Изучаем Arduino: инструметы и методы технического волшебства - [55]
Теперь соберем части в единое целое. В начале программы необходимо подключить библиотеки, определить флажки и инициализировать переменные состояния.
Полный текст программы приведен в листинге 10.8. Загрузите ее на плату Arduino и сравните результаты с видеоклипом, демонстрирующим систему в действии.
Листинг 10.8. Программа автоматического регулятора температуры - LCD_thermostat.ino
// Это программа автоматического регулятора температуры
// Для вывода температуры используются 2 знака
// Использует библиотеку Wire с установкой адреса
#include
#define TEMP ADDR 72
// Подключение и инициализация библиотеки LiquidCrystal:
#include
LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);
- 218 -
// Пользовательский символ градуса
byte degree[8] = {
В00110,
В01001,
В01001,
В00110,
B00000, B00000, B00000, B00000,
};
// Пользовательский символ "вентилятор включен"
byte fan_on[8] = {
800100,
810101,
B01110,
B11111,
В01110,
B10101,
B00100,
B00000,
};
// Пользовательский символ "вентилятор выключен"
byte fan_off[8] = {
В00100,
B00100,
B00100,
B11111,
B00100,
B00100,
B00100,
B00000,
};
// Выводы подключения динамика, кнопок, вентилятора
const int SPEAKER=8;
const int DOWN_BUTTON =9;
const int UP_BUTTON =10;
const int FAN =11;
// Переменные для устранения дребезга кнопок
boolean lastDownTempButton = LOW;
boolean currentDownTempButton = LOW;
boolean lastUpTempButton = LOW;
boolean currentUpTempButton = LOW;
int set_temp = 23; // Значение граничной температуры
boolean one time = false; // Флаг звука динамика
- 219 -
void setup()
{
pinMode(FAN, OUTPUT);
// Создание объекта Wire (I>2С-датчик температуры)
Wire.begin();
// Настройки дисплея (число столбцов и строк)
lcd.begin(16, 2);
// Определить пользовательские символы
lcd.createChar(0, degree);
lcd.createChar(1, fan_off);
lcd.createChar(2, fan_on);
// Вывод закрепленных сообщений на дисплее
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Current:");
lcd.setCursor(10,0);
lcd. write ( (byte) 0);
lcd.setCursor(11,0);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Set:");
lcd.setCursor(10,1);
lcd.write ( (byte) 0);
lcd.setCursor(11,1);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(15,1);
lcd.write(1);
}
// Функция проверки на дребезг для нескольких кнопок
boolean debounce(boolean last, int pin)
{
boolean current = digitalRead(pin);
if (last != current)
{
delay(5);
current = digitalRead(pin);
}
return current;
}
void loop()
{
// Получить значение от датчика температуры
Wire.beginTransmission(TEMP_ADDR);
Wire.write (0);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(TEMP_ADDR, 1);
- 220 -
// Ожидаем передачу
// Получить 1 байт
while(Wire.available()==0);
int с = Wire.read();
// Установить курсор
// и вывести текущее значение
lcd.setCursor(8,0);
lcd.print(c);
// Проверка на дребезг для двух кнопок
currentDownTempButton = debounce(lastDownTempButton, DOWN_BUTTON);
currentUpTempButton = debounce(lastUpTempButton, UP_BUTTON);
// Уменьшить пороговое значение температуры
if (lastDownTempButton== LOW && currentDownTempButton == HIGH)
{
set_temp--;
}
// Увеличить пороговое значение температуры
else if (lastUpTempButton == LOW && currentUpTempButton
{
set_temp++;
}
// Вывод порогового значения на экран
lcd.setCursor(8,1);
lcd.print(set_temp);
currentDownTempButton;
lastDownTempButton
lastUpTempButton = currentUpTempButton;
// Очень жарко!
if (с >= set_temp)
{
// Однократный звуковой сигнал на динамик
if ( ! one_time)
{
tone(SPEAKER, 400);
delay ( 500);
one time = true;
}
// Отключить вывод звука
else
{
noTone (SPEAKER);
}
// Включить вентилятор и вывести значок на дисплей
digitalWrite(FAN, HIGH);
lcd.setCursor(15,1);
lcd.write(2);
}
- 221 -
//Не жарко!
else
{
// Выключить динамик
// Сбросить состояние one time в false
// Выключить вентилятор и значок на ЖК-дисплее
noTone(SPEAKER);
one time = false;
digitalWrite(FAN, LOW);
lcd.setCursor(15,1);
lcd.write(1);
}
}
Теперь, чтобы посмотреть температуру, необязательно подключать плату Arduino к компьютеру. Можно питать плату от батарейки или автономного источника питания и поместить ее в любом месте вашей комнаты.
ПРИМЕЧАНИЕ
Посмотреть видеоклип, демонстрирующий действие автономного терморегулятора, можно на странице http://www.exploringarduino.com/content/ch10. Этот видеофайл доступен также на сайте издательства Wiley.
10.6. Как усовершенствовать проект
Функциональные возможности описанной программы можно расширить. Вот несколько советов по улучшению проекта:
• Для увеличения мощности подключить вентилятор через транзистор.
• В зависимости от текущей температуры регулировать скорость вращения вентилятора с помощью широтно-импульсной модуляции.
• Добавить светодиоды для визуальной индикации предупреждений.
• Сделать звуковое оповещение в виде мелодии.
• Добавить фотодатчик и автоматически регулировать яркость подсветки дисплея в зависимости от освещенности в комнате, используя потенциометр SPI из главы 9.
Резюме
• Как подключить ЖК-дисплей к плате Arduino по стандартной схеме.
• Как создавать собственные символы для ЖК-дисплея с помощью генерации произвольных растровых изображений.
• Как изменить функцию устранения дребезга кнопки для нескольких кнопок.
• Как объединить датчики, двигатели, кнопки и ЖК-дисплей в едином автономном устройстве.