electric-mecanic: arduino

Low Pass Filter

Se prezintă schema unui filtru de joasa frecventa. Este necesar când folosim integrate electronice in prezenta parazitilor care apar pe cabluri.

Un exemplu de valori pentru Arduino. Filtru este aplicat pe pinul de intrare:

R=1k - 4k

C=100n - 1micro /63v

Izolare Galvanică Simplă

Se prezintă schema unui izolator galvanic simplu construit cu un led și un fotorezistor.

Voltage Divider

Se prezintă o schemă a unui divizor de tensiune

Model de cod Switch Toggle.
Cu acest cod se poate aprinde/stinge un led prin apăsarea unui buton push fără reținere conectat la o intrare.
La intrare vom avea o rezistență de 10k conectată la masă. Butonul este conectat între pin arduino și +5v.
Varianta toggle reprezintă aprinderea și menținerea ledului la apăsarea butonului. Pentru stingerea ledului este necesară o nouă apăsare a butonului. Ciclul se repetă la infinit.
În cod este adăugat și un debounce pentru evitarea apariției paraziților când este apăsat butonul.

Arduino Switch Toggle 1
int inPin = 8; // the number of the input pin int outPin = 13; // the number of the output pin boolean reading; // the current reading from the input pin boolean previous = LOW; // the previous reading from the input pin unsigned long debounce = millis(); // the debounce time void setup() { pinMode(inPin, INPUT); pinMode(outPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { reading = digitalRead(inPin); Serial.println(reading); if (reading == HIGH && previous == LOW && millis()-debounce > 1000){ // debounce 1 sec. Serial.println("inside debounce if - Toggle Active"); //for test only digitalWrite(outPin, !digitalRead(outPin)); // toggle out pin debounce = millis(); // reset millis } previous = reading; // save previous reading }

Arduino Switch Toggle 1

int inPin = 8;         // the number of the input pin
int outPin = 13;       // the number of the output pin

boolean reading;           // the current reading from the input pin
boolean previous = LOW;    // the previous reading from the input pin

unsigned long debounce = millis();   // the debounce time

void setup()
{
pinMode(inPin, INPUT);
pinMode(outPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
reading = digitalRead(inPin);
Serial.println(reading);

if (reading == HIGH && previous == LOW && millis()-debounce > 1000){ // debounce 1 sec.
        Serial.println("inside debounce if - Toggle Active"); //for test only
        digitalWrite(outPin, !digitalRead(outPin)); // toggle out pin
        debounce = millis(); // reset millis
}
previous = reading; // save previous reading
}

Arduino Switch Toggle 2
int inPin = 8; // the number of the input pin int outPin = 13; // the number of the output pin boolean previous = false; // define state unsigned long debounce = millis(); // the debounce time void setup() { pinMode(inPin, INPUT); pinMode(outPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { if (digitalRead(inPin)==LOW){previous = false;} if (digitalRead(inPin)==HIGH && previous == false && millis()-debounce > 1000) // debounce 1 sec. { Serial.println("inside debounce if - Toggle Active"); //for test only digitalWrite(outPin, !digitalRead(outPin)); // toggle out pin debounce = millis(); // reset millis previous = true; // save previous reading } delay(10); //wait }

Arduino Switch Toggle 2

int inPin = 8;         // the number of the input pin
int outPin = 13;       // the number of the output pin

boolean previous = false;    // define state

unsigned long debounce = millis();   // the debounce time

void setup()
{
pinMode(inPin, INPUT);
pinMode(outPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
if (digitalRead(inPin)==LOW){previous = false;}

if (digitalRead(inPin)==HIGH && previous == false && millis()-debounce > 1000) // debounce 1 sec.
{
    Serial.println("inside debounce if - Toggle Active"); //for test only
    digitalWrite(outPin, !digitalRead(outPin)); // toggle out pin
    debounce = millis(); // reset millis
    previous = true; // save previous reading
}
delay(10); //wait
}

Arduino Switch Debounce

Model de cod Switch Debounce. În cazul apariției unor paraziți la intrările arduino, ceea ce vor duce la citirea unor erori gen circuit închis/deschis, se poate folosi în cod un debouncer.

