2-Laboratoriya mashg’ulot
Arduino IDE dasturi asosida sodda o‘rnatilgan tizimlarni loyihalashni
o’rganish (Yonib o’chuvchi LED diod lampa)
Ishdan maqsad: Yonib o’chuvchi LED diod lampasi sxemasini yig’ish,
Arduino IDE dasturi yordamida plataga dastur yozish.
1. Laboratoriya ishini bajarishga tayyorgarlik ko‘rish.
LED lampalari haqida umumiy ma’lumot:
Nurlatuvch idiod– bu elektr energiyasini nokogerent yo‘rug‘lik nuriga
aylantiradigan, bitta р-n o‘tishga ega bo‘lgan yarim o‘tkazgichli asbob. Yo‘rug‘lik
nuri elektron – kovak juftlarining rekombinasiyasi natijasida yuzaga keladi.
Rekombinasiyasi, р-n o‘tish to‘g‘ri ulanganda kuzatiladi. Rekombinasiya doim ham
nurlatuvchi bo‘lavermaydi va to‘g‘ri zonali yarim o‘tkazgichlarda, jumladan galiy
arsenidida sodir bo‘ladi. Bunday yarimo‘kazgichlar spesifik xona diagrammasiga
ega bo‘ladilar.
Nurlanayotgan yo‘rug‘lik to‘lqin uzunligi
kvant energiyasi bilan
aniqlanadi. U esa nurlanuvchi rekombinasiyada yarimo‘tkazgichning ta’qiqlangan
zona kengligida deyarli teng bo‘ladi. Galiy arsenididan tayorlangan yorug‘lik
diodlari uchun
= 0,9-1,4 mkm. Qizil, sariq
va yashil rang nurlatuvchi diodlar
galiy fosfati, siyoxrang nurlatuvchi diodlar esa – kremniy karbiti asosida yasaladilar.
Nurlatuvchi diodning energetik xarakteristikasi bo‘lib kvant chiqishi
(effektivligi) hisoblanadi. U zanjir bo‘ylab o‘tayotgan har bir elektronga yo‘rug‘lik
diodi chiqishida qancha yo‘rug‘lik kvanti mos kelishini ko‘rsatadi. Zamonaviy
nurlatuvchi diodlari uchun kvant chiqishi 0,01-0,04 ni, ikki va uch yarim
o‘tkazgichli birikmalardan yasalgan getero o‘tishli nurlatuvchi diodlarida esa ancha
katta (0.3 gacha) bo‘ladi. Lekin doim birdan kichik bo‘ladi. Volt-amper
xarakteristikasi oddiy diodniki kabi exsponensial bog‘liqlik bilan ifodalanadi.
Nurlatuvchi diod 10-7-10-9 с. da qayta ulanadi, ya’ni yuqori tezlikda ishlovchi
yorug‘lik manbai hisoblanadi.
Nurlatuvchi diod (LED – Light Emitting Diode) – lampochka emas, bu p-n
o‘tishga asoslangan yarim o‘tkazgichli elektron asbob bo‘lib, undan elektr toki
o‘tganda nur tarata boshlaydi (1-rasm). Odatda ishchi tok diapazoni 5 - 20 mА
bo‘lib, ishchi toki 60-200 мА bo‘lgan o‘ta yo‘rug‘likdagi yo‘rug‘lik diodi ham
ishlab chiqariladi. Nurlatuvchi diodni resistor orqali albatta qutblarini to‘g‘ri
ulangan holda kuchlanish manbaiga ulash kerak. Sodir bo‘ladigan kuchlanish
pasayishi 1,5 - 4 V oralig‘ida bo‘lib, uni ishga tushirish uchun hech bo‘lmaganda 0,3
V dan ko‘proq kuchlanish berish kerak.
2.1 -rasm.Nurlatuvchi diodni tashqi ko‘rinishi, qurilmasi va shartli belgilanishi
2. Laboratoriya mashg’ulotini bajarish uchun topshiriq:
VBB dasturi asosida LED diod lampasini yonib-o’chish vazifasini bajarishda
quyidagi ko’rinishda sxemani yig’amiz:
2.2-rasm. VBB dassturida sxemaning ko’rinishi
Sxemani yig’ib bo’lganingizdan keyin dasturni kiritish uchun quyidagi amallar
bajariladi:
1. Arduino IDE dasturi ochiladi va dastur ko’rinishi quyidagicha yoziladi:
int led = 3; //Arduino UNO platasining 3 chi portiga LED ni ulash uchun
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT); // LED diodni chiqish qilib belgilash
}
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // HIGH ya'ni 3 port signal uzatilsin(yonish)
delay(1000);
// 1 sekund vaqt kutish
digitalWrite(led, LOW);
delay(1000);
// LOW yani 3 chi port signal uzilsin (o'chish)
// 1 sekundda vomida kutish
}
Arduino asosida svetodiodni boshqarish jarayonini ko’rib chiqamiz.
