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模拟部分-模拟信号与串口

本例向你展示如何从模拟信号输入引脚读模拟信号值、将读出的值映射到0-255的范围,并根据结果进行PWM来让LED渐暗/渐亮以及打印结果到Arduino IDE上的串口监视器。

硬件需求

Arduino板Genuino板

电位器

红色LED

220Ω电阻

杜邦线

电路

电位器一个引脚连接到5V,中间引脚连接到A0口,最后一个引脚连接到GND。

接下来,在9号引脚连一个220Ω限流电阻并串接一个LED。(LED长脚(阳极)应连接到电阻,短脚(阴极)连接到GND)。

原理图

代码

在下列代码中。setup函数只做两件事情:第一是定义了两个引脚(A0给电位器,9号引脚给LED),以及两个变量(sensorValue和outputValue)。第二是打开串口通信。

接下来,在主循环中,sensorValue被用来存储来自电位器的原始模拟信号值。Arduino有一个返回值为0到1023的analogRead函数,以及一个参数为0-255的analogWrite函数。为了让来自电位器的模拟信号值能正确操作LED,我们需要将值的范围映射成0-255。

为了完成转换,用map()函数即可:

outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

outputValue时刻与电位器映射后的值保持相等。**map()**函数有五个参数,依次是:要映射的原始值,原始值最小值,原始值最大值,映射后的最小值,映射后的最大值。这样,传感器返回的数据就能够从其原来的0-1023被映射为0-255了。

接下来,新映射的传感器数据就能会被输出到analogOutPin来使LED在电位器转动时渐亮/渐暗。最终,原始值和被映射到0-255的传感器值将被输出到Arduino IDE中。

/*
    模拟信号与串口
  
   读取模拟输入引脚的值,并且将它映射到0-255。然后使用映射后的值来为输出引脚设定脉宽(通过PWM)。
  并将结果输出到串口监视器。
  
  电路搭建:
   * 电位器中间脚连接到A0。两边的引脚分别连接到+5V和GND.
   * LED连接数字引脚9到GND
 
  示例代码公开
  */ 
  
// 常量的声明定义,用作引脚定义 
const int analogInPin = A0;  // 电位器连接到的模拟输入引脚 
const int analogOutPin = 9; // LED连接的输出引脚 
//变量的声明定义 
int sensorValue = 0;        // 从电位器读到的值 
int outputValue = 0;        // PWM值 
  
void setup() { 
   // 初始化串口(波特率9600): 
   Serial.begin(9600); 

  
void loop() { 
   // 读取模拟输入值: 
   sensorValue = analogRead(analogInPin); 
   // 映射模拟输入值到0-255: 
   outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255); 
   // 改变模拟输出值: 
   analogWrite(analogOutPin, outputValue); 
  
   // 结果输出到串口监视器: 
   Serial.print("sensor = "); 
   Serial.print(sensorValue); 
   Serial.print("\t output = "); 
   Serial.println(outputValue); 
  
   // 等两毫秒以让数模转换器完成工作: 
   delay(2); 

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