Monenlaiset kytkimet

Johdanto

Tässä harjoituksessa testataan Maker kitistä löytyviä osia, joita voi käyttää kytkiminä - eli laitteiden asettamiseen päälle ja pois.

Alla olevassa videossa esitellään monenlaisia kytkimiä, joita voi liittää myös Arduinoon. Kohdasta 3:55 eteenpäin puretaan ja analysoidaan kaksi kodinelektroniikan yleistä kytkintä: kaukosäädin ja näppäimistö.

Muista, että kytkimiä eivät ole vain valmiita komponentteja, vaan niitä voi myös kehitellä itse! Näin tehdäänkin tämän luvun myöhemmässä harjoituksessa.

Make: Collin’s Lab: Switches

Tekstitykset

[Music] considering all the cool stuff we can do with electronics easy to forget about these simple components that are super vital we'll use them every day take for example the humble switch it connects two pieces of conductive material or disconnects poly the most common basic type is a toggle switch flip the toggle one way and the two terminals on the back are electrically connected flick it the other way and that connection is broken of course switches do get more complex than this so we use a few terms to describe them we'd call this a single pole single throw switch this guy right here is a double pole double throw switch the number of poles refers to how many separate circuits can be controlled by the switch at once and the number of throws refers to how many connected positions the switch can be set to other types of switches functionally similar to toggles include the following the rather tiny dip switches so named for their dual inline pin design these easily mount on perfboard slide switches which slide into position like that as you can see and rocker switches which totally rock back and forth like that that's that's really all they do and if we need a switch that has more than just a couple throws we can use a rotary switch rotary switches can be a little complicated to work with because you have so many terminals I'll usually use a multimeter to test continuity between them and mark off where I want to wire to speaking of multimeters they usually use rotary switches [Music] rotaries toggles and all these types are great when you want to maintain a connection but if you want to just make a connection briefly you're best off using a momentary switch a normally open momentary switch will connect the two terminals when it's pressed while a normally closed momentary will break that connection while it's pressed and then reconnect it when released this year momentary push-button switch is designed to be mounted on a panel but tactile momentary switches like these little guys are designed to be mounted directly on a circuit board when pressed they create a little tactile click you can feel underneath your face when a large number of moment Aries are needed on a device like say a remote control a membrane design is usually used to contacts on the remotes PCB are connected by a conductive material in the keypad when the key is pressed conductive material bridges the connection pretty straightforward and most computer keyboards use pretty much similar design big rubber keypad woah lol but no conductive material in the back instead simply a post that pushes together two separate films [Music] with the conductor's printed on them you know I think I might actually need this keyboard so I'm gonna put this back together why not go make or hack something with switches a or don't that's entirely up to you [Music]

Tarvikkeet

Mehackit boardin (tai Arduinon), USB-johdon, koekytkentälevyn ja johtimien lisäksi tarvitset seuraavat komponentit.

Osa	Kuva	Kuvaus
2 x LED		Pidempi jalka (kuvassa mutkallinen eli anodi + -napaan eli Arduinon porttiin. Lyhyempi jalka eli katodi miinus-napaan eli maahan.
Vastus 330 Ω		Vastus vastustaa sähkövirran kulkua. Vastuksen arvo mitataan ohmeissa (Ω) ja ilmoitetaan komponentissa eri värisinä raitoina (tässä oranssi, oranssi, ruskea ja kulta.
Painonappi		Mehackit Maker Kitin painonappi on valkoinen, ei ruskea.
Tilt-kytkin		Tämän kytkimen toimintaperiaate selviää myöhemmin.
Reed-kytkin		Tämän kytkimen toimintaperiaate selviää myöhemmin. Maker kitistä löytyy joko lasinen tai muovinen (musta) reed-kytkin. Jos sinulla on lasinen versio, niin varo, että et riko haurasta lasia.
Magneetteja		Tarvitset magneetteja toisen kytkimen käyttämiseen.

Virtapiiri

Kytke ledin pidempi jalka porttiin 10 ja lyhyempi jalka 330 ohmin vastuksen kautta maahan.
Kytke koekytkentälevylle johto portista 2 ja maasta. Näihin pääset kohta liittämään kytkimiäsi!

Ohjelman tavoite

Harjoituksessa käytetty ohjelma on tuttu jo edellisestä luvusta. Riittää, että Arduino huomaa, kun kytkin sulkee virtapiirin. Kun kytkin on “pohjassa”, led syttyy.

Tarvittavat komennot

pinMode(portti, asetus): Käytetään setup-metodin sisällä portin asettamiseksi tiettyyn tilaan. Kytkimet tulee aina asettaa tilaan INPUT_PULLUP.
digitalRead(portti) Tällä komennolla voidaan lukea portin tila, jos siihen on kiinnitetty kytkin.
If/else: Tällä rakenteella voidaan määrittää, mitä tapahtuu silloin, jos jokin tietty ehto täyttyy.

Ohjelmointi

Tehtävä

Kopioi jo aiemmasta luvusta tuttu koodi ja syötä se Arduinolle. Kokeile napin painamista pohjaan ja varmista, että led syttyy aina tällöin!

void setup() {
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(10, OUTPUT);
}

void loop() {
  if(digitalRead(2) == LOW){
    digitalWrite(10, HIGH);
  }
  else{
    digitalWrite(10, LOW);
  }
}

Kytkimien vaihtaminen

Tehtävä

Vaihda napin paikalle ensin tilt- ja sitten reed-kytkin ja kokeile, miten ne toimivat. Vinkki: toisen kytkimen käyttämiseen saatat tarvita magneetteja.

Tehtävä

Mihin näitä kytkimiä voisi esimerkiksi käyttää? Keksikää kaksi ideaa tulevaa projektianne varten ja esitelkää ne ohjaajallenne. Keksikää myös kaksi esimerkkiä siitä, minkälaisia kytkimiä löytyy luokastanne. Minkälaisiin asioihin kytkimet reagoivat?