Робототехника: практическое введение для детей и взрослых
Шрифт:
Что такое светодиод
Прежде чем мы приступим к созданию программ для управления светодиодами, расскажем кратко о том, что же такое светодиод. Из названия можно догадаться, что это диод, способный излучать свет.
Полупроводниковые диоды – это электронные компоненты, которые проводят ток только в одном направлении.
У диода два вывода, один из которых называется анодом, а другой – катодом. Чтобы через диод пошел ток, к аноду необходимо подключить положительный вывод батарейки, а к катоду – отрицательный. В обратную сторону ток не пойдет (на
Светодиод излучает свет, когда через него проходит электрический ток в прямом направлении, т.е. от анода к катоду.
Никогда не подключайте диоды и светодиоды к батарейке напрямую – через диод может пойти слишком большой ток и он в итоге выйдет из строя. Обязательно используйте токоограничительный резистор.
В продаже вы можете встретить светодиоды, допускающие прямое подключение к батарейке напряжением до 5 В без токоограничительного резистора, однако это нужно уточнить у продавца.
На рис. 2.1 мы показали, как можно подключить светодиод к батарейке с напряжением 1,5 В.
Рис. 2.1. Подключение светодиода к батарейке
При использовании батарейки с напряжением 1,5-3 В обычный светодиод нужно подключать через резистор номиналом 1 К. Этот резистор ограничивает ток, проходящий через светодиод.
Собирая такую схему самостоятельно, убедитесь, что свет излучается только при правильной полярности, т.е. когда ток через светодиод идет в прямом направлении, т.е. от анода к катоду.
Возможно, это будет для вас сюрпризом, но носители электрического тока, а именно электроны, перемещаются в обратном направлении, от минуса к плюсу – они несут отрицательный электрический заряд. До открытия электрона Томсоном в 1897 году природа электрического тока еще не была до конца изучена, поэтому было принято условное направление движения тока – от плюса к минусу. Так оно осталось и до сих пор.
Создаем программу для мигания светодиодом
Откройте программу MakeCode (установленную на компьютер или загруженную в браузер). Создайте там новый проект, как это мы описали в предыдущем разделе книги, и раскройте палитру Светодиоды (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Палитра Светодиоды
Перетащите блок переключить в блок постоянно. После этого откройте палитру Основное и перетащите из нее блок пауза, расположив его под блоком переключить, как это показано на рис. 2.2.
Теперь щелкните кнопку Скачать, и через некоторое время вы сможете наблюдать, как на плате micro:bit начнет мигать светодиод
На рис. 2.3 показан момент, когда светодиод включен.
Рис. 2.3. Мигает светодиод с координатами (0,0)
Система координат для выбора светодиодов показана на рис. 2.4.
< image l:href="#"/>Рис. 2.4. Система координат для выбора светодиодов
Если расположить микроконтроллер разъемом вниз, то начало системы координат будет в левом верхнем углу. Ось X пойдет вправо, а ось Y – вниз.
Все, что вы добавите в блок постоянно, будет выполняться в зацикленном режиме, как бы по кругу. Вначале сработает блок переключить, потом пауза, дальше опять переключить и пауза, и так бесконечно, пока на микроконтроллер подается напряжение питания.
В палитре Основное также есть блок при начале, содержимое которого исполняется только один раз после включения питания микроконтроллера.
Теперь давайте сохраним проект с помощью кнопки с изображением дискеты, задав для него имя «Мигаем-светодиодом». Код программы будет сохранен в файле BoxRover/ch02/microbit-Мигаем-светодиодом.hex, и вы сможете его скачать на сайте автора http://frolov-lib.ru/books/boxrover/.
Теперь давайте проведем некоторые эксперименты.
Прежде всего, попробуйте изменить расположение мигающего светодиода, отредактировав его координаты в блоке переключить.
Если щелкнуть мышью значение координаты, появится слайдер, с помощью которого можно выбрать число от 0 до 4. Число также можно задать и с клавиатуры, если предварительно щелкнуть мышью соответствующее поле. Установите координаты светодиода (4,4), как это показано на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Изменяем координаты мигающего светодиода
Если теперь загрузить программу в память micro:bit, то будет мигать уже другой светодиод (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Мигает светодиод с координатами (4,4)
В качестве следующего эксперимента попробуйте уменьшить интервал мигания, изменив значение в панели пауза.
Установите там, например, задержку 100 мс. Мигание светодиода заметно ускорится. Вы даже можете совсем убрать задержку из блока постоянно (рис. 2.7) .