A Multiméter

A multiméter olyan műszer, mellyel alapvető méréseket tudunk végezni:
- Feszültség mérés (DC vagy AC, tehát egyen vagy váltóáram - mi csak egyenáramot mérünk!)
- Ellenállás mérés (hogy meg tudjuk állapítani egy ellenállás mértékét, pl LED elé 220Ohm körüli "előtét ellenállás" kell 5V-on)
- Áramerősség mérés (mi nem nagyon használjuk)
- Szakadás vizsgálat (hogy két pont között van-e galvanikus kapcsolat vagy nincs)

Feszültség mérése:
Mivel mi általában 5V körüli egyen feszültséggel dolgozunk (DC) ezért szinte mindíg a 20V-os méréshatárt szoktuk használni. Itt értelemszerűen 0 és 20V tartományban tudunk mérni.

Kísérlet: Állítsuk multiméterünket 20V tartományba egyen feszültségnél (bal oldalon lévő 20V), majd kössük rá a labortápunkat (piros vezeték a pirosra, fekete a feketére) majd nézzük meg, hogy a labortápon kijelzett és a multiméterrel mért értékek mennyire pontosan egyeznek meg.

Ellenállásnál vagy 20K-s (20kOhm) határt szoktuk választani, mert ez 0 és 20 000 Ohm között mér vagy esetleg 2000-et mert ez 0 és 2000 között.

Kísérlet: mérjük meg a dobozunkban lévő ellenállásokat, és válogassunk ki belőle 5db 220Ohm körüli értékűt (210-230Ohm körüli érték már megfelelő)

Szakadásvizsgálatnál ha van fémes (galvanikus) kapcsolat a két mért pont között (tehát azon két pont között tud folyni az áram - vezető) akkor sípoló hangot hallunk, ha nem akkor az "szakadás", tehát nincs galvanikus kapcsolatban.

int autozold = 4;
int autosarga = 3;
int autopiros = 2;
int gyalogzold = 13;
int gyalogpiros = 12;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(autozold,OUTPUT);
pinMode(autosarga,OUTPUT);
pinMode(autopiros,OUTPUT);
pinMode(gyalogzold,OUTPUT);
pinMode(gyalogpiros,OUTPUT);

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(autozold,LOW);
digitalWrite(autosarga,LOW);
digitalWrite(autopiros,HIGH);
digitalWrite(gyalogzold,HIGH);
digitalWrite(gyalogpiros,LOW);
delay(5000);
digitalWrite(autozold,LOW);
digitalWrite(autosarga,HIGH);
digitalWrite(autopiros,HIGH);
digitalWrite(gyalogzold,LOW);
digitalWrite(gyalogpiros,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(autozold,HIGH);
digitalWrite(autosarga,LOW);
digitalWrite(autopiros,LOW);
digitalWrite(gyalogzold,LOW);
digitalWrite(gyalogpiros,HIGH);
delay(5000);
  digitalWrite(autozold,LOW);
digitalWrite(autosarga,HIGH);
digitalWrite(autopiros,LOW);
digitalWrite(gyalogzold,LOW);
digitalWrite(gyalogpiros,HIGH);
delay(1000);
}

Bemenetek "lebegése"

A fenti programot úgy módosítsuk, hogy az A0-ás lábat bemenetként használjuk, és akkor kapcsoljuk be az összes LED-et ha a bemenet HIGH (magas) egyébként pedig kapcsoljuk ki az összeset.

void setup() {
for (int i=2; i<8; i++) {
  pinMode(i,OUTPUT);
}
pinMode(A0,INPUT);
}

void loop() {
if (digitalRead(A0)==HIGH) {
  for (int i=2; i<8; i++) {
   digitalWrite(i,HIGH);
  }
} else {
for (int i=2; i<8; i++) {
  digitalWrite(i,LOW);
}
}
}

A feszültségosztó

Ha egy tápegységre (jelen esetben a labortápunk ami 5V-re van állítva) két ellenállást kötök sorosan (tehát GND - első ellenállás, második ellenállás 5V) akkor a két ellenállás és a GND közötti feszültséget a két ellenállás egymáshoz viszonyított értéke határozza meg. - Ez a feszültségosztó.

