Давайте для начала попробуем визуализировать аналоговый сигнал, поступающий на вход Arduino. Для этого существуют специальные устройства — осциллографы, но мы не будем подключать нашу схему к нему, а сымитируем его работу программно. Для этого воспользуемся отличным инструментом Processing, с которым вы будете знакомиться более детально на следующей неделе. А сейчас можете просто скачать его по ссылке в дополнительных материалах, а также скачать программу, которую я сделал для визуализации аналогового сигнала. Запустите Processing, откройте мою программу и обратите внимание на строчку, где указывается порт, к которому подключен контроллер. Нужно сделать так, чтобы его номер соответствовал реальному номеру порта, который вы видите у себя в системе. Также обратите на вот это вот число — это скорость соединения. Она должна соответствовать скорости, указанной в скетче AnalogReadSerial, который вы загружали в начале эксперимента. Не беспокойтесь, буквально в следующем фрагменте мы поговорим об этой скорости подробнее — просто обратите на это внимание при запуске программы. После этого вы можете запускать визуализатор, нажав кнопочку «Run». У нас открылось вот такое окошко, которое пока что пустое, потому что потенциометр выкручен в положение «0». Теперь я буду его вращать, и мы посмотрим на вот такую вот линию, которая соответствует изменению напряжения на аналоговом входе. Поскольку потенциометр позволяет охватить весь диапазон, мы видели изменения от 0 до 1023. Кроме этого, я добавил отображение минимального и максимального считанного значения — это может быть полезно, когда вы изучаете диапазоны напряжений, которые вам дают различные аналоговые датчики. Глядя на эту картинку, вы, наверное, поняли, что напряжение на входе изменяется непрерывно, то есть, в какой-то момент времени оно может принять значение, например, 2,8327 В, и значение можно уточнить более и более, но мы почему-то, глядя в монитор порта, видели числа от 0 до 1023. Дело в том, что сигнал, попадая в контроллер, претерпевает некоторые преобразования. Он проходит через аналого-цифровой преобразователь — АЦП. Если на пальцах пытаться объяснить принцип работы АЦП, он может заключаться в следующем: специально устройство — компаратор — может сравнить текущее напряжение с неким опорным и сообщить: 0 или 1 он сейчас получил в результате сравнения, больше текущее напряжение, чем опорное, или меньше. В случае с 10-битным АЦП такое происходит 10 раз, и мы получаем комбинацию из 10 нулей и единиц, которая, преобразуясь в десятичное число, дает значение от 0 до 1023. Таким образом, диапазон от 0 до 5 Вольт, который мы можем подать на аналоговый вход Arduino, делится на 1024 ступеньки, то есть разница в 1 означает разницу напряжения примерно в 0,005 В. Чуть меньше, на самом деле. Итак, мы получаем на входе некое число. Как же нам с ним работать в программе? Откуда оно там берется? Давайте посмотрим. Давайте вновь обратимся к примеру, с которого мы начинали эксперимент — из образцов скетча AnalogReadSerial. Наверное, вы уже поняли, что за чтение аналогового сигнала здесь отвечает вот эта вот функция analogRead. Это еще одна встроенная функция языка Arduino, которая предназначена для считывания аналогового сигнала. В качестве параметра она принимает единственный – номер пина. Обратите внимание, что сослаться на аналоговые входы вы можете, используя их обозначения, как на плате: А0, А1 и так далее — все эти обозначения зашиты уже внутри, в библиотеке Arduino. Обратите внимание, что analogRead вызывается справа от оператора присваивания, а слева от него указано имя переменной, которая здесь задается — целочисленная переменная sensorValue. На прошлой неделе мы уже создавали переменные типа int, и здесь нужно заострить ваше внимание на том, что когда мы хотим считать значение с датчика, мы должны где-то это значение использовать. В данном случае мы сохраняем его в переменную. Также вы можете его передать в качестве параметра в какую-то другую функцию или использовать в каких-то вычислениях. Очень много раз я замечал, как начинающие любители Arduino, желая считать датчик, просто пытаются вызвать инструкцию analogRead(A0). И, действительно, наверное, контроллер что-то считывает, но значение, которое он получает, не оказывается нигде. Поэтому когда вы считываете значение с датчиков, понимайте, куда оно отправляется. [ПАУЗА] Следующее, с чем нам нужно разобраться, — это каким же образом данные попадали в монитор порта, как мы их могли читать на экране компьютера.