Harjutusülesanded

Eesmärgiks on koostada programm, mis täidab kirjeldatud ülesannet.

• Potentsiomeetri takistuse väärtus kuvatakse LCD-l oomides. Potentsiomeetri takistuse nimiväärtus on 10 kΩ.

1. Potentsiomeetri takistuse väärtus vahemikus (0…999 Ω) kuvatakse LCD-l oomides ja (1000…10000 Ω) kilo-oomides. Potentsiomeetri takistuse nimiväärtus on 10 kΩ. Tulemus näidata korrektsete ühikute ja oome tähistada sümboliga (O).
2. 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.
3. Mõõdetakse objekti kaugust ultraheli anduriga ja tulemus kuvatakse 7-segmendilise ekraani abil. Kauguse suurenemisel peab vastavalt kasvama ka kuvatav väärtus. Kaugust näidata detsimeetrites (dm).
4. 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.
5. Kasutades valgustugevuse andurit, tuvastatakse järsk valgustugevuse muutus (laevalgustuse sisse-välja lülitamine). Kui muutus on järsk, alarmeeritakse sellest punase LED-i vilkumisega (5 sekundit). Kui valgustugevus 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.)

1. Andmesalvestaja. Pidevalt mõõdetakse kõigi analoogandurite 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. Andurite vahetusjärjekord: IR kaugusandur → Fototakisti → Termistor → Potentsiomeeter.
2. Kaugusmõõtur. Vajutades nupule S2, tehakse 10 järjestikulist mõõtmist ühe sekundi jooksul. Pärast mõõtmist kuvatakse mõõdetava objekti keskmine kaugus detsimeetrites 7-segmendilisel LED numberindikaatoril. Vajutades nupule S1, kuvatakse minimaalne mõõtetulemus, ja vajutades nupule S3, kuvatakse maksimaalne mõõtetulemus.
3. Liikumise kiirus. Vastavalt objekti kauguse muutuse suurusele 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. Automaatne mõõtepiirkond. Vastavalt jooksvale mõõtetulemusele leitakse minimaalne ja maksimaalne mõõdetav temperatuur ning vastavalt sellele piirkonnale skaleeritakse näitu numbrist 0 numbrini 9. Näit kuvatakse 7-segmendilisel numberindikaatoril.
5. Kombineerides infrapuna ja ultraheli kaugusanduri, määratakse objekti kaugus, liikumise kiirus ja suund. Tulemused kuvatakse LCD-l.

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. Määrake vastavalt ka ADMUX registri sisu.
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 veel kaugust peale triangulatsioonimeetodi? Nimetada vähemalt 3 meetodit.