодиодом Ардуино
Пояснения к коду:
- delay(); останавливает программу на заданное количество микросекунд;
- данный код подойдет к плате Arduino Nano и Arduino Mega.
Мигание светодиода на Ардуино без delay
В коде используется функция millis, которая возвращает количество миллисекунд с момента начала программы. Благодаря этой функции можно организовать многозадачность микроконтроллера. В отличии от функции delay(); , программа не останавливает выполнение команд в скетче, а считает когда пройдет заданное количество миллисекунд и может выполнять параллельные задачи.
Схема для мигания светодиодом на Ардуино без delay
Скетч. Мигание светодиода на Arduino Uno без delay
Пояснения к коду:
- каждые 500 миллисекунд состояние переменной boolean меняется на противоположное с помощью команды ledState=!ledState .
Мигание двух светодиодов на Ардуино Уно
Для следующего примера потребуется собрать схему на макетной плате из двух светодиодов, как изображено на картинке ниже. Более сложная программа с мигающими светодиодами — это светофор на Ардуино, где уже необходимо регулировать включение и выключение трех светодиодов и больше. После сборки электрической схемы загрузите следующий код в микроконтроллер.
Мигание несколькими светодиодами на Ардуино одновременно
Скетч. Мигание несколькими светодиодами одновременно
Пояснения к коду:
- включение/выключение светодиодов происходит поочередно;
- одновременное включение можно сделать, поменяв местами строчки в коде.
Заключение. В этом обзоре мы рассмотрели, как сделать мигающий светодиод на Arduino Nano или Uno. Заставить светодиод мигать можно с помощью задержки delay или через millis. Если у вас остались вопросы по данной теме, то можете их смело оставлять в комментариях к этой записи. Мы постараемся ответить на все вопросы по мере поступления. Желаем успехов в освоении программирования Arduino.