带小白入坑之arduino

带新手入坑，很多新人入坑都不知道一些常用的东西怎么实现，比如“控制220V的电器”，或者“驱动直流电机”，再比如“步进电机怎么接线”等等，下面我就给大家讲讲这些东西的基本用法（撒花，撒花，撒花）。。。。

1.怎样控制220V或者是其他大功率电器（反正就是arduino不能直接控制的）?

 

上图只是其中一种方案，最关键的地方，就是名叫TLP3020这个元件了，这玩意儿叫 光耦 ，是一种隔离元件，arduino引脚工作的电压是5V输出的电压也只有几十毫安，所以，功率超过这个限制的元器件或者用电器都是不能直接 接在啊人对你哦的引脚上使用的，这时就需要借助上图的电路了。光耦用起来很简单，虽然元件上有6 个脚，但是我们用4个就可以了，NC表示 Not Connect，不用连接，其他元件上标有”NC”的引脚都是这个意思。连接方式图上已经很清楚了，A、K之间有足够的电压，B、E就会导通，就这么简单。光耦这东西其实和更常见的“继电器”是差不多的，但是他在开和关之间的切换非常快（继电器很慢），因此可以使用PWM信号驱动。如果只是一个一般电压和功率的小东西，玩具马达之类的，你到此就可以直接把他当开关用了。但是如果是更大的东西，比如图上的白炽灯，就得完全按照图上来，再来一个可控硅，就是红框里三只脚的元件。一般要控制大东西都得靠他，然后看图就可以了。如果需要了解更详细的信息，就请问度娘“可控硅”。tips：可控硅就是拿来做 电 磁 gun的重要元件哦

2.怎样驱动很多个舵机?

为了照顾更白的小白，还是先从“怎样驱动舵机”说起吧。

驱动舵机其实很简单，一般的舵机，只有三根线（有的是四根，那么多出来的那根应该是串口控制用的，这种舵机在高端机器人上能见到），我们现在只说三根线的这种，三根线的，也经常能看到两种规格，主要区别是三根线的颜色不同，一种是 白色，红色，黑色，一种是 橙色，褐色，黑色。除开颜色上的差别，在功能上其实没有什么差别，只是两个巨头公司无聊的把戏罢了（避免广告嫌疑，就不点名了，反正就是岛国的两大航模设备厂商），三根线中，白色/橙色是信号线，黑色/褐色是GND，红色是VCC。其实即便没接触过电子的靠猜也能猜个八九不离十吧，这些颜色都是根据人们的习惯来定义的。说道这里，必须先说一下，什么是PWM信号。这个应该数字电路最先就要接触的东西了，我们知道数字信号就是只有0和1的信号，但是，什么叫“只有0和1的信号”？那就得先说说模拟信号和数字信号了。交流电大家知道吧，他的电压不是固定的，而是随时间变化的，具体的变化规则，就是那条晃眼睛的正弦曲线了，通常这种信号我们叫做“模拟信号”，什么意思呢，就是他的每一个电压值，都会影响到电路最后的输出结果。以前的老显像管电视也许大家都还熟悉，控制图像显示的扫描信号，就是模拟信号，如果我们把水平扫描信号变大10%（就是把电压变高10%），图像就会向右移动10%的距离，变大5%，图像就移动5%。模拟信号就是这样用的。想要了解更多，就问度娘吧。数字信号不一样以5V电压的TTL标准为例，信号上的电压虽然也是变化的，但是，只要这个变化的幅度不是非常大，对结果就没啥影响，具体的，电压在0到3.4V，被识别为低电平，或者“0”（实际上也有表示为“1”的设计），电压在3.4到5V，被识别为高电平，或者“1”（当然，也可以表示“0”），tips：cpu里面就是括号里那种比反人类的设计，但是这种设计却更科学。这样，电压不断的上下变化，就得到了一串0，1，再根据相应的编码规则，信息就这样被传递了。opps，跑偏了。数字信号话说完了，再来说PWM，芯片内部的计算都是靠数字信号来完成的，但是我们有时候又需要一个模拟信号，怎么办呢？PWM诞生了，它的中文名叫“脉冲宽度调制”，就是忽高忽低的一串数字信号。也许大家还记得，家里的交流电，刚刚说了，其实他的电压是不断变化的，但是为什么又说220V交流电？擦，明明是变化的，220哪来的。这个嘛……算了，积分什么的就不扯了，这个交流电在纯欧姆电路（只有电阻）中的电功率和220V的直流电在同样的电路中是一样的，所以，这个交流电就是220V的。这个就是非常科学的定义！但是，大家注意到没有，这跟交流电的波形是没有关系的！就是说我不管你这个电信号在变化的过程中怎么变，我们只看你的电功率来确定你的电压！所以说，只用5v和0v的电压，也可以利用这个原理来模拟出0v到5v之间的电压来！这就是PWM信号常被用来模拟 模拟信号的原理（当然要想效果好再加个电容，扯远了，自己问度娘去）。当然有的地方也并不是用PWM来模拟另一个电压，比如说HR-04超声波模块，它要传达出的实际上是高电平的持续时间。扯远了扯远了，扯回来。标准舵机的驱动信号就是PWM信号，前面不是说了嘛，PWM是忽高忽低的，那么，高多长时间，低多长时间就值得考虑了。一般为了便于计算，两个高低信号加起来的时间是一定的，这就是这个PWM信号的“周期”，而高电平持续的时间占周期中的比例，叫“占空比”，而pwm模拟出来的模拟信号的电压，就是高电平电压x占空比（又扯出去了，根舵机没关系）。舵机的信号周期是20ms，高电平的持续时间是1～2ms，占空比为5%～10%，分别对应摇臂的0～180度。
嗯，原理说完了，一个字：其实在arduino上用舵机只需要使用servo库就可以了。就像上图那样连接即可。但是问题来了，我要驱动20个舵机怎么办？
正文开始，先来一个图
8个，20个也一样啦，很明了吧，前面都说了，控制舵机的实际上就只有信号线那一根线而已，所以，把这根线接arduino就ok了，剩下的电源线全部并联，接在输出足够，电压合适的电源上。但是，注意，如果你的arduino也是用的和舵机使用的同一个电源，没有问题，但是如果你的舵机使用一个大功率电池，arduino却使用usb供电或者其他的小功率电压（就是使用了两个独立电源），那么你还需要一根线，把这两个电源的GND连在一起。更详细的信息，请问度娘“共地”，下一楼讨论怎样有效控制很多个舵机