Arduino Debounce
const int buttonPin = 2; // the number of the pushbutton pin const int ledPin = 13; // the number of the LED pin unsigned long debounce = millis(); // store millis for debounce void setup() { pinMode(buttonPin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); } void loop() { if (digitalRead(buttonPin) == HIGH && (millis() - debounce) > 500){ digitalWrite(ledPin, HIGH); //switch on led } if (digitalRead(buttonPin) == LOW){ digitalWrite(ledPin, LOW); //switch on led debounce = millis(); // reset millis } }

Arduino Debounce

const int buttonPin = 2; // the number of the pushbutton pin
const int ledPin = 13; // the number of the LED pin

unsigned long debounce = millis(); // store millis for debounce

void setup() {
pinMode(buttonPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
if (digitalRead(buttonPin) == HIGH && (millis() - debounce) > 500){
digitalWrite(ledPin, HIGH); //switch on led
}
if (digitalRead(buttonPin) == LOW){
digitalWrite(ledPin, LOW); //switch on led
debounce = millis(); // reset millis
}
}

Server ESP8266 (ESP-01)

Model Server ESP-01 accesat din browser. Led ON/OFF conectat la pinul 2 (GPIO2)

Server ESP-01
/* ESP-01 Server / // include library #include <ESP8266WiFi.h> // end include library const char ssid = "ssid"; //set wifi id const char* password = "password"; //set wifi password WiFiServer androidServer(2563); // set port number for android netIO // setup void setup(){ Serial.begin(115200); delay(10); // prepare GPIO2 pinMode(2, OUTPUT); digitalWrite(2, LOW); // Connect to WiFi network Serial.println(); Serial.println(); Serial.print("Connecting to "); Serial.println(ssid); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.config(IPAddress(192,168,1,122), IPAddress(255,255,255,0), IPAddress(192,168,1,1)); // static ip,dns,gateway WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected"); // Start the server androidServer.begin(); // start the server for android netIO Serial.println("Server started"); // Print the IP address Serial.println(WiFi.localIP()); } // end setup // main loop void loop() { WiFiClient client = androidServer.available(); if (!client) { return; } // Wait until the client sends some data Serial.println("new client"); while(!client.available()){ delay(1); } // Read the first line of the request String request = client.readStringUntil('\r'); Serial.println(request); client.flush(); // Match the request int value = LOW; if (request.indexOf("/LED=ON") != -1) { digitalWrite(2, HIGH); Serial.print("LED ON"); value = HIGH; } if (request.indexOf("/LED=OFF") != -1){ digitalWrite(2, LOW); Serial.print("LED OFF"); value = LOW; } // Return the response client.println("HTTP/1.1 200 OK"); client.println("Content-Type: text/html"); client.println(""); // do not forget this one client.println("<!DOCTYPE HTML>"); client.println("<html>"); client.print("Led pin is now: "); if(value == HIGH) { client.print("On"); } else { client.print("Off"); } client.println("<br><br>"); client.println("Click <a href=\"/LED=ON\">here</a> Turn relay ON<br>"); client.println("Click <a href=\"/LED=OFF\">here</a> Turn relay OFF<br>"); client.println("</html>"); delay(1); Serial.println("Client disconnected"); Serial.println(""); }

Server ESP-01

/*
ESP-01 Server
*/
// include library
#include <ESP8266WiFi.h>
// end include library

const char* ssid = "ssid"; //set wifi id
const char* password = "password"; //set wifi password

WiFiServer androidServer(2563);              // set port number for android netIO

// setup
void setup(){
Serial.begin(115200);
delay(10);

// prepare GPIO2
pinMode(2, OUTPUT);
digitalWrite(2, LOW);

// Connect to WiFi network
Serial.println();
Serial.println();
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.config(IPAddress(192,168,1,122), IPAddress(255,255,255,0), IPAddress(192,168,1,1)); // static ip,dns,gateway
WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected");

// Start the server
androidServer.begin();    // start the server for android netIO
Serial.println("Server started");

// Print the IP address
Serial.println(WiFi.localIP());

}
// end setup

// main loop

void loop() {

WiFiClient client = androidServer.available();
if (!client) {
    return;
}

// Wait until the client sends some data
Serial.println("new client");
while(!client.available()){
    delay(1);
}

