Работа с платой Arduino, часть 6.1 (кнопки)
Начало:
1. Начали курс по работе с платформой Arduino
2. Подключение платы Arduino к компьютеру
3. Как мы работаем с платой Arduino, часть 1 (моделирование)
4. Работа с платой Arduino, часть 2 (макетная плата)
5. Работа с платой Arduino, часть 3 (ЖК-дисплей 1602)
6. Работа с платой Arduino, часть 4 (резисторы)
7. Работа с платой Arduino, часть 5 (ножки элементов)
Напомню, мы используем аналог платы «Arduino Uno R3». Эту плату мы закупили в составе набора-конструктора «Starter Kit №7». На наших настольных компьютерах установлена операционная система «Windows 10».
В этом посте я буду описывать довольно простые вещи, которые для меня, как новичка в работе с платформой «Arduino», были неочевидны. До сути некоторых из них пришлось докапываться самому, так как в руководствах простые мелочи нередко опускаются.
Разница между моделями кнопок в «Tinkercad» и кнопками в наборе
Первая неочевидность, которую я для себя открыл - реальные кнопки из наших наборов-конструкторов имеют серьезные отличия от моделей кнопок (по-английски «button» или «pushbutton») на веб-сервисе «Tinkercad». Из-за этих отличий не все положения кнопок в моделях на веб-сервисе «Tinkercad» можно повторить в собираемом устройстве. Так что нередко приходится что-то придумывать и выкручиваться.
Вот как выглядят модели кнопок на веб-сервисе «Tinkercad»:
На иллюстрации выше я показал 5 вариантов расположения кнопок в модели (4-й и 5-й из этих вариантов - расположение кнопки не на макетной плате), но из-за возможности вращения кнопки таких вариантов имеется больше пяти.
Мы обычно устанавливаем кнопки на макетной плате, при этом нет смысла пользоваться вращением кнопки. Почему это так? Кнопка по умолчанию вставляется на макетную плату в вариантах 1 или 2. Насколько я понимаю, если ее повернуть на 90 градусов (вариант 3), то соединяемые нажатием на кнопку контакты попадут в одну и ту же рельсу макетной платы и будут соединены изначально, нажатие кнопки перестанет давать какой-либо эффект, кнопка превратится в обычную перемычку между рельсами макетной платы. Веб-сервис позволяет вращать кнопку на угол, меньший 90 градусов, но на макетной плате это не пригодится, так как при повороте на меньший угол выводы кнопки не попадут правильно в контакты на макетной плате. Вне макетной платы вращение кнопки может как-то пригодиться.
Таким образом, при моделировании устройства на веб-сервисе «Tinkercad» имеет смысл использовать для установки кнопок вариант 1 или вариант 2. В варианте 1, насколько я понимаю, кнопка помимо всех остальных выполняемых ею задач еще и служит мостом (объединяет) соответствующие рельсы из разных половин макетной платы.
Вот как выглядят реальные кнопки из наших наборов-конструкторов:
Как можно видеть на иллюстрации выше, кнопки из наших наборов-конструкторов можно использовать в устройстве в изначальном виде, в котором они поставляются в наборе-конструкторе, либо можно надеть на кнопку сверху удобную и красивую пластиковую насадку (насадки тоже есть в наших наборах-конструкторах, но изначально они хранятся отдельно). В наших наборах-конструкторах содержится по 4 кнопки и по 4 насадки для них. Это не очень большое количество и для многих интересных устройств приходится собирать кнопки из нескольких наборов-конструкторов (например, одна из экзаменационных работ - создание мини-пианино с 7-ю кнопками для нот и 8-й кнопкой для переключения октав). Очевидно, что насадки теоретически могут быть разных цветов, но в наших наборах-конструкторах все насадки для кнопок только синего цвета.
