Lekce 2 - RGB LED + tlačítko + události¤

V této lekci si napíšeme své první programy.

Ukážeme si ovládání RGB LED umístěné na ESP32 a práci s událostmi řízenými tlačítkem nebo časem.

TypeScript (JavaScript) je imperativní programovací jazyk. To znamená, že se vykoná vše, co do programu napíšeme, v pořadí, v jakém jsme to napsali.

Poznámka

V lekci 1. jsme se naučili jak vytvořit nový projekt z odkazu. Teď si tuto znalost ověříme.

Vytvořte si nový projekt z nového odkazu:

OdkazZip

https://robutek.robotikabrno.cz/v2/robot/blank_project.tar.gz

Stáhnout ZIP

Zadání A¤

Nejdříve si zopakujeme předchozí lekci a rozsvítíme RGB LED na Robůtkovi (robutek.Pins.ILED) jednou barvou (například červenou).

Na začátku tohoto úkolu si otevřeme nový prázdný projekt. V souboru index.ts jsou připraveny import příkazy: ty nám umožní využívat funkcionalitu z různých souborů, např. jednoduše ovládat LEDku, nebo využívat nadefinované barvy.

Pásek inicializujeme pomocí const ledStrip = new SmartLed(robutek.Pins.ILED, 1, LED_WS2812B). Barvu LED nastavíme pomocí ledStrip.set(0, colors.<nějaká_barva>) a zobrazíme pomocí ledStrip.show().

Řešení

import * as colors from "./libs/colors.js";
import { LED_WS2812B, SmartLed } from "smartled";
import { createRobutek } from "./libs/robutek.js";
const robutek = createRobutek("V2");

const ledStrip = new SmartLed(robutek.Pins.ILED, 1, LED_WS2812B); // robutek.Pins.ILED je pin 48

ledStrip.set(0, colors.red); // nastaví barvu první LED na červenou (RGB 255 0 0)
ledStrip.show(); // zobrazí nastavení na LED

Co je to událost v programování?¤

Událost je situace, kterou program rozpozná (například stisknutí nebo puštění tlačítka, uplynutí určitého času). Po zaznamenání události se vykoná kód, který je k této události přiřazen.

S událostí řízenou časem už jsme se setkali: pomocí setInterval umíme každých X milisekund spouštět daný kód. Zatim ale nevíme, jak setInterval ukončit, tedy jak přestat kód opakovaně spouštět. K tomu slouží funkce clearInterval(INTERVAL_ID). INTERVAL_ID nám při vytáření intervalu vrátí funkce setInterval().

import { createRobutek } from "./libs/robutek";
const intervalId = setInterval(()=>{
    console.log("interval");
}, 1000);

await sleep(10000);

clearInterval(intervalId);

Události řízené stiskem tlačítka můžeme ovládat pomocí přiložené knihovny gpio. GPIO je jednoduchá elektronická konstrukce, která nám umožňuje posílat nebo přijímat bitové informace, a na základě toho měnit chování našeho programu.

Abychom mohli přijímat signál ze stisknutí tlačítka, nejdříve musíme nastavit vybraný pin jako vstupní. To uděláme příkazem gpio.pinMode(PIN, gpio.PinMode.INPUT), kde PIN je číslo pinu (najdeme pod robutek.Pins.), a druhý argument je režim. Pokud bychom chtěli např. použít LEDky přímo na desce, chceme dané piny použít jako výstupní, tedy gpio.PinMode.OUTPUT.

Jakmile máme nastavené vstupní tlačítko, můžeme na něm pozorovat události pomocí gpio.on(). Reakci na stisknutí tlačítka vyvoláme argumentem "falling", reakci na puštění "rising". Kód, který při stisku tlačítka něco vykoná, tedy může vypadat takto:

gpio.pinMode(robutek.Pins.ButtonRight, gpio.PinMode.INPUT);

gpio.on("falling", robutek.Pins.ButtonRight, () => {
  // něco udělej
});

Zadání B¤

Pomocí událostí rozsvítíme při stisknutí tlačítka (robutek.Pins.ButtonRight) RGB LED na ESP32 (robutek.Pins.ILED) a při puštění ho opět zhasneme.

Řešení

import { createRobutek } from "./libs/robutek.js"
import * as colors from "./libs/colors.js";
import { LED_WS2812B, SmartLed } from "smartled";
import * as gpio from "gpio";

const robutek = createRobutek("V2");

const ledStrip = new SmartLed(robutek.Pins.ILED, 1, LED_WS2812B);

gpio.pinMode(robutek.Pins.ButtonRight, gpio.PinMode.INPUT); // nastaví pin 0 jako vstup

gpio.on("falling", robutek.Pins.ButtonRight, () => { // událost, která proběhne při stisknutí tlačítka připojeného na pin 0
    ledStrip.set(0, colors.red); // nastaví barvu první LED na červenou (RGB 255 0 0)
    ledStrip.show(); // zobrazí nastavení na LED
});

gpio.on("rising", robutek.Pins.ButtonRight, () => { // událost, která proběhne při puštění tlačítka připojeného na pin 0
    ledStrip.set(0, colors.off); // nastaví první LED na zhasnutou (RGB 0 0 0)
    ledStrip.show(); // zobrazí nastavení na LED
});

Zadání C¤

Dvakrát za sekundu vypíšeme stav zmáčknutí tlačítka (0 nebo 1). Stav daného tlačítka získáme pomocí gpio.read(číslo pinu).

Vzpomeňme si z prvního programu, že opakování dosáhneme pomocí setInterval(), a informaci vypíšeme pomocí console.log().

Řešení

import * as gpio from "gpio";
import { createRobutek } from "./libs/robutek.js";
const robutek = createRobutek("V2");

gpio.pinMode(robutek.Pins.ButtonRight, gpio.PinMode.INPUT); // nastaví pin 0 jako vstup

setInterval(() => { // pravidelně vyvolává událost
    console.log(gpio.read(robutek.Pins.ButtonRight)); // načte a vypíše stav tlačítka připojeného na pin 0
}, 500); // čas opakování se udává v milisekundách (500 ms je 0,5 sekundy)

Výstupní úkol V1 - Pozdrav¤

Při stisknutí tlačítka (robutek.Pins.ButtonRight) vypíšeme pozdrav.

Výstupní úkol V2 - Změna barvy¤

Při stisknutí tlačítka (robutek.Pins.ButtonRight) rozsvítíme RGB LED na Robůtkovi (robutek.Pins.ILED) jednou barvou a při puštění barvu změníme na jinou.