Азбука Морзе (код Морзе) – это система связи для кодирования любого символа в двух различных длительностях сигналов, называемых точками и тире. Азбука Морзе разработана Сэмюэлем Ф. Б. И в дальнейшем стала использоваться в телеграфии для передачи секретной информации. Больше всего она использовалась во время Второй мировой войны. Код Морзе можно формировать с помощью постукивания, мигающего света или письма. Код Морзе доступен в двух вариантах: оригинальный и международный код. В международной версии азбуки Морзе оригинальная версия модифицируется путем удаления пробелов и создания тире определенной длины.
Код Морзе может быть использован для кодирования алфавитов и цифр. Он, в основном, используется в радиосвязи и океанской связи, а также является частью подготовки солдат. Его очевидным достоинством по сравнению со всеми другими современными методами передачи информации является то, что прием информации при его использовании можно осуществлять при очень слабом уровне сигнала, ниже уровня шумов – в этих условиях не может работать ни одна современная система связи (широкополосные сигналы не в счет, приводить в сравнение их здесь некорректно).
Язык всегда был барьером для азбуки Морзе, так как трудно выполнить код для диакритических символов на другом языке. Есть несколько известных слов, которые считаются важной особенностью азбуки Морзе, например «SOS». SOS (расшифровывается как Save Our Souls) – означает спасение наших душ. Он был создан как универсальный сигнал бедствия.
На следующем рисунке показана азбука Морзе для английского алфавита от A до Z.
В этой статье мы рассмотрим создание генератора кода Морзе на основе платы Arduino Uno, который будет принимать символы из окна монитора последовательной связи и конвертировать их в код Морзе с помощью зуммера. Статья переведена с иностранного сайта, поэтому представленный генератор кода Морзе работает только с английским алфавитом (впрочем, как и все другие аналогичные статьи на эту тему, которые мне удалось найти в рунете). Но, поняв принцип этого проекта, вы легко можете переписать его программу для работы с русским алфавитом – если вы сделаете это, будем вам признательны если поделитесь кодом этой программы с другими посетителями нашего сайта (могу включить код вашей программы в текст данной статьи).
Необходимые компоненты
- Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
- Зуммер (купить на AliExpress).
- Макетная плата.
- Соединительные провода.
Схема проекта
Схема генератора кода Морзе на основе платы Arduino Uno представлена на следующем рисунке.
Как вы можете видеть, схема очень проста. Просто соедините положительный контакт зуммера с контактом 8 платы Arduino Uno, а его отрицательный контакт – к земле платы Arduino Uno. Загрузите код программы в плату Arduino и можете начинать печатать символы в окне монитора последовательной связи – зуммер начнет издавать сигналы кода Морзе, соответствующие данным символам. Также схему можно усовершенствовать, включив в нее ЖК дисплей 16х2.
Объяснение программы для Arduino
Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.
Сначала в программе объявим переменную, в которую будем записывать символы, которые мы в дальнейшем будем конвертировать в код Морзе.
|
1 |
char stringToMorseCode[] = ""; |
Затем объявим контакт 8, к которому подключен зуммер, и определим вид тона, который будет использоваться для сигнала, издаваемого зуммером. Более подробно об использовании различных тонов (pitches) можно прочитать в статье про проигрывание мелодий с помощью функции Tone() на Arduino. Также определим длительность тире и точки.
