VILKKU
On toki oikeutettua kysyä, onko tämän
pitkän tauon aikana kaikki unohtunut, kun pitää jälleen siirtyä
alkeisiin, eli vilkuttamaan LEDiä? Päivät ovat täyttyneet
kaikenlaisesta muusta menneen talven aikana.
Nyt kuitenkin tuli jo kiire kehitellä
ensi kesäksi uutta aurinkopaneelin kääntäjäprotoa (jokainen
edellistä yksinkertaisempi), ja siinä yhteydessä syntyi ajatus:
voisiko noiden parin LEDin avulla saada yksinkertaisella ohjelman
pätkällä aikaan enemmän informaatiota toiminnan tilasta kuin
pelkästään toimii / seis?
Kun aurinko siirtyy kolme (3) tuntia
paneelin suunnasta sivuun, putoaa paneelin tuotto noin puoleen.
Toisin sanoen, jos paneeli seuraa aurinkoa klo 9 .. 15, (6h eli 90
astetta), tuottaa paneeli klo 6 – 9 keskim. 75% ja siitä eteenpäin
9 – 15 yli 90% (jos korjataan esim. kerran tunnissa). Sitten taas
klo 15 – 18 keskim. 75%. Aurinkoa seuraamalla korvataan käytännössä
yhden paneelin tuotto. Pilvet tietysti sotkevat tämän optimismin!
Minulle on myös sanottu (ja epäilty),
että paneelin tuotto kuluu nimenomaan tähän kääntämiseen.
Minulla on ollut jo useamman kerran käytössä veneen lasinpyyhkijän
moottorit (hiukan modifioituina). Ne toimivat 12 V:n jännitteellä
ja niissä on sopiva vaihteisto.
Tämä on pelkkää laskentoa: jos
käännetään kuusi (6) kertaa ja yksi tunnin kääntö kestää
yhden (1) minuutin, kuluttaa kääntö 6 Amin aamusta iltaan plus
paluu toiset kuusi Ah. Mikrokontrolleri on kuitenkin päällä ja
kulutta sähköä koko ajan, joten jos se kuluttaa 5 mA (<Leonardo,
UNO noin 150mA, tietysti riippuu ja roikkuu!), kuluu siihen 1440min *
0,005A = 7,2 Amin. Yhteensä siis 13,2 Amin. Jos varaudutaan vaikkapa
tuplaan, noin 30 Amin, eli 0,03 Ah:iin, niin 85W panelilta (tuotto
noin 4A) kuluu tuotosta kääntäjän pyörittämiseen auringon
heloituksessa noin 8 min.
Päässä pyörii jo ensi talven proto.
Siinä ei lasin pyyhkijään tarvitse tehdä muutoksia, ja sen tulisi
kääntää useampia rinnan olevia paneeleja yhdessä. Saa nähdä
toteutuuko??
Päädyin miettimisen jälkeen
aliohjelmaan, minkä avulla yksi kaksivärinen LEDi tarjoaa kuusi (6)
eri tilatietoa (sen lisäksi, että kumpikaan LEDi ei valaise).
Ajattelin laittaa sen tänne blogiin ajatuksella, että sillä
saattaisi olla käyttöä muillekin. Minulle ainakin myös jatkossa
myös muissa sovelluksissa.
Tässä ohjelmaesimerkissä on kuusi
(6) painiketta. Käytännössä informaatio tulee tietysti prosessin
tilatietoina. Aliohjelmassa ( void Fun_LEDit(int led, int
toiminto){) on kolme
toiminnallista askelta ja oletusaskeleena (default:)
LEDien sammutus ja aikalaskurin palautus, jotta uusi ohjaus alkaisi
aina LEDin syttymisellä
Askeleet ovat: 1.
LED palaa niin kauan kun tuloinformaatio on TOSI. 2. LEDin lyhyt
välähdys ja loppu kokonaisajasta sammuneena ja 3. Kokonaisaika
puolitetaan, jolloin LED on puolet ajasta valo päällä ja puolet
ajasta pimeänä.
Tämä
valittavana kutsussa (esim. {Fun_LEDit(Con_LEDvih, 1),
jolloin vihreä valo palaa niin kauan kuin tulo on aktiivinen. Eli
pääohjelman kutsussa määritellään kahdella parametrilla, kumpi
LEDi aktivoituu ja millä tavalla.
Jos
mikään ohjaus ei ole aktiivinen, kutsutaan oletusaskelta
(}else{Fun_LEDit(0, 0);}),
missä molemmat LEDit ohjataan nollaan ja aika palautetaan alkuun,
jotta seuraava ohjaus alkaa LEDin syttymisellä.
Koska tulot (tässä tapauksessa) on
määritelty sisäisesti ylös (pinMode(Con_Pain1, INPUT_PULLUP
);), muuttuu prosessorin tulo alas ( 1 → 0 ), käännetään
tulon tilaa luettaessa huutomerkillä (!) (Bol_Pain1 =
!digitalRead(Con_Pain1);).
Tämä on kyllä vain ihmisen aivoja varten.