На первый взгляд кажется, что реальные кнопки из наших наборов-конструкторов примерно такие же, как их модели на веб-сервисе «Tinkercad». Однако, есть существенная разница: модели кнопок на веб-сервисе «Tinkercad» гораздо меньше реальных кнопок в наборах-конструкторах. Из-за этого бывает так, что в модели кнопка легко устанавливается на макетную плату, а реальную кнопку не получается установить в том же положении. Это можно будет увидеть на иллюстрациях ниже.
Необходимость поворота (изгиба) ножек реальных кнопок
Об этом я уже подробно писал в предыдущем посте по теме на примере ножек потенциометра. Как можно увидеть на иллюстрации выше, у кнопок из наших наборов-конструкторов ножки плоские и довольно широкие. Устройство рельс макетной платы не позволяет правильно вставить эти кнопки в макетную плату, если кнопки взять в том виде, в котором они есть изначально в наборе-конструкторе. Чтобы всё получилось так, как следует, ножки кнопок следует повернуть (изогнуть) на 90 градусов (по вышеуказанной ссылке я рассказывал об этом подробно). Вот как это выглядит у меня:
На иллюстрации выше первая кнопка находится в изначальном виде, в котором она есть в наборе-конструкторе. У второй кнопки я уже повернул (изогнул) ножки на 90 градусов маленькими плоскогубцами.
К сожалению, кнопку с изогнутыми ножками в том виде, в каком она показана на иллюстрации выше, можно установить на макетную плату только в одном варианте, в виде моста, соединяющего рельсы из двух половинок макетной платы. Другие варианты установок недоступны, так как в других вариантах установки ножки кнопки не войдут правильно в контакты макетной платы.
Однако, это ограничение можно обойти, если отогнуть две ножки кнопки из четырех в сторону.
Вот как выглядят оба описанных варианта:
Количество выводов у кнопки: два или четыре?
Возникает вопрос: как такое возможно, что у кнопки не используются (отогнуты в сторону) два вывода, а она работает? Второй вопрос: зачем кнопке четыре вывода, если можно обойтись двумя?
Ответ на первый из этих вопросов: на самом деле у кнопки только два вывода, но каждый из них продублирован, то есть разветвлен. Поэтому два вывода из четырех можно безболезненно отогнуть в сторону (не использовать). Ответ на второй вопрос: насколько я понимаю, четыре вывода могут понадобится, например, если нужно установить кнопку как мост между двумя половинками макетной платы (это можно увидеть на иллюстрации выше). С двумя выводами установка кнопки на макетную плату в качестве моста между половинками макетной платы не получится.
Путаница с определением контактов кнопки
Новичок в работе с платформой «Arduino» (такой, как я, например) легко может запутаться, какая пара выводов кнопки из четырех на самом деле является единым целым, так как это на самой кнопке из нашего набора-конструктора или на ее выводах никак не обозначено.
Поэтому, кстати, в руководствах часто рекомендуют подключать плюс и минус к выводам кнопки, находящимся по диагонали друг к другу. Такой способ подключения гарантирует, что плюс и минус будут подключены к разным выводам кнопки, а не к разным концам одного и того же вывода.
Как я писал выше, у кнопок из наших наборов-конструкторов выводы, находящиеся на одной стороне кнопки, находятся близко друг к другу. Можно предположить, что поскольку эти выводы находятся близко друг к другу, то они и должны быть концами одного настоящего вывода кнопки. Но это предположение ошибочное, всё ровно наоборот. В этом можно убедиться на иллюстрациях выше.
На веб-сервисе «Tinkercad», кстати, четыре вывода кнопки обозначены как 1a, 1b, 2a и 2b. Эти обозначения можно увидеть, если навести указатель мыши поверх соответствующего вывода кнопки. Будет выведена подсказка с номером вывода (клеммы). Тут тоже можно запутаться. В этих обозначениях подразумевается, что числом 1 и числом 2 обозначены два разных вывода кнопки, а буквами a и b обозначены два вывода-дубликата, соединенные друг с другом внутри кнопки. То есть выводы 1a и 1b соединены друг с другом внутри кнопки; выводы 2a и 2b тоже соединены друг с другом внутри кнопки. Вот как это выглядит:
Способы включения кнопки в электрическую цепь
Продолжение следует...