3.怎样驱动数码管?

一般很多小白一看到有很多引脚的器件就头晕，不知道哪接哪，数码管虽然有很多引脚，但是接线却很简单，实际上，数码管就是8个led灯而已，如上图，我们可以看到，有一条5V的引脚，说明他的结构是把这8个led灯的正极联到一起，负极分别引出来，我们把这种结构的数码管叫“共阳极”，就是说他们的正极是连在一起的，当然，也可以反过来，把负极全部连一起，正极分别引出来，就是“共阴极”数码管。到这里，大家应该知道了，以共阳极为例，这个共极应该接5V，其余的7个脚，接arduino，如果某个脚接的是高电平，那么对应的这个led两边都是5V，没有电压差，就不会亮，如果是低电平，就有5V的电压，就亮了。而哪些亮，哪些灭，就能够构成一个图案了。共阴极的高低电压则刚好反过来。或许有人要问了，有了共阳极，干嘛还要共阴极？这个就不是厂商的无聊游戏了。电流是从正极流向负极的，这个大家应该都知道，对于共阳极数码管来说，电流就只能从共极流进来，而led的亮度是跟电流有关的，电流越大，越亮，而并联会使每一条支路上的电流减小，共极进来的总电流基本不变，所以，如果用这个电流点亮两个led时就比较亮，把8个全部点亮，led就变暗了。根据这个原理，大家可以分析一下，共阴极数码管是没有这个缺点的

4.怎样驱动lcd1602?

lcd1602,应该算是比较高级一点的东西了，但是用的地方的却很多

上图是最普通的那类应用，接线有两种接法，主要是数据口的不同，分为8线和4线，对于这种引脚消耗大户来说，很多人都会选择4线接法吧，按图索骥即可。接上了线，用起来也就简单了，因为官方提供有库，我要补充的是，这种方块的lcd，不止有1602哦，16表示每行可以显示16个字符，02表示可以显示2行，除了1602，还有2004，2008等等，更重要的一点，他们使用同样的库就可以了，而且价格只贵了一点点如果觉得占用太多的引脚，还有一种加上了iic模块的升级版，最多只占用2个引脚

1602经常令小白抓狂的一点可能是，明明我按照教程完全弄好了，为什么显示16个黑框！或者什么都不显示！这时候，请注意一下第15脚，仔细看，他是控制背光的，如果背光太亮，那么看不清字符了，就是白茫茫一片，太暗就是黑块了，按照图上指示，接上一个滑动变阻器，调节15脚的电压，就可以使字符变清楚了