// Read the first line of the request
String request = client.readStringUntil('\r');
Serial.println(request);
client.flush();

// Match the request

int value = LOW;
if (request.indexOf("/LED=ON") != -1) {
                              digitalWrite(2, HIGH);
                              Serial.print("LED ON");
    value = HIGH;
}
if (request.indexOf("/LED=OFF") != -1){
                              digitalWrite(2, LOW);
                              Serial.print("LED OFF");
    value = LOW;
}

// Return the response
client.println("HTTP/1.1 200 OK");
client.println("Content-Type: text/html");
client.println(""); // do not forget this one
client.println("<!DOCTYPE HTML>");
client.println("<html>");

client.print("Led pin is now: ");
if(value == HIGH) {
    client.print("On");
} else {
    client.print("Off");
}
client.println("<br><br>");
client.println("Click <a href=\"/LED=ON\">here</a> Turn relay ON<br>");
client.println("Click <a href=\"/LED=OFF\">here</a> Turn relay OFF<br>");
client.println("</html>");

delay(1);
Serial.println("Client disconnected");
Serial.println("");
}

Se poate lega ieșirea GPIO la un releu

Model schemă electronică pentru legarea unui releu la ieșirea GPIO1

Legături N-Mosfet Logic Level

Implementare N-Mosfet Logic Level într-un circuit. PWM Arduino pentru Leduri, Motoare......
Mosfetul Logic Level se deschide la maxim cu 5v pe Gate)

Mai multe informații

PushBox - Arduino

PushingBox este un site intermediar care direcționează notificările venite de la o placă de dezvoltare, spre un dispozitiv smart sau un cont de mail, cu ajutorul unor servicii plătite sau gratuite. Aici se pot face diferite scenarii a căror identități (deviceID) se vor introduce în codul prezentat mai jos.

PushingBox Sketch for Arduino
#include <SPI.h> #include <Ethernet.h> byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; // Be sure address is unique in network IPAddress ip(192, 168, 1, 110); // IP address, may need to change depending on network //Your secret DevID from PushingBox.com. You can use multiple DevID on multiple Pin if you want char DEVID1[] = "v9DD50EF7F2E6671"; //Scenario : "The mailbox is open" //Numeric Pin where you connect your switch uint8_t pinDevid1 = 3; // Example : the mailbox switch is connect to the Pin 3 char serverName[] = "api.pushingbox.com"; boolean DEBUG = true; // Debug mode boolean pinDevid1State = false; // Save the last state of the Pin for DEVID1 boolean lastConnected = false; // State of the connection last time through the main loop EthernetClient client; // Initialize the Ethernet client library void setup() { // disable Ethernet chip pinMode(10, OUTPUT); digitalWrite(10, HIGH); Serial.begin(9600); // for debugging pinMode(pinDevid1, INPUT); Ethernet.begin(mac, ip); // initialize Ethernet device } void loop() { // Listening for the pinDevid1 state if (digitalRead(pinDevid1) == HIGH && pinDevid1State == false) // switch on pinDevid1 is ON { if(DEBUG){Serial.println("pinDevid1 is HIGH");} pinDevid1State = true; //Sending request to PushingBox when the pin is HIGHT sendToPushingBox(DEVID1); } if (digitalRead(pinDevid1) == LOW && pinDevid1State == true) // switch on pinDevid1 is OFF { if(DEBUG){Serial.println("pinDevid1 is LOW");} pinDevid1State = false; //Sending request to PushingBox when the pin is LOW //sendToPushingBox(DEVID1); //Here you can run other scenario by creating a DEVID2 } //DEBUG part // this write the respons from PushingBox Server. // You should see a "200 OK" if (client.available()) { char c = client.read(); if(DEBUG){Serial.print(c);} } // if there's no net connection, but there was one last time // through the loop, then stop the client: if (!client.connected() && lastConnected) { if(DEBUG){Serial.println();} if(DEBUG){Serial.println("disconnecting.");} client.stop(); } lastConnected = client.connected(); } //Function for sending the request to PushingBox void sendToPushingBox(char devid[]){ client.stop(); if(DEBUG){Serial.println("connecting...");} if (client.connect(serverName, 80)) { if(DEBUG){Serial.println("connected");} if(DEBUG){Serial.println("sendind request");} client.print("GET /pushingbox?devid="); client.print(devid); client.println(" HTTP/1.1"); client.print("Host: "); client.println(serverName); client.println("User-Agent: Arduino"); client.println(); } else { if(DEBUG){Serial.println("connection failed");} } }