Rajzon egy így néz ki:

Tehát a rajz alapján az U1 lesz a labortápunk, azaz a bal alsó pont a fekete vezetékre, a bal felső pedig a pirosra csatlakozik. Ha az R1 és R2 ellenállás értéke egyforma - pl mindkettő 10KOhm lenne, akkor a kimenet a bemeneti feszültség pont felére csökkenne, tehát U2 = 2,5V

Ha a felső R1-es ellenállás értékét csökkentem, akkor a kimenet az 5V felé húzódik, tehát az U2 feszültség nőni fog.
Fordítva ugyanígy, ha az alsó ellenállás értékét csökkentem, akkor a rendszer már a föld felé húzódik inkább, így az U2 kimeneti feszültség csökken.

Fix ellenállások helyett használhatok egyetlen váltakozó ellenállást is, azaz:

A potenciométer
(a zsargonban csak potméter, vagy poti)

A potiknak 3 lábuk van, a két szélső közül az egyiket (mindegy melyiket) a tápra (labortáp piros vezeték) kötjük, a másikat pedig földre (GND-re azaz fekete vezeték) A középső láb lesz az amin keresztül annyi feszültség jön ki, ahol éppen áll a potméter. Ha abba az irányba tekerjük a potit, amelyik lábára a földet kötöttük akkor csökken a feszültség (egész 0-ig) ha a másik irányba akkor 5V-ig nő a feszültség.

Készítsünk egy kapcsolást és áramkört amelyen 4db LED aszerint világít, hogy a rákötött potméter milyen állásban van!

Kell a potméteren kívül 4 db LED és 4db 220Ohm ellenállás, amik a következő lábakra vannak kötve: 2,3,4,5

Fotoellenállás

Olyan ellenállás, mely a bejutó fény mennyiségével arányosan csökken. Tehát több fény esetén kisebb az ellenállása, kevesebb fény esetén nagyobb.

Teszteljük le! Kössük a multiméterünket 1-1 krokodil csipesszel a fotoellenálláshoz, állítsuk 20K-s méréshatárral ellenállás mérésre, majd mérjük meg az ellenállást különböző fényviszonyok között!

Hogyan lehetne ezt az ellenállás változást az Arduino-ban is felhasználni?

1. feladat:
Készítsünk alkonykapcsolót, ami bizonyos fény alatt bekapcsol egy LED-et!

2. feladat:
Egészítsük ki a fenti kapcsolást egy potméterrel, amivel beállíthatóvá válik, hogy a LED mikor kapcsoljon be/ki. Oldjuk meg, hogy soros plotteren látható legyen a mért fény mennyisége és a potméter beállítása is!

3. feladat:
Egészítsük ki egy relé modullal az áramkörünket!

Az ultrahangos modul:

Csak a Trig és az Echo láb megfelelő bekötésére kell figyelni (a program szerint) - vigyázat, a modulon nem mindig ez a sorrend, tehát ne csak a sorrendet figyeljük hanem a feliratokat is.

A program:

  int trigPin = 11;
  int echoPin = 12;
 
  long visszhang;
  int tavolsag;
 
  void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);

visszhang = pulseIn(echoPin, HIGH);

tavolsag= visszhang*0.034/2;

