Точный тест времени реакции на Arduino UNO

Компоненты и материалы

Тактовые кнопки	×	3
Светодиод 5 мм красный	×	2
Провода male-male	×	1
Макетная плата	×	1
Arduino UNO	×	1
USB A-B кабель	×	1
Резистор 100 Ом	×	2
Резистор 10 кОм	×	3

Приложения и сервисы

• Arduino IDE

О проекте

Читал статью о влиянии времени реакции на жизнь спортсменов, снайперов, крикетистов, бейсболистов. Автор заключил: реакция влияет и на обычных людей. Например, задержка реакции за рулём — трагичные последствия.

Подумал: как измерить свою реакцию? Результат ниже.

Шаг 1: Необходимые детали

Железо:

Софт: Arduino IDE.

Все компоненты, скорее всего, лежат у любого радиолюбителя. Если что-то непонятно — смотрите фото.

Шаг 2: Процедура измерения визуального времени реакции

Существует много видов реакции: аудиальная, визуальная, тактильная. Здесь — визуальная.

Алгоритм:

1. Вывод в Serial Monitor: «Нажмите кнопку готовности, когда готовы».
2. После нажатия кнопки готовности — случайная пауза, затем случайно загорается один из двух светодиодов.
3. Испытуемый должен как можно быстрее нажать соответствующую кнопку (LED1 → Кнопка1, LED2 → Кнопка2).
4. Arduino измеряет разницу между зажиганием LED и нажатием кнопки.
5. Результат выводится в Serial Monitor.

Из 3 кнопок: одна — «Готов», две другие — под светодиоды.

Шаг 3: Сборка схемы

На фото выше — схема. Основные моменты:

• 5V и GND от Arduino к макетке.
• Катоды обоих LED через резисторы 100 Ом (ограничение тока).
• Аноды LED1 и LED2 → пины 8 и 12.
• Кнопки как на фото (при нажами замыкаются диагональные выводы).
• Резисторы 10 кОм как pull-down (на фото).
• Вторые выводы кнопок → шина 5V.
• Кнопки к пинам 2, 4, 7 Arduino.

Примечание: номера пинов могут быть любыми — я указал свои.

Шаг 4: Программирование

Код прилагается, но лучше написать самому. Ключевые моменты:

• Антидребезг кнопок (debouncing).
• Высокое разрешение измерения времени (микросекунды).
• Serial Monitor для отладки и интерфейса.

При сомнениях — смотрите видео.

Шаг 5: Тестирование

Всё готово. Зовите друзей — устраиваем соревнование. Записывайте результаты, считайте среднее (лучше пусть считает Arduino) и объявляйте победителя. Мой демо-ролик прилагается. Среднее визуальное время реакции ~250 мс.

P.S. Если после алкоголя больше — не садитесь за руль!

Код

Arduino код для измерения времени реакции Arduino

Запустите код и откройте Serial Monitor.

// set pin numbers:
const int buttonPin1 = 4;
const int buttonPin2 = 2;
const int buttonPin3 = 7;
const int ledPin1 = 8;
const int ledPin2 = 12;

// Variables will change:
int ledState1 = LOW;
int ledState2 = LOW;
int buttonState1, buttonState2, buttonState3;
int lastButtonState1 = LOW, lastButtonState2 = LOW, lastButtonState3 = LOW;

unsigned long lastDebounceTime = 0;
long debounceDelay = 20000; // мкс
unsigned long randNumber;
unsigned long minRandomNumber = 2000;
unsigned long maxRandomNumber = 5000;
unsigned long time1, time2;
int button3Pressed = LOW;
int printcount = 0;
int takeReading = LOW;
int reading1, reading2, reading3;
int oddNumber, evenNumber;

void setup() {
  pinMode(buttonPin1, INPUT);
  pinMode(buttonPin2, INPUT);
  pinMode(buttonPin3, INPUT);
  pinMode(ledPin1, OUTPUT);
  pinMode(ledPin2, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  digitalWrite(ledPin1, ledState1);
  digitalWrite(ledPin2, ledState2);
  randomSeed(analogRead(0));
}

void loop() {
  if (printcount == 0) {
    Serial.println("press button 3 when you are ready");
    printcount = 1;
    takeReading = LOW;
    oddNumber = LOW;
    evenNumber = LOW;
  }
  if (button3Pressed == HIGH) {
    digitalWrite(ledPin1, LOW);
    digitalWrite(ledPin2, LOW);
    randNumber = random(minRandomNumber, maxRandomNumber);
    delay(randNumber);
    if (randNumber & 1 == 1) {
      digitalWrite(ledPin1, HIGH);
      digitalWrite(ledPin2, LOW);
      time1 = micros();
      oddNumber = HIGH;
    } else {
      digitalWrite(ledPin1, LOW);
      digitalWrite(ledPin2, HIGH);
      time1 = micros();
      evenNumber = HIGH;
    }
    button3Pressed = LOW;
  }
  reading3 = digitalRead(buttonPin3);
  if (takeReading == HIGH) {
    if (oddNumber == HIGH) reading1 = digitalRead(buttonPin1);
    if (evenNumber == HIGH) reading2 = digitalRead(buttonPin2);
  }
  if (reading1 != lastButtonState1 || reading2 != lastButtonState2 || reading3 != lastButtonState3) {
    lastDebounceTime = micros();
  }
  if ((micros() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {
    if (reading1 != buttonState1) {
      buttonState1 = reading1;
      if (buttonState1 == HIGH) {
        Serial.print("Your reaction time is: ");
        Serial.print(lastDebounceTime - time1);
        Serial.println("us");
        Serial.println();
        printcount = 0;
      }
    }
    if (reading2 != buttonState2) {
      buttonState2 = reading2;
      if (buttonState2 == HIGH) {
        Serial.print("Your reaction time is: ");
        Serial.print(lastDebounceTime - time1);
        Serial.println("us");
        Serial.println();
        printcount = 0;
      }
    }
    if (reading3 != buttonState3) {
      buttonState3 = reading3;
      if (buttonState3 == HIGH) {
        Serial.println("READY TO GO");
        button3Pressed = HIGH;
        takeReading = HIGH;
      }
    }
  }
  lastButtonState1 = reading1;
  lastButtonState2 = reading2;
  lastButtonState3 = reading3;
}

Схемы