09.F Náhodné blikanie LED (Random + Serial Monitor)

Štvrtá trieda GDMPS

09.F Náhodné blikanie LED (Random + Serial Monitor)

Ciele lekcie

  • porozumieť generátoru náhodných čísel v Arduine
  • naučiť sa používať funkcie random() a RandomSeed()
  • ovládať PWM aj digitálny výstup v náhodnom režime
  • vyskúšať debugovanie cez Serial Monitor
  • urobiť efektný „LED Random efekt“

Potrebný materiál

Pre Arduino Uno:

  • Arduino Uno
  • LED (ľubovoľná farba)
  • Rezistor 220–330 Ω
  • Prepojky
  • PC + USB

Pre Arduino Mega:

  • rovnaké zapojenie

Princíp pre študentov (stručný výklad)

Arduino dokáže generovať pseudo-náhodné čísla, napr. od 0 do 255, alebo od 10 do 500.

Syntax:






random(min, max)






napr.:





    

  • random(0, 255) → čísla 0 až 254
    • 




  • random(100, 500) → čísla 100 až 499
    • 






Prečo je to zaujímavé pre LED?





    

  • môžeme náhodne meniť jas
    • 




  • môžeme náhodne meniť dĺžku blikania
    • 




  • môžeme náhodne pauzovať
    • 






To vytvorí efekt ako „signalizačný blikač“, „alarm“ alebo „dýchací efekt chaosu“.





Zapojenie





    

  1. LED anóda (+) → rezistor → Pin ~9
    2. 




  2. LED katóda (–) → GND
    3. 






Takto máme PWM pin 9, ktorý poznajú zo stmievania.










Program – Náhodná intenzita + náhodná pauza










int ledPin = 9;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600); // otvorí sériový monitor
}

void loop() {
  int jas = random(0, 256);          // náhodný jas 0–255
  int pauza = random(50, 500);       // náhodná pauza 50–499 ms

  analogWrite(ledPin, jas);          // nastavíme jas LED
  Serial.print("Jas: ");             // pošleme do PC
  Serial.print(jas);
  Serial.print("  Pauza: ");
  Serial.println(pauza);

  delay(pauza);
}











Vysvetlenie kódu





    

  • random(0, 256) = náhodné číslo 0–255
    • 




  • random(50, 500) = náhodný čas 50–499 ms
    • 




  • analogWrite() = stmievanie ako v predchádzajúcej lekcii
    • 




  • Serial.print() / println() = posielanie dát do PC
    • 






Žiak tak vidí efekt aj číselné hodnoty v Serial Monitore.










Úlohy pre žiakov





    

  1. Zmeň rozsah jasu
    2. 






    

  • napr. random(100, 255) → LED nikdy nezhasne úplne
    • 






    

  1. Zmeň rozsah pauzy
    2. 






    

  • napr. random(20, 2000) → krátke + veľmi dlhé pauzy
    • 






    

  1. Pridaj tlačidlo, ktoré random ON/OFF aktivuje
    2. 




  2. Deterministický mód
    3. 






    

  • použiť digitalWrite() namiesto analogWrite()
    • 






    

  1. RGB rozšírenie (ak máš RGB LED)
    2. 






    

  • náhodné farby → efektný výsledok
    • 











Rozšírenie pre pokročilých





a) Seedovanie náhody
Bez „seed-u“ Arduino generuje stále rovnakú sekvenciu.
Keď však odoberieme náhodný šum z analógového vstupu:










randomSeed(analogRead(A0));






Stačí vo setup() a máme lepší chaos.





b) Náhodný mód alarmu





    

  • slabé blikanie
    • 




  • silné blikanie
    • 




  • pauza
    • 






c) Random v hrách
Žiakom vysvetlíš:





    

  • NPC správanie
    • 




  • RPG loot
    • 




  • generovanie krajiny
    • 




  • simulácie (teplota, led displej)
    • 











Poznámky pre výučbu










    

  • študenti radi experimentujú s rozsahmi
    • 




  • Serial monitor pridáva „wow efekt“ a zároveň učí debugovať
    • 




  • nadväzuje to pekne na PWM + Tlačidlo + Serial
    • 


		

					

				

									

				
Comments 0

			

			


	
	

					

		
Pridaj komentár