Loyihalash uchun bizga Arduino platasi, svetodiod va 220 Om rezistor kerak
bo’ladi.
Arduino platasida 14 ta raqamli kirish/chiqish pinlari mavjud. 13-raqamli(pin
13) chiqishga 220 Om rezistorni, rezistorga esa svetodiodning anodini(odatda uzun
oyoqchasi) ulaymiz. Katod esa GND nomli chiqishga ulanadi(2.2-rasm).
2.3-rasm. Arduino platasi va svetodiodning ulanish sxemasi.
Endi Arduino integral dasturlash muhitidan foydalanib dastur kodini yozamiz.
Dastlab Setup funktsiyasi ichida pin 13 ga chiqish rejimini o’rnatamiz.
pinMode(13, OUTPUT);
Dasturning asosiy siklida(Loop funktsiyasi ichida) yorug’likdiodni yoqamiz:
digitalWrite(13, HIGH).
Ushbu koddan keyin 13-raqamli chiqishda 5 V kuchlanish hosil bo’ladi va
yorug’likdiod yonadi. Yorug’likdiodni o’chirish uchun quyidagi kodni yozamiz:
digitalWrite(13, LOW).
Yorug’likdiodni yonib-o’chishi odatda oniy vaqt davomida sodir bo’ladi.
Inson ushbu yonib-o’chishni anglashi uchun delay() funktsiyasidan foydalamiz.
delay() funktsiyasi belgilangan vaqt oralig’ida svetodiodni ma’lum holatda ushlab
turadi. Masalan, delay(1000) – 1 sekund davomida.
Misol 3:
digitalWrite(13, HIGH) ;
delay(1000).
Ushbu dastur kodi svetodiodni bir sekund davomida yoniq holatda ushlab
turadi.
Arduino asosida svetodiodni yonib-o’chishini boshqarish dasturi quyidagi
ko’rinishda bo’ladi.
2.4-rasm.Arduino UNO da dasturni kiritish jarayoni
Izoh://1000 deb belgilaganimiz 1 sekundga teng ya'ni 1000 milli sekund
Dasturni yozib bo’lgandan keyin tekshirish uchun dasturlash muhiti ishchi
oynasida joylashgan
tugmachasini bosamiz. Keyin kompyuterga USB kabel
orqali Arduino platasini ulaymiz va dasturni
tugmasi yordamida plataga
yuklaymiz.
Talabalar uchun variantlar
Talabalar o’zlarining jurnaldagi tartib raqamlari bo’yicha belgilangan Arduino
platasi chiqishlariga svetodiodni ulab, ularni boshqaradilar.
T/r
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Pin raqami
1-2
2-5
3-6
2-4
0-10
8-9
10-1
T/r
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Pin raqami
1-3-5
7-9-0
13-2-4
2-4-6
8-10-12
1-2-3
4-5-6
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
2-9
3-8
4-7
5-6
2-12
3-13
4-12
5-0
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30
7-8-9
10-11-12
13-3-2
4-3-1
6-5-4
11-0-4
12-11-13
1-13-0
3. Tajribada olingan natijalarni ishlash.
1. 2 ta yoni b o’chuvchi LED diod lampasining sxemasini yig’ing va
dasturini kiriting.
2. 3 ta yoni bo’chuvchi LED diod lampasining sxemasini yig’ing va
dasturini kiriting.
3. 4 ta yonib o’chuvchi LED diod lampasining sxemasini yig’ing va
dasturini kiriting.
4. 5 ta yonib o’chuvchi LED diod lampasining sxemasini yig’ing va
dasturini kiriting.
5. 6 ta yonib o’chuvchi LED diod lampasining sxemasini yig’ing. Va
dasturini kiriting
4. Hisobot tayyorlash tartibi
Hisobot quyidagilarni o’z ichiga olishi kerak:
- mavzu nomi;
- mavzu bo’yicha nazariy ma’lumotlar;
- ishni bajarilish ketma-ketligi;
- yaratilgan tizim rasmi.
5. Nazora tsavollari.
1. Arduino IDE dasturi haqida nimani bilasiz?
2. Arduino platasiga dasturni o’rnatishda qaysi dasturalrdan foydalaniladi?
3. LED diod lampasi haqida nimani bilasiz?
4. LED diod lampasi signal o’tish jarayonini tushuntiring.