8-mavzu. Mikrokontrollerlarni analogli signallari qabul qilish va qayta ishlash. Reja

Nazorat uchun savollar

1. 
   Sensor deganda nimani tushunasiz?
   
2. 
   Sensorlarning qanday turlarini bilasiz?
   
3. 
   Raqamli sensor bilan analogli sensorning qanday farqi bor?
   
4. 
   Diskret analogli signal qanday hosil qilinadi?
   
5. 
   Qarsak yordamida xona chirog‘ini boshqarish algoritmini tavsiflang.
   

10-mavzu. Mikrokontroller yordamida analogli sensorlardan signallarni qabul qilish va ularni qayta ishlash texnologiyalari.
Reja:

1. 
   Analogli signallar beruvchi sensorlar va ularning ishlash prinsiplari.
   
2. 
   Arduino Nano mikrokontrollerida analogli signallarni qayta ishlash algoritmlari va dasturlari.
   
3. 
   Analogli signallarni normalash (map funksiyasi).
   

Tayanch so’z iboralar: Arduino Nano mikrokontrolleri, Analogli sensorlar, Gaz sensori.
Avvalgi mavzumizda raqamli va analogli signallar to‘g‘risida qisqacha ma’lumot berib o‘tgan edik. Endi analogli sensorlar turlari va ularning ishlash prinsiplari to‘g‘risida tushunchalar beramiz.
Analogli sensorlar biror tashqi ta’sir natijasida o‘z xususiyatlarini o‘zgartirish prinsipi bo‘yicha ishlaydi. Sensor xususiyati deganda moddaning xajmi, rangi, zichligi, elektr tokini o‘tkazuvchanlik darajasi va xokozolarni tushunamiz.
Masalan, avval aytib o‘tganimizdek, simob unga berilgan issiqlik miqdoriga qarab o‘z xajmini o‘zgatiradi. Ba’zi kimyoviy moddalar issiqlik miqdoriga qarab elektr tokiga bo‘lgan qarshiligini o‘zgartiradi. Bunday xususiyatlardan haroratni o‘lchash jarayonida foydalanish mumkin.
Analogli sensorlar ma’lumotlaridan mikrokontrollerlar yordamida foydalanish uchun ularga muntazam ravishda so‘rovlar jo‘natilib, informatsiya olinishi lozim. Aynan shu jarayon analogli signallarni diskretlab, foydalanish imkoniyatini beradi.
Avtomatlashtirish jarayonida analogli sensorlar signallardan foydalanishni quyidagi masala misolida ko‘rib chiqamiz.
MQ seriyali uglevodorod gazlari sensorlari ma’lumotlaridan foydalanib, havodagi metan, propan, etan gazlari va spirt miqdorini monitoring qilishni arduino nano mikrokontrolleridan foydalanib tashkil qilish masalasini ko‘rib chiqamiz.
Bu masalani quyidagi algoritm yordamida hal qilish mumkin.

1. 
   Gaz sensorini A0 analogli kirish piniga ulaymiz.
   
2. 
   Havodagi gaz miqdoriga qarab ogohlantiruvchi diodli lampalar yordamida shartli monitoring qilamiz: agar gaz miqdori juda kam (1%gacha) bo‘lsa yashil lapma yonadi, o‘rtacha (1 dan 5 % gacha) bo‘lsa sariq lampa yonadi, ko‘p (5% dan ortiq) bo‘lsa qizil lampa yonadi, bunda gaz miqdori ortgani sari chirokning yorug‘lik darajasi ortib boradi.
   
3. 
   Gaz miqdori 10% dan ortsa, tovushli signal ishga tushadi.
   

Dastur kodi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi.
#define gaz A0 // Gaz sensorni A0 pinga ulaymiz
// Monitoring lampalari va tovushli signal pinlarini belgilaymiz.

int qizil=5;
int sariq=6;
int yashil=7;
int tovush=2;
// Gazlanganlik darajalarini belgilaymiz
int g1=100, g2= 150, g3=200;
void setup()
{
// Pinlarning maqsadlarini aniqlaymiz
pinMode(qizil, OUTPUT);
pinMode(sariq, OUTPUT);
pinMode(yashil, OUTPUT);
pinMode(tovush, OUTPUT);
// Boshlanishida barcha lampalar va buzzer o‘chiq
analogWrite(qizil, 0);
digitalWrite(sariq, LOW);
digitalWrite(yashil, LOW);
digitalWrite(tovush, LOW);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Sensordan ma’lumot so‘raymiz

int sensor = analogRead(gaz);
Serial.println(sensor);

//Agar gaz miqdori kam bo‘lsa, faqat yashil chiroq yonadi
if(sensor
{
analogWrite(qizil, 0);
digitalWrite(sariq, LOW);
digitalWrite(yashil, HIGH);
digitalWrite(tovush, LOW);
}
//Agar gaz miqdori o‘rtacha bo‘lsa, yashil o‘chib,sariq chiroq yonadi
else if(sensor
{
analogWrite(qizil, 0);
digitalWrite(sariq, HIGH);
digitalWrite(yashil, LOW);
digitalWrite(tovush, LOW);
}
//Agar gaz miqdori ko‘p bo‘lsa, qizil gaz miqdoriga mos yorug‘likda yonadi
else
{
int norma=map(sensor,0,1024,0,255);
analogWrite(qizil, norma);
digitalWrite(sariq, LOW);
digitalWrite(yashil, LOW);
if(sensor>g3) digitalWrite(tovush, HIGH); else digitalWrite(tovush, LOW);
}
delay(1000); // 1 sekund kutamiz.
}
Nazorat savollari:

1. 
   Analogli sensorning ishlash prinsipi qanday?
   
2. 
   Analogli chiqish signallari qanday hosil qilinadi?
   
3. 
   Analogli kirish signallari analogli chiqish signaliga qanday normalanadi?
   
4. 
   Gaz sensoridan foydalanish dasturi algoritmini tavsiflang.