Arduino系列教程-02 PWM调光

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PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法,由于计算机不能输出模拟电压,只能输出0 或5V 的的数字电压值,我们就通过使用高分辨率计数器,利用方波的占空比被调制的方法来对一个具体模拟信号的电平进行编码.

所需元器件

电位器1个、红色LED灯1个、220Ω电阻1个、面包板、跳线若干、Arduino控制板

              

    

输出的电压值是通过通和断的时间进行计算的。输出电压=(接通时间/脉冲时间)*最大电压值,下面图介绍的是电压脉冲的变化:

电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

下面介绍一下PWM 的三个基本参数:

1、脉冲宽度变化幅度(最小值/最大值)
2、脉冲周期(1 秒内脉冲频率个数的倒数)
3、电压高度(例如:0V-5V)

实验原理图

电位计即为模拟值输入我们接到模拟口,小灯我们接到PWM 接口上,这样通过产生不同的PWM 信号就可以让小灯有亮度不同的变化。

实物图

由上图我们知道,当我们旋转电位器的时候就会在小灯一端加上脉冲电压,这个电压变化,所以LED灯的亮灭就随之变。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。

程序代码

int potpin=0;//定义模拟接口0
int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)
int val=0;// 暂存来自传感器的变量数值
void setup()
{
pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出
Serial.begin(9600);//设置波特率为9600
//注意:模拟接口自动设置为输入
}
void loop()
{
val=analogRead(potpin);// 读取传感器的模拟值并赋值给val
Serial.println(val);//显示val 变量
analogWrite(ledpin,val/4);// 打开LED 并设置亮度(PWM 输__________出最大值255)
delay(10);//延时0.01 秒
}

在编写程序的过程中,我们会用到模拟写入analogWrite(PWM 接口,模拟值)函数,对于模拟写入analogWrite()函数,此函数用法也很简单,我们在本实验中读取电位计的模拟值信号并将其赋给PWM 接口使小灯产生相应的亮度变化,再在屏幕上显示出读取的模拟值,大家可以理解为此程序是在模拟值读取的实验程序中多加了将模拟值赋给PWM 接口这一部分。

课程总结

本实验涉及模拟值与数字的转化,所以在实验中会用到Arduino板的模拟接口,后续实验中也会用到。这里用到了模拟信号的电平编码,总体下来还比较顺利,需要注意的就是模拟值转化问题。

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