PushingBox Sketch for Arduino

#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>

byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };   // Be sure address is unique in network
IPAddress ip(192, 168, 1, 110); // IP address, may need to change depending on network

//Your secret DevID from PushingBox.com. You can use multiple DevID on multiple Pin if you want
char DEVID1[] = "v9DD50EF7F2E6671";        //Scenario : "The mailbox is open"

//Numeric Pin where you connect your switch
uint8_t pinDevid1 = 3; // Example : the mailbox switch is connect to the Pin 3

char serverName[] = "api.pushingbox.com";

boolean DEBUG = true; // Debug mode
boolean pinDevid1State = false;                // Save the last state of the Pin for DEVID1
boolean lastConnected = false;                 // State of the connection last time through the main loop

EthernetClient client; // Initialize the Ethernet client library

void setup() {

// disable Ethernet chip
    pinMode(10, OUTPUT);
    digitalWrite(10, HIGH);

Serial.begin(9600);       // for debugging

pinMode(pinDevid1, INPUT);

Ethernet.begin(mac, ip); // initialize Ethernet device
}

void loop()
{
// Listening for the pinDevid1 state

      if (digitalRead(pinDevid1) == HIGH && pinDevid1State == false) // switch on pinDevid1 is ON
      {
        if(DEBUG){Serial.println("pinDevid1 is HIGH");}
        pinDevid1State = true;
        //Sending request to PushingBox when the pin is HIGHT
        sendToPushingBox(DEVID1);
      }
      if (digitalRead(pinDevid1) == LOW && pinDevid1State == true) // switch on pinDevid1 is OFF
      {
        if(DEBUG){Serial.println("pinDevid1 is LOW");}
        pinDevid1State = false;
        //Sending request to PushingBox when the pin is LOW
        //sendToPushingBox(DEVID1);    //Here you can run other scenario by creating a DEVID2
      }


      //DEBUG part
      // this write the respons from PushingBox Server.
      // You should see a "200 OK"
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        if(DEBUG){Serial.print(c);}
      }

      // if there's no net connection, but there was one last time
      // through the loop, then stop the client:
      if (!client.connected() && lastConnected) {
        if(DEBUG){Serial.println();}
        if(DEBUG){Serial.println("disconnecting.");}
        client.stop();
      }
      lastConnected = client.connected();
}

//Function for sending the request to PushingBox
void sendToPushingBox(char devid[]){
client.stop();
if(DEBUG){Serial.println("connecting...");}

if (client.connect(serverName, 80)) {
    if(DEBUG){Serial.println("connected");}

    if(DEBUG){Serial.println("sendind request");}
    client.print("GET /pushingbox?devid=");
    client.print(devid);
    client.println(" HTTP/1.1");
    client.print("Host: ");
    client.println(serverName);
    client.println("User-Agent: Arduino");
    client.println();
}
else {
    if(DEBUG){Serial.println("connection failed");}
}
}

WatchDog - Reset a system

WatchDog Hardware

Circuitul prezentat este realizat în jurul integratului 555 și folosit ca timer pentru resetarea unui dispozitiv. Sistemul este denumit "WatchDog". În această situație circuitul este folosit pentru placa de dezvoltare Arduino.
Varianta hardware reprezintă aplicarea unui semnal pe pinul de reset al dispozitivului, cea ce duce la resetarea sistemului.

Circuitul funcționează ca un astabil. La punerea în funcțiune, ieșirea 555 este pozitivă și datorită diodei nu poate trece spre Reset. Condensatorul C1 se încarcă prin R1 și R2 până când linia Discharge 555 se deschide, cea ce duce la descărcarea C1 și apariția unei tensiuni negative la ieșirea 555 și implicit la pinul Reset prin D1, rezultând Resetarea Sistemului. După descărcarea C1 ciclul se reaia.
În această configurație, fără să conectam pinul Digital I/O, ciclul se repetă după aprox. 80 secunde (avem un Reset la fiecare 80 sec.). Dacă dorim controlul Resetului, trebuie aplicat la pinul Digital I/O un semnal negativ scurt în intervalul de 80 sec pentru a reinițializa circuitul (mai exact, punerea la masă prin R3 duce la reîncărcarea C1).

