使用Arduino uno读写和写作

Analog Read and Write Using the Arduino Uno

Arduino Uno支持模拟输入和输出操作,使您能够与需要精确值的传感器和执行器进行交互。模拟操作对于控制LED,电动机和读取输入的设备(例如电位计或光传感器)是必不可少的。本教程将指导您完成设置,模拟阅读和写作,并使用逻辑操作(例如 if 带有模拟数据的语句。


你需要什么

  1. 带有USB电缆的Arduino Uno
  2. 用于模拟输入的电位计(或任何可变电阻器)
  3. LED和220欧姆电阻器用于模拟输出
  4. 面包板和跳线电线
  5. 安装了带有Arduino IDE的计算机

步骤1:了解Arduino上的模拟别针

Arduino Uno具有六个模拟输入引脚(A0-A5),可以读取0到5V之间的电压,并将其转换为0到1023之间的数字值。对于模拟输出,Arduino使用PWM(脉冲宽度调制)在某些数字销件上使用PWM(脉冲宽度)标记 ~ (例如3,5,6,9,10,11)。

使用的功能

  • 模拟输入: analogRead(pin)
    • 读取电压(0-5V),并返回0到1023之间的值。
  • 模拟输出: analogWrite(pin, value)
    • 输出一个PWM信号,其中 value 从0(0%占空比)到255(100%占空比)。

步骤2:接线模拟输入(电位计)

将电位计连接到Arduino模拟引脚:

电位计引脚 Arduino连接
1(端销) 5V
2(中/输出) A0
3(端销) gnd

步骤3:接线模拟输出(LED)

将LED用220欧姆电阻器连接到Arduino PWM引脚(例如,引脚9):

LED PIN Arduino连接
长腿(+) 数字引脚9
短腿( - ) gnd

步骤4:阅读模拟输入

使用 analogRead() 功能可以从电位计读取数据:

示例代码:读取模拟输入

#define potPin A0 // Potentiometer connected to A0

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Analog Input Test");
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(potPin); // Read analog value
  Serial.print("Sensor Value: ");
  Serial.println(sensorValue);
  delay(500); // Wait for half a second
}

运行代码并观察串行显示器中的电位计值(0-1023)。


步骤5:编写模拟输出

使用 analogWrite() 控制LED的亮度的功能:

示例代码:模拟输出到LED

#define ledPin 9 // LED connected to pin 9

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // Set LED pin as output
}

void loop() {
  for (int brightness = 0; brightness <= 255; brightness++) {
    analogWrite(ledPin, brightness); // Increase brightness
    delay(10);
  }

  for (int brightness = 255; brightness >= 0; brightness--) {
    analogWrite(ledPin, brightness); // Decrease brightness
    delay(10);
  }
}

步骤6:结合模拟输入和输出

您可以使用模拟输入值来控制输出,例如根据电位计位置调整LED亮度。

示例代码:电位计控件LED亮度

#define potPin A0 // Potentiometer connected to A0
#define ledPin 9  // LED connected to pin 9

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(potPin); // Read potentiometer value

  int brightness = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255); // Map to PWM range
  analogWrite(ledPin, brightness); // Set LED brightness

  Serial.print("Sensor Value: ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print(" -> Brightness: ");
  Serial.println(brightness);

  delay(100);
}

步骤7:使用 if 使用模拟数据的语句

您可以使用模拟输入来创建条件以执行特定的操作:

示例代码:条件控制

#define potPin A0 // Potentiometer connected to A0
#define ledPin 9  // LED connected to pin 9

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(potPin);

  if (sensorValue > 512) {
    analogWrite(ledPin, 255); // Full brightness if sensor value > 512
    Serial.println("Bright!");
  } else {
    analogWrite(ledPin, 0); // Turn off LED otherwise
    Serial.println("Off");
  }

  delay(500);
}

模拟读/写的应用

  1. 读取环境传感器(例如,光,温度,湿度)
  2. 调整电动机速度
  3. 控制LED亮度
  4. 音频信号处理
  5. 创建基于模拟的用户界面

故障排除

  • 传感器的读数不正确: 确保正确的接线并验证电位计连接。
  • LED不照亮: 确认LED方向并使用电阻限制电流。
  • 输出不平滑: 添加较小的延迟或平均稳定性输入值。

结论

您已经学习了如何使用Arduino Uno执行模拟读写操作,将传感器值映射到输出,并使用 if 条件逻辑的语句。这些技能对于创建响应迅速的互动项目至关重要。通过集成其他模拟传感器和执行器来进一步实验,以扩展您的功能!

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