D14 - 「类比×电压×输入」:类比功能

先从 Firmata 找到类比相关功能。

类比输入(Analog Input)

Supported Modes 中,可以看到所有支援功能:

DIGITAL_INPUT      (0x00)
DIGITAL_OUTPUT     (0x01)
ANALOG_INPUT       (0x02)
PWM                (0x03)
SERVO              (0x04)
SHIFT              (0x05)
I2C                (0x06)
ONEWIRE            (0x07)
STEPPER            (0x08)
ENCODER            (0x09)
SERIAL             (0x0A)
INPUT_PULLUP       (0x0B)

SPI                (0x0C)
SONAR              (0x0D)
TONE               (0x0E)
DHT                (0x0F)

其中与类比相关功能只有一个:

ANALOG_INPUT       (0x02)

类比讯号和数位讯号不同,呈现连续变化。

D14 - 类比输入讯号.png

Uno 会透过 ADC 将电压讯号转换成 0 到 1023 的数值呈现,也就是说:

  • 若显示数值为 512,则实际电压为 512 * 5 / 1023 = 2.502V
  • 若显示数值为 900,则实际电压为 900 * 5 / 1023 = 4.398V

其他数值以此类推。

硬体实作

需要准备以下设备与零件:

  • 三用电表 * 1

  • 面包板 * 1

  • 可变电阻 * 1

    大小没有特别限制,不要太小就行,这里使用 50K 欧姆可变电阻。

    2021-09-17 23.10.53.jpg

    D14 - 可变电阻原理-01.png

    D14 - 可变电阻原理-02.png

    D14 - 可变电阻原理-03.png

    想更详细了解内部结构的朋友们可以参考以下连结:

    甚麽是可变电阻

检查硬体

一样先确认小夥伴们没有死翘翘。

可变电阻

利用三用电表检查。

D14 - 确认可变电阻正常.png

连接电路

以下为参考接线方式,可以不用完全相同,只要效果相同即可。

使用 Uno 板子上的 5V 为 +、GND 为 -。

类比输入

D14 - 类比输入电路.png

总结

  • 了解类比输入功能
  • 了解可变电阻

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