ARDUINO_實驗3_ 類比訊號輸入(Analog)

目的   

      今日實驗室要要利用可變電阻控制Arduino版上 LED 燈的閃爍快慢。

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介紹

 

  利用可變電阻Potentiometer改變所產生的電壓變化，來調整類比電壓的輸入值。

 

可變電阻樣式具有三個端子，如下圖 。

 

  圖接腳1和接腳3分別接地和電源(相反亦可)，接腳2傳輸可變電阻造成的電壓變化。

  當旋鈕順時鐘旋轉接腳1和接腳2的電阻值會升高，接腳2和接腳3的電阻值則降低。

常見的可變電阻分兩種特性：電阻成指數遞增，代號A；電阻成線性遞增，代號B。

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使用材料

項次	圖片	材料名稱	數量
1		Arduino載板	1
2		USB連接埠	1
3		LED燈	1
4		可變電阻	1
5		跳線	若干
6		麵包版	1
7		電阻 2k歐姆 (黑紅橙)和 220歐姆 (紅紅棕)	2

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接線方式：按鈕在Arduino的實際配線法，如圖

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程式
int sensorPin = 0;              // 宣告可變電阻輸入腳位為0
int ledPin = 2;                 // 宣告LED控制腳位為2
int sensorValue = 0;            // 宣告sensorValue變數，初始為0
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);             //設定LED腳位為輸出
}
void loop() {
    //讀取感測器的數值，儲存在sensorValue變數中
  sensorValue = analogRead(sensorPin);  
   
    //LED接腳輸出高電壓，LED亮
  digitalWrite(ledPin, HIGH);            
   
    //以sensorValue的讀值為延遲時間
  delay(sensorValue);         
   
    //LED接腳輸出低電壓，LED滅
  digitalWrite(ledPin, LOW);           
   //以sensorValue的讀值為延遲時間
  delay(sensorValue);                   
}

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說明


    執行程式，並且轉動可變電阻的旋鈕，LED燈亮滅時間會有長短變化，這是受到可變電阻控制的影響。

   當可變電阻的旋鈕向右轉，LED燈亮滅間隔時間就會變長，因為類比接腳P0所接收到的電壓值增加， sensorValue值變大；相反的當可變電阻的旋鈕向左轉，LED燈亮滅間隔時間會縮短，因為類比接腳P0所接收到的電壓降低，sensorValue值變小。


    由Arduino提供的5V電壓，可透過可變電阻，改變輸入到類比接腳P0的電壓大小。
  
    由於Arduino本身具有10bit(2的”10”次方=1024)解析度的ADC轉換，也就是A(類比)轉D(數位)，
  因此可以將0~5V的類比電壓值，轉換成0~1023的數位數值，方便程式作運算。


    如果類比接腳接收到電壓是0V，轉換成的數值是0；如果接收到電壓是5V，轉換成的數值是1023；如果接收到電壓是2.5V，轉換成的數值是511。
  
  程式中delay()的時間單位是毫秒，1000毫秒即1秒。
  
  類比腳位讀取訊號的範圍值是0~1023，換算成LED的亮滅延遲時間是在0~1.023秒間。
  
  Arduino的類比接腳接收到電壓值越高，從電壓轉換數位數值越高，也就代表的延遲時間越高，LED亮滅相隔時間越長，亮滅越慢。

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結果