Laboratorium 1.6 – Wojciech Tarnawski

Zakres laboratorium:

Zapoznanie z bibliotekami Arduino
Obsługa LCD, pomiar temperatury – czujnik DS18B20
Dioda RGB, zmiana kolorów

1. Zapoznanie z bibliotekami Arduino – program oscyloskopu

stworzyć nowy program zgodny z koncepcją Arduino
skonfigurować interfejs UART do pracy z prędkością 19200 (biblioteka “Serial”)
podłączyć potencjometr do kanału pomiarowego analogowego A0, odczytać napięcie z tego pinu (funkcja “analogRead()”)
odczytane napięcie wysłać na terminal, narysować wykres

2. Obsługa wyświetlacza LCD, pomiar temperatury czujnik DS18B20 – program termometru

dodać kolejną funkcjonalność do poprzedniego programu
do obsługi LCD, wykorzystać bibliotekę “LiquidCrystal”. Przykładowy kod poniżej:

Arduino

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
 
 
void setup() {
  lcd.init();
  lcd.backlight(); 

}

void loop() {
 lcd.clear();
 lcd.print("Hello!!!");
 delay(1000);
}

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {

lcd.init();

lcd.backlight();

}

void loop() {

lcd.clear();

lcd.print("Hello!!!");

delay(1000);

}

podłączyć czujnik DS18b20 – złącze na płytce “EduTar” oznaczone “DS_conn” – do wybranego pinu mikrokontrolera. Wybrany pin należy skonfigurować w programie, definicja preprocessora “ONE_WIRE_BUS”
odczytać temperaturę i wyświetlić na wyświetlaczu LCD. Do odczytu temperatury można użyć następujący kod:

Arduino

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2

// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.
DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {
  // DS18b20 Start up the library
  sensors.begin();
}

void loop() {
sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures
  float tempC = sensors.getTempCByIndex(0);
}

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2

// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.

DallasTemperature sensors(&oneWire);

void setup() {

// DS18b20 Start up the library

sensors.begin();

}

void loop() {

sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperatures

float tempC = sensors.getTempCByIndex(0);

}

3. Dioda RGB, zmiana kolorów

Wykorzystać sygnał PWM do sterowania diodą RGB – co to jest za sygnał?
W Arduino można użyć funkcji “analogWrite()”. Sprawdzić na jakich wyprowadzeniach można używać sygnału PWM.
Dioda RGB ma wspólna anodę podłączoną do napięcia zasilania, jej wyprowadzane są dostępne na pinach “LED_R”, “LED_G”, “LED_B”. Każdy z pinów to osobna katoda diody RGB.
W programie należy podawać sygnał PWM tak aby uzyskać efekt przełączającej się tęczy.

4. Program kolorowego czajnika elektrycznego

Na bazie poprzedniego programu utworzyć program naśladujący sygnalizację diodą RGB poziomu nagrzania wody w czajniku elektrycznym.

W zależności od symulowanej temperatury wody, dioda RGB powinna wskazywać barwą jej ciepła jak na rysunku poniżej.

temperaturę wyznaczyć za pomocą wzoru:

temp=Vx20, gdzie V to napięcie w woltach odczytane z potencjometru – należy podłączyć potencjometr,

więc dla napięcia 5.0V mamy 100 stopni, dla 3.0V-60stopni itd.

Napięcie i symulowaną temperaturę należy wyświetlać na wyświetlaczu LCD. Dodatkowo należy wyświetlać napis z opisem słownym o stanie wody (zimna, ciepła, gorąca, wrzątek), progi ustalić samodzielnie.

Zakres laboratorium 2017-2021 (nie aktualne)

Szybkie zapoznanie z STM32

Wykorzystać środowisko programistyczne: STM32CubeIDE 1.7.0

Do komunikacji z komputerem użyć program terminala: RealTerm

Zapoznać się z dokumentacją:

STM32L432 – dokumentacja
STM32L432 – rejestry
STM32L432 – biblioteka HAL

Zadanie 1

Skonfigurować płytkę Nucleo z mikrokontrolerem L432
Zmienić nazwę pinu PB3 na LED
Utworzyć program który będzie mrugał wybraną diodą LED (“HAL_GPIO_WritePin”, “HAL_Delay”)

Zadanie 2

Zapoznać się z komunikacją UART – parametry podstawowe
Uruchomić na komputerze program RealTerm i skonfigurować do pracy z mikrokontrolerem
Utworzyć zmienną do przechowywania tablicy znaków o pojemności 50 znaków
Utworzyć kod, który będzie, co 1 sekundę wysyłał na terminal komunikat: “Hello, to ja …” Zamiast “…” należy wstawić swój pomysł. Napisy powinny wyświetlać się w nowej linii terminala pod sobą.

Zadanie 3

Zmodyfikować poprzedni program aby działał jak zegarek, wyświetlał ilość sekund od uruchomienia programu (jako podstawa czasu może być wykorzystana zmienna w pętli głównej niedementowana, co 1 sekundę)
Do zbudowania napisu można zastosować funkcję “sprintf”