Harjutusülesanded

Eesmärgiks on koostada programm, mis täidab kirjeldatud ülesannet.

• Potentsiomeetri takistuse väärtus alla 1000 Ω kuvatakse LCD-l oomides ja üle 1000 Ω kilo-oomides. Tulemus näidata korrektsetes ühikutes, oome tähistada (Ohm).

1. Objekti kauguse mõõtmine. Infrapuna anduriga mõõdetakse objekti kaugust nupu S1 vajutamisel. Mõõtmise ajal vilgutatakse korraks kollast LED-i. Kui objekt on kaugemal kui 50 cm, süttib roheline LED, kui objekt on lähemal kui 50 cm, süttib punane LED.
2. Mõõdetakse objekti kaugust ultraheli anduriga ja tulemus kuvatakse 7-segmendilise numberindikaatori abil. Kauguse suurenemisel peab vastavalt kasvama ka kuvatav väärtus. Kaugust näidata detsimeetrites (dm).
3. NTC temperatuurianduri väärtus kuvatakse LCD-l kraadides. Nupu S2 abil saab muuta ühikuid: Kelvin (K), Fahrenheit (F) ja Celsius (C). Temperatuuri näidatakse korrektsete ühikute ja sümbolitega.
4. Kasutades LDR andurit, tuvastatakse järsk valguse intensiivsuse muutus (laevalgustuse sisse-välja lülitamine). Kui muutus on järsk, alarmeeritakse sellest punase LED-i vilkumisega (5 sekundit). Kui valguse intensiivsus muutub sujuvalt, näidatakse selle muutumise suunda. Roheline LED tähistab valgusetugevuse suurenemist ja kollane valgustugevuse vähenemist. (Vihjeks: anduri väärtust ei ole vaja luksideks teisendada, arvutustes võib kasutada otse adc väärtust.)
5. Kasutades PIR andurit ja kombineeritud temperatuuri-niiskuse andurit, koostatakse lihtne programm, mis näitab inimese ruumi sisenedes LCD ekraanil ruumi keskkonna parameetreid: niiskus, temperatuur ja valguse intensiivsus. Inimese lahkudes LCD ekraan puhastatakse ja programm jääb ooteseisundisse.

1. Andmesalvestaja. Pidevalt mõõdetakse kõigi analoogandurite (potentsiomeeter, termistor ja fototakisti) väärtusi ja jooksvalt salvestatakse miinimum- ja maksimumväärtused. Nupuga S1 saab vahetada LCD-l kuvatava anduri infot. Kuvada tuleb anduri nimi (lühidalt) ja käesolev-, minimaalne- ning maksimaalne näit.
2. Ultraheli kaugusmõõtur. Vajutades nupule S2, tehakse 10 järjestikulist mõõtmist ühe sekundi jooksul. Pärast mõõtmist kuvatakse mõõdetava objekti keskmine kaugus detsimeetrites 7-segmendilisel numberindikaatoril. Vajutades nupule S1, kuvatakse minimaalne mõõtetulemus, ja vajutades nupule S3, kuvatakse maksimaalne mõõtetulemus.
3. Liikumise kiirus. Vastavalt objekti kauguse muutuse suurusele (mõõdetuna infrapuna- või ultraheli anduriga) näidatakse seda LED-idel: aeglane muutus rohelise LED-iga, mõõdukas muutus kollase LED-iga ja kiire muutus punase LED-iga. Kiirust võib kuvada ka LCD ekraanil.
4. Kombineerides infrapuna ja ultraheli kaugusanduri, määratakse objekti kaugus, liikumise kiirus ja suund. Tulemused kuvatakse LCD-l.
5. Kiirendusanduri abil tuvastatakse objekti liikumine ja liikumise suund, mida näidatakse LCD ekraanil kriipsuga ekraani keskpunktist. Kriipsu pikkus vastab kiirenduse absoluutväärtusele.

1. Mis on ATxmega128A1U mikrokontrolleri analoog-digitaalmuunduri (ADC) täpsus? Milline on vähim sisendi pinge muutus, mida on võimalik mõõta?
2. Kaua võtab aega üks ADC muundamise protsess? Kuidas saab muuta muunduri töösagedust?
3. Milline on ADC sisendpinge piirkond? Kas ja kuidas on võimalik seda muuta?
4. Mis vahe on positiivse temperatuuri koefitsiendiga (PTC) ja negatiivse temperatuuri koefitsiendiga (NTC) termistoril? Loetlege ühe eelised teise ees.
5. Mis on pingejaguri eesmärk mõõteahelas?
6. Koostage pingejagur, mis võimaldaks ATxmega128A1U mikrokontrolleriga kasutada analoogandurit, mille maksimaalne väljundpinge on 10 V.
7. Kui potentsiomeetri otstele lisada eraldi takistid ja rakendada neile pinge 5 V, siis millised peavad olema lisatakistite ja potentsiomeetri takistus, et pinget potentsiomeetri liuguril saaks reguleerida 1 V ja 2 V vahel (potentsiomeetrit servast-serva pöörates)? Potentsiomeetrit ei tohiks läbida suurem vool kui 10 mA.
8. Millised keskkonnaparameetrid mõjutavad ultraheli kaugusanduri tööd? Mil määral ja miks?
9. Milliseid valgustundlikke andureid võiks kasutada robootikaprojektis? Loetlege vähemalt kolm põhimõtteliselt erinevat komponenti ning selgitage nende erinevusi.
10. Kuidas mõõdetakse valguse abil kaugust peale triangulatsioonimeetodi? Nimetada vähemalt 3 meetodit.