1. Начали курс по работе с платформой Arduino
2. Подключение платы Arduino к компьютеру
3. Как мы работаем с платой Arduino, часть 1 (моделирование)
4. Работа с платой Arduino, часть 2 (макетная плата)
5. Работа с платой Arduino, часть 3 (ЖК-дисплей 1602)
6. Работа с платой Arduino, часть 4 (резисторы)
7. Работа с платой Arduino, часть 5 (ножки элементов)
Напомню, мы используем аналог платы «Arduino Uno R3». Эту плату мы закупили в составе набора-конструктора «Starter Kit №7». На наших настольных компьютерах установлена операционная система «Windows 10».
В этом посте я буду описывать довольно простые вещи, которые для меня, как новичка в работе с платформой «Arduino», были неочевидны. До сути некоторых из них пришлось докапываться самому, так как в руководствах простые мелочи нередко опускаются.
Разница между моделями кнопок в «Tinkercad» и кнопками в наборе
Первая неочевидность, которую я для себя открыл - реальные кнопки из наших наборов-конструкторов имеют серьезные отличия от моделей кнопок (по-английски «button» или «pushbutton») на веб-сервисе «Tinkercad». Из-за этих отличий не все положения кнопок в моделях на веб-сервисе «Tinkercad» можно повторить в собираемом устройстве. Так что нередко приходится что-то придумывать и выкручиваться.
Вот как выглядят модели кнопок на веб-сервисе «Tinkercad»:
На иллюстрации выше я показал 5 вариантов расположения кнопок в модели (4-й и 5-й из этих вариантов - расположение кнопки не на макетной плате), но из-за возможности вращения кнопки таких вариантов имеется больше пяти.
Мы обычно устанавливаем кнопки на макетной плате, при этом нет смысла пользоваться вращением кнопки. Почему это так? Кнопка по умолчанию вставляется на макетную плату в вариантах 1 или 2. Насколько я понимаю, если ее повернуть на 90 градусов (вариант 3), то соединяемые нажатием на кнопку контакты попадут в одну и ту же рельсу макетной платы и будут соединены изначально, нажатие кнопки перестанет давать какой-либо эффект, кнопка превратится в обычную перемычку между рельсами макетной платы. Веб-сервис позволяет вращать кнопку на угол, меньший 90 градусов, но на макетной плате это не пригодится, так как при повороте на меньший угол выводы кнопки не попадут правильно в контакты на макетной плате. Вне макетной платы вращение кнопки может как-то пригодиться.
Таким образом, при моделировании устройства на веб-сервисе «Tinkercad» имеет смысл использовать для установки кнопок вариант 1 или вариант 2. В варианте 1, насколько я понимаю, кнопка помимо всех остальных выполняемых ею задач еще и служит мостом (объединяет) соответствующие рельсы из разных половин макетной платы.
Вот как выглядят реальные кнопки из наших наборов-конструкторов:
Как можно видеть на иллюстрации выше, кнопки из наших наборов-конструкторов можно использовать в устройстве в изначальном виде, в котором они поставляются в наборе-конструкторе, либо можно надеть на кнопку сверху удобную и красивую пластиковую насадку (насадки тоже есть в наших наборах-конструкторах, но изначально они хранятся отдельно). В наших наборах-конструкторах содержится по 4 кнопки и по 4 насадки для них. Это не очень большое количество и для многих интересных устройств приходится собирать кнопки из нескольких наборов-конструкторов (например, одна из экзаменационных работ - создание мини-пианино с 7-ю кнопками для нот и 8-й кнопкой для переключения октав). Очевидно, что насадки теоретически могут быть разных цветов, но в наших наборах-конструкторах все насадки для кнопок только синего цвета.
На первый взгляд кажется, что реальные кнопки из наших наборов-конструкторов примерно такие же, как их модели на веб-сервисе «Tinkercad». Однако, есть существенная разница: модели кнопок на веб-сервисе «Tinkercad» гораздо меньше реальных кнопок в наборах-конструкторах. Из-за этого бывает так, что в модели кнопка легко устанавливается на макетную плату, а реальную кнопку не получается установить в том же положении. Это можно будет увидеть на иллюстрациях ниже.
