mBlock & Arduino（5）可变电阻、ADC 与节拍器

在〈mBlock & Arduino（4）利用 PWM 模拟类比讯号〉中，我们试着使用 PWM 来模拟类比讯号输出，其中谈到 Arduino 脚位 A0 到 A5，实际上是用来做为类比讯号输入，在这一个主题中，我们将使用这些脚位，并搭配可变电阻（Variable Resistor）来制作一个节拍器。

认识可变电阻

为了要能调整节拍器的速度，我们需要一个可调元件，在这边使用可变电阻，顾名思义，借着调整电阻器上的旋钮，就可以改变电阻值，可变电阻上会标示欧姆数，可分为 A（对数型）、B（线性型）与 C（反对数型），分别代表旋转角度与欧姆值的变化关系，以我手边的这颗可变电阻为例，标示为 A10K，表示为 A 型可变电阻，最高电阻值为 10 KΩ。

可以看到可变电阻有三个接脚，外侧两个接脚两边都可以分别接 GND 与电源，而中间的接脚与另两个接脚之间的电阻值，会因为旋转角度而不同：

视外侧接脚哪个衔接 GND 而哪个衔接电源，可变电阻顺时针与逆时针旋转时的电阻值会分别是增加或减少，一般我们操作旋钮的习惯是顺时针增大讯号（例如音量），逆时针减少，因此，如果是上头照片中的 A10K 可变电阻，左边接脚会接 GND，右边接脚会接电源，中间是讯号输出，这么一来，顺时针旋转时，中间接脚与电源间的电阻值会变小，因而电压输出会增加，逆时针旋转则电压会降低。

类比数位转换器

Arduino 内建类比数位转换器（Analog to Digital Converter, ADC），可使用脚位 A0 到 A5 来个 ADC 输入，可读取 0 到 5V 的电压输入，解析度为 10 个位元，也就是读取而得到的值是 0 到 1023。

如果要读取可变电阻的输出，可以如下衔接电路：

我们打算利用可变电阻改变电压，并利用 Arduino 的 ADC 脚位读取电压变化，转换为节拍 BPM（Beats per minute）。

撰写节拍器程式

在 mBlock 中，有个“弹奏鼓声…”的方块，其中“拍”的设定值，是指每几秒打一下鼓，例如，下面这个方块是指每 2 秒打一下鼓，同理类推，设定“拍”为 4 时，表示每 4 秒打一下鼓：

因此，如果你想要 BPM 为 120 时，“拍”的设定就是 60 / 120 = 0.5，也就是半秒打一下鼓，我们希望转动可变电阻时，BPM 可以从 40 到 208，因此设计了以下这个公式：

为了显示目前设定的 BPM，使用了 Scratch 中的猫咪来显示目前的 BPM，而为了无聊一点，让 Scratch 中的猫咪会随着节拍而放大、缩小，这样在视觉与听觉上，都可以有节拍感…XD

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整理：宁波家电物联网云平台，中科极动云

听说人走路的节奏是 112 BPM，要不要实际写个程式听听看呢？