Programare Arduino pentru control 555 prin pin Digital I/O:

Reinițializare WatchDog la un interval de 5 secunde folosind funcția Delay >> (Această variantă întârzie ciclul programului cu 5 sec. !!!)
int dog = 12; // set pin for harware watchdog (Digital I/O) void loop() { // set harware watchdog circuit pinMode(dog, OUTPUT); // set dog pin digitalWrite(dog, LOW); // reset dog delay(200); pinMode(dog, INPUT); // release dog Serial.println("WatchDog Hardware restarted..."); delay(5000); // wait 5 sec before run again }

Reinițializare WatchDog la un interval de 10 secunde folosind funcția millis
int dog = 12; // set pin for harware watchdog (Digital I/O) unsigned long timedelay = millis(); // store last time update for harware watchdog const int interval = 10000; // set 10 sec. interval for restart harware watchdog void loop() { // set harware watchdog circuit if ((millis()-timedelay) > interval) { pinMode(dog, OUTPUT); // set dog pin digitalWrite(dog, LOW); // reset dog delay(200); pinMode(dog, INPUT); // release dog Serial.println("WatchDog Hardware restarted..."); timedelay = millis(); }

Reinițializare WatchDog la un interval de 10 secunde folosind funcția millis

int dog = 12;                                    // set pin for harware watchdog (Digital I/O)
unsigned long timedelay = millis();             // store last time update for harware watchdog
const int interval = 10000;                       // set 10 sec. interval for restart harware watchdog

void loop()
{
// set harware watchdog circuit
if ((millis()-timedelay) > interval) {
pinMode(dog, OUTPUT);                      // set dog pin
digitalWrite(dog, LOW);                        // reset dog
delay(200);
pinMode(dog, INPUT);                          // release dog
Serial.println("WatchDog Hardware restarted...");
timedelay = millis();
}

WatchDog Software

Varianta software constă doar în programarea plăcii de dezvoltare și nu necesită alte circuite periferice. Timerul intern variază între 15milisec și 8sec. Pentru programare este necesară includerea unor librării.

Programare Arduino pentru reset:

Reset dacă sistemul staționează mai mult de 2 secunde
#include `<`avr/wdt.h`> // include library` void setup() { wdt_disable(); // disable reset function at startup wdt_enable(WDTO_2S); // set reset for 2 sec } void loop() { wdt_reset(); // restart reset function }

Reset dacă sistemul staționează mai mult de 2 secunde

#include <avr/wdt.h>  // include library

void setup() {
  wdt_disable(); // disable reset function at startup
  wdt_enable(WDTO_2S); // set reset for 2 sec
}

void loop() {
  wdt_reset(); // restart reset function
}

Reset folosind funcția de chemare și funcția millis la un interval de 60 sec
#include `<`avr/wdt.h`> // include library` `unsigned long resetsys = millis(); // store millis for system reset` void loop() { // millis function trigger on every 60 sec if ((millis()-resetsys) > 60000) { reset(); // call reset function resetsys = millis(); // reset millis } } void reset() { wdt_enable(WDTO_250MS); while(1); }

Reset folosind funcția de chemare și funcția millis la un interval de 60 sec

#include <avr/wdt.h>  // include library

unsigned long resetsys = millis();  // store millis for system reset

void loop() {
// millis function trigger on every 60 sec   
  if ((millis()-resetsys) > 60000) {
    reset(); // call reset function
    resetsys = millis(); // reset millis   
  }
}

void reset() {
  wdt_enable(WDTO_250MS);
  while(1);
}

electric-mecanic

Low Pass Filter

Configurare termistor 10k

Izolare Galvanică Simplă

Voltage Divider

Arduino Switch Toggle

Arduino Switch Debounce

Server ESP8266 (ESP-01)

Legături N-Mosfet Logic Level

PushBox - Arduino

WatchDog - Reset a system

Categorii

locații electric-auto

locații tâmplărie