Необходимость поворота (изгиба) ножек реальных кнопок
Об этом я уже подробно писал в предыдущем посте по теме на примере ножек потенциометра. Как можно увидеть на иллюстрации выше, у кнопок из наших наборов-конструкторов ножки плоские и довольно широкие. Устройство рельс макетной платы не позволяет правильно вставить эти кнопки в макетную плату, если кнопки взять в том виде, в котором они есть изначально в наборе-конструкторе. Чтобы всё получилось так, как следует, ножки кнопок следует повернуть (изогнуть) на 90 градусов (по вышеуказанной ссылке я рассказывал об этом подробно). Вот как это выглядит у меня:
На иллюстрации выше первая кнопка находится в изначальном виде, в котором она есть в наборе-конструкторе. У второй кнопки я уже повернул (изогнул) ножки на 90 градусов маленькими плоскогубцами.
К сожалению, кнопку с изогнутыми ножками в том виде, в каком она показана на иллюстрации выше, можно установить на макетную плату только в одном варианте, в виде моста, соединяющего рельсы из двух половинок макетной платы. Другие варианты установок недоступны, так как в других вариантах установки ножки кнопки не войдут правильно в контакты макетной платы.
Однако, это ограничение можно обойти, если отогнуть две ножки кнопки из четырех в сторону.
Вот как выглядят оба описанных варианта:
Количество выводов у кнопки: два или четыре?
Возникает вопрос: как такое возможно, что у кнопки не используются (отогнуты в сторону) два вывода, а она работает? Второй вопрос: зачем кнопке четыре вывода, если можно обойтись двумя?
Ответ на первый из этих вопросов: на самом деле у кнопки только два вывода, но каждый из них продублирован, то есть разветвлен. Поэтому два вывода из четырех можно безболезненно отогнуть в сторону (не использовать). Ответ на второй вопрос: насколько я понимаю, четыре вывода могут понадобится, например, если нужно установить кнопку как мост между двумя половинками макетной платы (это можно увидеть на иллюстрации выше). С двумя выводами установка кнопки на макетную плату в качестве моста между половинками макетной платы не получится.
Путаница с определением контактов кнопки
Новичок в работе с платформой «Arduino» (такой, как я, например) легко может запутаться, какая пара выводов кнопки из четырех на самом деле является единым целым, так как это на самой кнопке из нашего набора-конструктора или на ее выводах никак не обозначено.
Поэтому, кстати, в руководствах часто рекомендуют подключать плюс и минус к выводам кнопки, находящимся по диагонали друг к другу. Такой способ подключения гарантирует, что плюс и минус будут подключены к разным выводам кнопки, а не к разным концам одного и того же вывода.
Как я писал выше, у кнопок из наших наборов-конструкторов выводы, находящиеся на одной стороне кнопки, находятся близко друг к другу. Можно предположить, что поскольку эти выводы находятся близко друг к другу, то они и должны быть концами одного настоящего вывода кнопки. Но это предположение ошибочное, всё ровно наоборот. В этом можно убедиться на иллюстрациях выше.
На веб-сервисе «Tinkercad», кстати, четыре вывода кнопки обозначены как 1a, 1b, 2a и 2b. Эти обозначения можно увидеть, если навести указатель мыши поверх соответствующего вывода кнопки. Будет выведена подсказка с номером вывода (клеммы). Тут тоже можно запутаться. В этих обозначениях подразумевается, что числом 1 и числом 2 обозначены два разных вывода кнопки, а буквами a и b обозначены два вывода-дубликата, соединенные друг с другом внутри кнопки. То есть выводы 1a и 1b соединены друг с другом внутри кнопки; выводы 2a и 2b тоже соединены друг с другом внутри кнопки. Вот как это выглядит:
Способы включения кнопки в электрическую цепь
Продолжение следует...