Serial.print("Tavolsag: ");
Serial.println(tavolsag);
}

Digitális dobókocka:

byte porog;
void setup() { 
  // put your setup code here, to run once:
for (byte i=7; i<=13; i++) {
  pinMode(i,OUTPUT);
  digitalWrite(i,HIGH);
}
pinMode(A0,INPUT);
}

void kikapcs() {
  for (byte i=7; i<=13; i++) {
  digitalWrite(i,LOW);
}
}

void bekapcs() {
  for (byte i=7; i<=13; i++) {
  digitalWrite(i,HIGH);
}
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
if (digitalRead(A0)==HIGH) {
  porog++;
  if (porog>6) { porog=1; }
}
if (porog==1) { kikapcs(); digitalWrite(10,HIGH); }
if (porog==2) { kikapcs(); digitalWrite(7,HIGH); digitalWrite(13,HIGH); }
if (porog==3) { kikapcs(); digitalWrite(7,HIGH); digitalWrite(10,HIGH); digitalWrite(13,HIGH); }
if (porog==4) { kikapcs(); digitalWrite(7,HIGH); digitalWrite(9,HIGH); digitalWrite(11,HIGH); digitalWrite(13,HIGH); }
if (porog==5) { kikapcs(); digitalWrite(7,HIGH); digitalWrite(9,HIGH); digitalWrite(10,HIGH); digitalWrite(11,HIGH); digitalWrite(13,HIGH);
if (porog==6) { kikapcs(); bekapcs(); digitalWrite(10,LOW); }
  }
}

byte szamol=0;
void setup() {
  for (byte i=2; i<=8; i++) {
    pinMode(i,OUTPUT);
  }
  pinMode(A0,INPUT);

}

void torol() {
for (byte i=2; i<=8; i++) {
    digitalWrite(i,LOW);
  }
}

void egy() {
  torol();
  digitalWrite(3,HIGH);
  digitalWrite(4,HIGH);
}

void ketto() {
torol();
digitalWrite(2,HIGH);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(8,HIGH);
digitalWrite(6,HIGH);
digitalWrite(5,HIGH);
}

void harom() {
torol();
digitalWrite(2,HIGH);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(4,HIGH);
digitalWrite(5,HIGH);
digitalWrite(8,HIGH);
}

void negy() {
  torol();
  digitalWrite(3,HIGH);
  digitalWrite(7,HIGH);
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(4,HIGH); 
}

void ot() {
  torol();
  digitalWrite(2,HIGH);
  digitalWrite(7,HIGH);
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(4,HIGH);
  digitalWrite(5,HIGH);
}

void hat() {
  torol();
  digitalWrite(7,HIGH);
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(4,HIGH);
  digitalWrite(6,HIGH);
  digitalWrite(5,HIGH);
}

void het() {
  torol();
digitalWrite(2,HIGH);
digitalWrite(3,HIGH);
digitalWrite(4,HIGH); 
}

void nyolc() {
  torol();
for (byte i=2; i<=8; i++) {
    digitalWrite(i,HIGH);
  }
}
void loop() {
if (digitalRead(A0)==HIGH) {
  delay(200);
  szamol++;
  if (szamol>8) { szamol=1; }
  if (szamol==1) { egy(); }
  if (szamol==2) { ketto(); }
  if (szamol==3) { harom(); }
  if (szamol==4) { negy(); }
  if (szamol==5) { ot(); }
  if (szamol==6) { hat(); }
  if (szamol==7) { het(); }
  if (szamol==8) { nyolc(); }
}

}

Infravörös távirányító
(IR receiver)

#include <IRremote.h>        //ezt le kell tolteni!
IRrecv infra(2);
decode_results adat;

void setup(){
Serial.begin(9600);
infra.enableIRIn();
pinMode(13,OUTPUT);
digitalWrite(13,LOW);
}

void loop() {
if (infra.decode(&adat)) {
  digitalWrite(13,HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(13,LOW);
    Serial.print("Vett adat: "); Serial.println(adat.value);
  infra.resume();
 
}
}

Hivatalos Lego Education oldal:
https://education.lego.com/en-us/support/mindstorms-ev3

Doboz rendezés:
https://education.lego.com/en-us/suppor … ng-started

Lego robot "driving base" összerakása:

https://le-www-live-s.legocdn.com/sc/me … 42155e.pdf