Tässäkin aliohjelmassa on tietysti
rajoituksensa. Tämä edellyttää, että sille syötetään
ainoastaan yksi tieto kerrallaan. Jos halutaan vilkuttaa useampaa
lamppua samaan aikaan ja eri tahtiin, pitää aliohjelmalle välittää
myös yksilöllinen aikainformaatio. Samoin pitää myös valojen
sammutus valvoa yksilöllisesti. Tässä sen toteuttaa oletusaskel
(default:),
mikä edellyttää, että aliohjelmaa ei kutsuta lainkaan.
Jos nuo ajat (919
ja 43) ihmetyttävät, niin niiden lukuarvoilla ei sinänsä ole
merkitystä. Noilla ajoilla (monien muiden lähellä olevien lisäksi)
vilkutus tuntui sopivalta. Mutta miksi juuri noin oudot luvut?
Molemmat ovat alkulukuja ja niiden valinnan taustalla on
viimeaikainen toisen ohjelmointikielen (python) harjoitteleminen. Sen
harjoituksissa on ollut hauskoja ”numeromurskausjuttuja”, mm.
alkulukujen (jaollinen vain yhdellä(1) ja itsellään) laskeminen.
Toinen kiva harjoitus purki tietoa, että kaikki luonnolliset luvut
ovat alkulukujen tuloja. Esim. kertolasku 2*3*3*5*3607*3803 antaa
tulokseksi luvun : 1234567890. Numerot ovat hauskoja!
OHJELMA 53
/***************************************
* Vilkku_v1
* 10.05.2018
* Laajempaa
LEDi-informaatiota
**************************************/
// MÄÄRITTELYT:
// Ledit
const int
Con_LEDpun = 2; // Ohjaukset seis
const int
Con_LEDvih = 3; // Automaatilla
// Tulot
const int
Con_Pain1 = 4;
boolean
Bol_Pain1 = false;
const int
Con_Pain2 = 5;
boolean Bol_Pain2 = false;
const int
Con_Pain3 = 6;
boolean Bol_Pain3 = false;
const int
Con_Pain4 = 7;
boolean Bol_Pain4 = false;
const int
Con_Pain5 = 8;
boolean Bol_Pain5 = false;
const int
Con_Pain6 = 9;
boolean Bol_Pain6 = false;
// Muutamia
perusmäärityksiä
const int Con_Kierros = 919; // Kokonaiskesto
const int Con_Ero = 43; // Pilkahdusaika
int Int_Kierros
= Con_Kierros;// Keston välimuisti
// ALIOHJELMAT
// LEDien ohjaus
void
Fun_LEDit(int led, int toiminto){
switch
(toiminto) {
case 1: //
Jatkuva
digitalWrite(led, HIGH);
break;
case 2: //
Pilkahdus
if
(Int_Kierros > (Con_Kierros - Con_Ero))
{digitalWrite(led, HIGH);
}else{digitalWrite(led, LOW);}
Int_Kierros = Int_Kierros - 1;
if
(Int_Kierros == 0){Int_Kierros = Con_Kierros;}
break;
case 3: //
Vilkku
if
(Int_Kierros > (Con_Kierros / 2))
{digitalWrite(led, HIGH);
}else{digitalWrite(led, LOW);}
Int_Kierros = Int_Kierros - 1;
if
(Int_Kierros == 0){Int_Kierros = Con_Kierros;}
break;
default: //
LEDien sammutus ja ajan palautus
digitalWrite(Con_LEDvih, LOW);
digitalWrite(Con_LEDpun, LOW);
Int_Kierros
= Con_Kierros;
}// sekvenssi
loppu
}// LEDien
funktion loppu
// ASETUKSET:
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(Con_LEDpun, OUTPUT);
pinMode(Con_LEDvih, OUTPUT);
pinMode(Con_Pain1,
INPUT_PULLUP );
pinMode(Con_Pain2,
INPUT_PULLUP);
pinMode(Con_Pain3,
INPUT_PULLUP);
pinMode(Con_Pain4,
INPUT_PULLUP);
pinMode(Con_Pain5,
INPUT_PULLUP);
pinMode(Con_Pain6,
INPUT_PULLUP);
}// Asetuksen loppu
// PÄÄLOOPPI
void loop(){
Bol_Pain1 =
!digitalRead(Con_Pain1);
Bol_Pain2 =
!digitalRead(Con_Pain2);
Bol_Pain3 =
!digitalRead(Con_Pain3);
Bol_Pain4 =
!digitalRead(Con_Pain4);
Bol_Pain5 =
!digitalRead(Con_Pain5);
Bol_Pain6 =
!digitalRead(Con_Pain6);
if (Bol_Pain1 ==
true){Fun_LEDit(Con_LEDvih, 1); // jatkuva
}else
if(Bol_Pain2 == true){Fun_LEDit(Con_LEDpun, 1);
}else
if(Bol_Pain3 == true){Fun_LEDit(Con_LEDvih, 2); // pilkahdus
}else
if(Bol_Pain4 == true){Fun_LEDit(Con_LEDpun, 2);
}else
if(Bol_Pain5 == true){Fun_LEDit(Con_LEDvih, 3); // tasavilkku
}else
if(Bol_Pain6 == true){Fun_LEDit(Con_LEDpun, 3);
}else
{Fun_LEDit(0, 0);} // LEDien sammutus (default)
delay(1);
} // Pääohjelma
LOPPU
