【项目1-任务1-小组11】Arduino基本输入输出电路

Arduino基本输入输出电路

一、Arduino的基本输入输出函数

1.pinMode函数（Pin，Mode）

定义端口是输入还是输出

参数：Pin：0-13

            Mode：PULLUP，INPUT或OUTPUT

2.digitalWrite函数（Pin，value）

定义端口的输出电平的高低

参数：Pin：0-13

          Value：HIGH或LOW

3.digitalRead函数（Pin）

读取端口输入电平的高低

参数：pin：0-13

试验：按钮控制发光二极管的亮灭

怎么识别按键是否按下

二、上拉电阻在输入电路中的作用

将一个未知的电平拉高到稳定的高电平状态。

在数字逻辑电路中，一个信号不是0，就是1。正是因为这样，数字电路的设计才简单，可靠。

通常，用电压5v（或者接近5V）代表 on 开状态，代表高电平，对应状态 1。用电压0v （或者接近0v）代表off关状态，代表低电平，对应状态0。

如果一个线路中的电压处于不确定的状态（例如一个引脚不和任何其它回路连通时），那我们就说它的电压是浮动的，他会随着时间不断变化，跳动，而且很容易受到外界环境的影响。处于这种不确定状态的电路会被随机解释为高或者低电平。

然而程序必须是严格准确的，所以电路的设计一定要避免线路电压处于浮动状态。

我们可以使用上拉电阻将电路的电压在任何时候都保持在确定的状态下，这就是上拉电阻的作用。

当S2没按下时，Input通过2个电阻和+5V连接为高电平。当S2按下时，+5V，R2，S2,GND形成回路，R2 电阻大，产生压降大，因此后面的Input就是低电平。

因此，可以通过Input端的电平来判断S2是否按下。

Arduino的数字引脚和模拟引脚都内置了[上拉电阻]，电阻为20K~50K欧姆，他们需要使用 代码去激活功能。

提示：

1、如果你需要为Arduino自己配置外置的上拉电阻，建议为10K欧姆。

2、不建议使用13脚作为输入引脚使用，因为13脚配置了一个LED灯，即便是你使用了上拉电阻，LED灯的电阻会拉低电压，使得引脚依然是低电平。如果非要使用13作为输入，那就外置上拉电阻。

使用arduino内置上拉电阻的代码

三、限流电阻在输出电路中的作用

各电流大小：

三色LED：

1.器件特性不尽相同 ，所以每个三色LED灯的基本属性不同，具体型号查相关手册

2.通常单个LED, R、G的正向压降约2V, B约3V,随电流变动。有时器件封装的串连LED,正向压降自然就高了

3.限流电阻要根据器件指标(正向压降及亮度@电流)及设计所需亮度计算出来。

四、 大电流驱动电路

电流驱动：普通的NPN、PNP型三极管，因为它的内阻较小，加电压控制时电流相对较大（一般小功率的都有100uA以上，大功率的可达20mA以上）,通过加到B、E端的电流（微观的就是电子的流动）来控制C、E内部的电流流动（即通道不变）

简单地说电流驱动是根据驱动电流的大小而输出不同的功率，常见的是普通三极管功率放大电路，电压驱动是根据驱动电压的高低而输出不同的功率，常见的场效应三极管功率放大电路中使用。

1.当输入为高电平，三极管导通，输出钳制在三极管的Vce，对电路测试结果仅0.1V

2.当输入为低电平，三极管不导通，输出相当于对下一级电路的输入使用10K电阻进行上拉，实际测试结果为5.0V（空载）

注意：对于大电流的负载，上面电路的特性将表现的不那么好，因此这里一直强调——该电路仅适用于10几mA到几十mA的负载的电平转换。