Генерация случайных чисел — фундаментальный аспект многих проектов Arduino, от игр и моделирования до криптографических приложений. В этой статье блога мы углубимся в различные методы генерации случайных чисел в Arduino, сопровождаемые примерами кода. Независимо от того, являетесь ли вы новичком или опытным энтузиастом Arduino, это руководство предоставит вам полное понимание различных методов генерации случайных значений.

Методы:

1. Использование функции random():
   Arduino предоставляет встроенную функцию random(), которая генерирует псевдослучайные числа в заданном диапазоне. Вот пример генерации случайного числа от 0 до 9:

int randomNumber = random(10);

2. Использование аналоговых показаний.
   Подключив неподключенный аналоговый контакт к источнику шума (например, плавающему проводу или датчику температуры), вы можете уловить случайные колебания аналоговых показаний. Вот пример:

int sensorPin = A0;
int randomNumber = analogRead(sensorPin) % 10;

3. Случайность на основе времени:
   Используя функцию millis(), которая возвращает количество миллисекунд с момента запуска платы Arduino, вы можете ввести элемент случайности, основанный на времени. Вот пример:

unsigned long currentTime = millis();
randomSeed(currentTime);
int randomNumber = random(10);

4. Случайное начальное число из внешнего источника.
   Для повышения случайности вы можете использовать внешние источники, такие как датчики или пользовательский ввод, для создания случайного начального числа для генератора случайных чисел. Вот пример использования фоторезистора:

int sensorPin = A0;
int photoresistorValue = analogRead(sensorPin);
randomSeed(photoresistorValue);
int randomNumber = random(10);

5. LFSR (регистр сдвига с линейной обратной связью):
   Регистр сдвига с линейной обратной связью — это аппаратный метод генерации псевдослучайных чисел. Хотя он требует дополнительных компонентов, он обеспечивает высококачественную случайность. Вот пример использования библиотеки LFSR:

#include <LFSR.h>
LFSR lfsr(0xACE1u);
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  uint16_t randomNumber = lfsr.rand();
  Serial.println(randomNumber);
  delay(1000);
}