|
1 2 3 4 5 |
int audio8 = 8; // output audio on pin 8 int note = 1200; // music note/pitch int dotLen = 100; // length of the morse code 'dot' int dashLen = dotLen * 3; // length of the morse code 'dash' |
Затем в функции void loop(), если по последовательному порту поступают какие либо данные, мы будем сохранять их в символьном массиве indata. Мы будем записывать в этот массив символы поочередно (по одному), используя команду inData[index1]. После этого команда variable.toUppercase() используется для изменения символов нижнего регистра в соответствующие символы верхнего регистра (то есть из строчных букв делаются заглавные). Затем мы формируем звуки, соответствующие каждому из этих символов.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
void loop() { char inChar = 0; char inData[100] = ""; // data length of 6 characters String variable = ""; String variable1 = ""; int index1 = 0; if ( Serial.available() > 0 ) { while (Serial.available() > 0 && index1 < 100) { delay(100); inChar = Serial.read(); inData[index1] = inChar; index1++; inData[index1] = '\0'; } variable.toUpperCase(); for (byte i = 0 ; i < 100 ; i++) { variable.concat(String(inData[i])); } delay(20); |
Далее функции MorseDot и MorseDash используются для формирования звука точки и тире соответственно.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
void MorseDot() { tone(audio8, note, dotLen); // start playing a tone delay(dotLen); // hold in this position } void MorseDash() { tone(audio8, note, dashLen); // start playing a tone delay(dashLen); // hold in this position } |
Затем функция GetChar используется для формирования соответствующего кода для всех символов алфавита – именно ее вы должны изменить если хотите переделать эту программу для генерации кода Морзе для русского алфавита. В результате каждый символ будет представлен последовательностью звуков, соответствующих его коду Морзе.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
void GetChar(char tmpChar) { switch (tmpChar) { case 'a': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; … … … default: break; } } |
После того, как вы загрузите программу в плату Arduino, вы можете начинать печатать символы в окне монитора последовательной связи (не более 6 — ограничение в программе). Чтобы передать напечатанную последовательность символов в плату Arduino, нажмите “Ввод” на клавиатуре. Мы для примера напечатали символы ‘SOS’ (сигнал бедствия) – результат работы проекта вы можете посмотреть в видео, приведенном в конце статьи.
Исходный код программы (скетча)
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 |
char stringToMorseCode[] = ""; int audio8 = 8; // к контакту 8 подключен зуммер int note = 1200; // music note/pitch (используемый тон) int dotLen = 100; // length of the morse code 'dot' (длительность звучания точки) int dashLen = dotLen * 3; // length of the morse code 'dash' (длительность звучания тире) void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { char inChar = 0; char inData[100] = ""; // data length of 6 characters String variable = ""; String variable1 = ""; int index1 = 0; if ( Serial.available() > 0 ) { // если в последовательном порту есть принятые данные while (Serial.available() > 0 && index1 < 100) // read till 6th character { delay(100); inChar = Serial.read(); // начинаем их последовательно считывать и сохранять в символьный массив (по одному символу) inData[index1] = inChar; index1++; inData[index1] = '\0'; // добавляем 0 в конец } variable.toUpperCase(); // преобразуем нижний регистр в верхний for (byte i = 0 ; i < 100 ; i++) { variable.concat(String(inData[i])); // объединяем строки } delay(20); } String stringToMorseCode = String(variable); for (int i = 0; i < sizeof(stringToMorseCode) - 1; i++) { char tmpChar = stringToMorseCode[i]; tmpChar = toLowerCase(tmpChar); GetChar(tmpChar); } } void MorseDot() { tone(audio8, note, dotLen); // start playing a tone delay(dotLen); // hold in this position } void MorseDash() { tone(audio8, note, dashLen); // start playing a tone delay(dashLen); // hold in this position } void GetChar(char tmpChar) { switch (tmpChar) { case 'a': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'b': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'c': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'd': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'e': MorseDot(); delay(100); break; case 'f': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'g': MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'h': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'i': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'j': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'k': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'l': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'm': MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'n': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'o': MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'p': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 'q': MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'r': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 's': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; case 't': MorseDash(); delay(100); break; case 'u': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'v': MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'w': MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'x': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'y': MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); break; case 'z': MorseDash(); delay(100); MorseDash(); delay(100); MorseDot(); delay(100); MorseDot(); delay(100); break; default: break; } } |
4 ответа к “Генератор кода Морзе на Arduino Uno”
Примерно половина из того, что написано про код Морзе не соответствует действительности…
Ну и не плохо бы в программу добавить возможность выбора скорости передачи, пусть даже через константу или define.
А что конкретно не соответствует действительности? А за идею добавить возможность выбора скорости передачи спасибо, это достаточно просто реализовать с помощью константы
Здравствуйте,
Хотел поинтересоваться, а можно вместо Uno поставить Nano, у них там вроде разница в основном только в количестве слотов, да и нагрузки особой зумер не требует
Добрый день. Да, для этого проекта конечно можно заменить Uno на Nano