ورودی آنالوگ در Arduino — راهنمای کاربردی

ورودی‌های آنالوگ به منظور وارد‌کردن اطلاعات آنالوگ به داخل بردهای دیجیتال استفاده می‌شوند. در این مطلب می‌خواهیم با این ورودی‌ها در برد‌های معروف Arduino آشنا شویم یا در اصل به مبحث ورودی آنالوگ در Arduino بپردازیم.

در خیلی از پروژه‌های عملی مهندسی برق، لازم است داده‌های آنالوگ سنسورها وارد برد‌های دیجیتال شوند. برای مثال برای اندازه‌گیری شدت نور محیط از سنسورهای LDR استفاده می‌شود. این سنسور یک مقاومت متغیر وابسته به نور محیط است و با تغییر نور محیط مقاومت الکتریکی آن نیز تغییر می‌کند. برای تبدیل تغییرات مقاومت به تغییرات ولتاژ الکتریکی از مدار مقسم ولتاژ استفاده می‌شود.

فیلم آموزش برد آردوینو Arduino با انجام پروژه های عملی در فرادرس

کلیک کنید

بنابراین مطابق شکل ۱، با تغییر نور محیط ولتاژ دو سر سنسور LDR تغییر پیدا خواهد کرد و ما می‌توانیم با اندازه‌گیری ولتاژ، نور محیط را اندازه‌گیری کنیم.

تعداد ورودی‌های آنالوگ در بردهای مختلف Arduino متفاوت است. برای مثال در آردیونو نوع UNO، فقط ۶ ورودی آنالوگ وجود دارد که در پایین و سمت راست برد قرار گرفته است (شکل ۲).

برای خواندن اطلاعات آنالوگ در نرم‌افزار Arduino از دستور analogRead استفاده می‌کنیم. محدوده اندازه‌گیری ولتاژ عموما بین ۰ تا ۵ ولت و برای برد آردیونو Due ۰ تا ۳.۳ ولت است. همچنین دقت اندازه‌گیری در اغلب بردهای آردیونو ۱۰ بیت است. یعنی خروجی دستور analogRead اعداد صحیح بین ۰ تا ۱۰۲۳ است. ۰ متناظر با صفر ولت و  ۱۰۲۳ متناظر با ۵ ولت است و برای بقیه ولتاژها رابطه خطی برقرار است. البته در برد آردیونو Due می‌توان تعداد بیت‌ها را افزایش داده و داده‌های آنالوگ را با دقت بالاتری قرائت کرد.

فرض کنید بخواهیم ولتاژ خروجی یک پتانسیومتر را توسط آردیونو Uno بخوانیم و بر روی سریال مانیتور نرم‌افزار نمایش بدهیم. اتصالات سخت‌افزاری مطابق شکل ۳ زیر برقرار می‌شود. پایه‌های ثابت پتانسیومتر به تغذیه ۵ ولت و زمین آردیونو و پایه مشترک نیز به ورودی آنالوگ A0 متصل می‌شوند.

سپس توسط برنامه زیر داده‌های آنالوگ اندازه‌گیری شده و بر روی سریال مانیتور نمایش داده خواهد شد.

1#define inputPin A0;
2void setup()
3{
4pinMode(inputPin, INPUT);
5Serial.begin(9600);
6}
7void loop()
8{
9int reading = analogRead(inputPin);
10float volts = reading / 204.6;
11Serial.println(volts);
12delay(500);
13}

در صورتی که مطلب بالا برای‌ شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالبی که در ادامه آمده‌اند نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌‌های آردوینو Arduino
• آموزش برد آردوینو (Arduino) با انجام پروژه‌های عملی
• مجموعه آموزش‌‌های مهندسی الکترونیک
• آموزش آردوینو در نرم‌افزار پروتئوس (برنامه‌نویسی و شبیه‌سازی همراه با پیاده‌سازی چند پروژه)
• تبدیل AC به DC — راهنمای کاربردی
• محدودسازی جریان در یک جهت — راهنمای کاربردی
• کنترل جهت گردش موتور DC — راهنمای کاربردی

^^