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2.11 - Gira la manopola

Nei progetti precedenti, abbiamo utilizzato l’ingresso digitale sul Pico W. Ad esempio, un pulsante può cambiare il pin da basso livello (spento) a alto livello (acceso). Questo è uno stato di lavoro binario.

Tuttavia, Pico W può ricevere un altro tipo di segnale di ingresso: l’ingresso analogico. Può essere in qualsiasi stato da completamente chiuso a completamente aperto, e ha un intervallo di valori possibili. L’ingresso analogico consente al microcontrollore di percepire l’intensità della luce, l’intensità del suono, la temperatura, l’umidità, ecc. del mondo fisico.

Di solito, un microcontrollore necessita di un hardware aggiuntivo per implementare l’ingresso analogico: il convertitore analogico-digitale (ADC). Ma il Pico W ha un ADC integrato che possiamo utilizzare direttamente.

Pico W ha tre pin GPIO che possono utilizzare l’ingresso analogico: GP26, GP27, GP28. Cioè, i canali analogici 0, 1 e 2. Inoltre, c’è un quarto canale analogico, collegato al sensore di temperatura integrato, che non verrà trattato qui.

In questo progetto, cercheremo di leggere il valore analogico del potenziometro.

• Potenziometro

Componenti necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK PER L’ACQUISTO
Kepler Kit	450+	Kepler Ultimate Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

SN	INTRODUZIONE COMPONENTE	QUANTITÀ	LINK PER L’ACQUISTO
1	Introduzione al Pico W	1	ACQUISTA
2	Cavo Micro USB	1
3	Breadboard	1	ACQUISTA
4	Cavi Jumper	Diversi	ACQUISTA
5	Resistenza	1(220Ω)	ACQUISTA
6	LED	1	ACQUISTA
7	Potenziometro	1	ACQUISTA

Schema elettrico

Il potenziometro è un dispositivo analogico e quando lo si ruota in due direzioni diverse.

Collega il pin centrale del potenziometro al pin analogico GP28. Il Raspberry Pi Pico W contiene un convertitore analogico-digitale multicanale a 16 bit. Ciò significa che mappa la tensione di ingresso tra 0 e la tensione operativa (3,3V) su un valore intero compreso tra 0 e 1023, quindi il valore di GP28 varia da 0 a 1023.

La formula di calcolo è mostrata di seguito.

Valore Digitale = (Tensione Analogica/3,3V) * 1023

Quindi, programma il valore di GP28 (potenziometro) come valore PWM di GP15 (LED). In questo modo scoprirai che ruotando il potenziometro, la luminosità del LED cambierà contemporaneamente.

Cablaggio

Codice

Nota

• Puoi aprire il file 2.11_turn_the_knob.ino nel percorso kepler-kit-main/arduino/2.11_turn_the_knob.

• Oppure copia questo codice nell”Arduino IDE.

• Non dimenticare di selezionare la scheda (Raspberry Pi Pico) e la porta corretta prima di cliccare sul pulsante Upload.

Quando il programma è in esecuzione, possiamo vedere il valore analogico attualmente letto dal pin GP28 nel Serial Monitor. Ruota la manopola e il valore cambierà da 0 a 1023. Allo stesso tempo, la luminosità del LED aumenterà man mano che aumenta il valore analogico.

Come funziona?

Per abilitare il Serial Monitor, è necessario avviare la comunicazione seriale in setup() e impostare la velocità dati a 9600.

void setup() {
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    Serial.begin(9600);
}

• Serial

Nella funzione loop, il valore del potenziometro viene letto, quindi il valore viene mappato da 0-1023 a 0-255 e infine il valore dopo la mappatura viene utilizzato per controllare la luminosità del LED.

void loop() {
    int sensorValue = analogRead(sensorPin);
    Serial.println(sensorValue);
    int brightness = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);
    analogWrite(ledPin, brightness);
}

• analogRead() is used to read the value of the sensorPin (potentiometer) and assigns it to the variable sensorValue.

int sensorValue = analogRead(sensorPin);

• Stampa il valore di SensorValue nel Serial Monitor.

Serial.println(sensorValue);

• Qui, è necessaria la funzione map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) poiché il valore del potenziometro letto è nell’intervallo 0-1023 e il valore di un pin PWM è nell’intervallo 0-255. Viene utilizzata per rimappare un numero da un intervallo a un altro. Cioè, un valore di fromLow verrebbe mappato su toLow, un valore di fromHigh su toHigh, i valori intermedi sui valori intermedi, ecc.

int brightness = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

• Ora possiamo utilizzare questo valore per controllare la luminosità del LED.

analogWrite(ledPin,brightness);