请问Arduino的due板子是io口是3.3v输出的，它能和舵机控制板通信吗？_百度知道
请问Arduino的due板子是io口是3.3v输出的，它能和舵机控制板通信吗？
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你需要看一下舵机板的电平了有可能有差别你就需要电平转换了
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arduino开发板有什么用
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牵手一起梦 发表于
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Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。由一个欧洲开发团队于2005年冬季开发。其成员包括Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis和Nicholas Zambetti等。
它构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个主要的部分：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。对Arduino的编程是通过 Arduino编程语言 （基于 Wiring）和Arduino开发环境（基于 Processing）来实现的。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信 （比如 Flash， Processing， MaxMSP）来实现。
总有一款适合你&&Arduino开发板终极盘点。不同的Arduino开发板有不同的功能！
以下为大家介绍。
Arduino Uno
广受青睐的Arduino Uno开发板&&以ATmega328 MCU控制器为基础&&具备14路数字输入/输出引脚（其中6路可用于PWM输出）、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。
Uno并未使用FTDI出品的USB到串行（USB-to-serial）驱动芯片。ATmega16U2 （ATmega8U2至R2版）取而代之，作为USB到串行口的转换器。
此外，Uno3还具有下列新增功能：
1.0引出线：在靠近ARFF引脚处新增SDA和SCL引脚，另在RESET（复位）引脚处新增两个引脚，IOREF引脚允许shield适应板卡提供的电压。注：第二个引脚不是已连接引脚。
增强型复位电路。
ATmega16U2代替8U2。
Arduino Leonardo
ArduinoLeonardo以功能强大的ATmega32U4为基础。此款板卡提供20路数字输入/输出引脚（其中7路可用作PWM输出，12路用作模拟输入），一个16MHz晶体振荡器、微型USB连口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。
Leonardo包含支持微控制器的所有部件;只需通过USB线将其连接到电脑上或使用AC-DC适配器或电池为其供电，即可启动Leonardo。另外，ATmega32U4还提供了内置USB通信，免去了使用辅助处理器的必要。由此可见，除被视为虚拟（CDC）串行/COM端口外，Leonardo几乎与同鼠标和键盘无异。
Arduino Due
Arduino Due是一款基于Atmel | SMART SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU的MCU板卡。
作为首款基于32位ARM核心微控制器的Arduino板卡，Due配备54路数字输入/输出引脚（其中12路可用于PWM输出）、12路模拟输出、4个UART（硬件串行端口）、84MHz时钟、USBOTG可用连接、2个DAC（数字&模拟）、2个TWI、一个电源插座、一个SPI接头、一个JTAG接头、一个复位按钮和一个擦除按钮。
与其它Arduino板卡不同的是，Due使用3.3V电压。输入/输出引脚最大容许电压为3.3V，如使用更高电压，如将5V电压用于输入/输出引脚，可能会造成板卡损坏。
Arduino Y&n
ArduinoY&n的特点是采用了 ATmega32U4处理器，同时还带有AtherosAR9331，可支持基于OpenWRT（即Linino）的Linux分配。
Y&n板具备内置以太网和Wi-Fi支持器、一个USB-A端口、一个微型SD板卡插槽、20路数字输入/输出引脚（其中7路用于PWM输出、12路作为模拟输入引脚）、一个16MHz晶体振荡器，微型USB接口、一个ICSP接头和3个复位按钮。Y&n还可以与板上Linux分配通信，Arduino带来了功能强大的联网计算机。
除cURL等命令外，创客和工程师还可自行编写shell和python脚本，以实现更稳定的互动。Y&n板与Leonardo板相似，因为ATmega32U4提供USB通信，无需使用辅助处理器。由此配置可见，除被视为虚拟（CDC）串行/COM端口外，Y&n几乎与同鼠标键盘无异。
Arduino Micro
ArduinoMicro开发板是由Arduino与Adafruit联合开发的板卡，由ATmega32U4供电。
此款板卡配有20路输入/输出引脚（其中7路可用于PWM输出，12路用于模拟输入）、一个16MHz晶体振荡器、一个微型USB接口、一个ICSP接头和一个复位按钮。Micro包含支持微处理器所需的全部配置;您只需要使用微型USB线将Micro与电脑连接，即可启动Micro。Micro甚至还提供了形态系数，为设备在电路板上的安装提供了方便。
Arduino Robot
ArduinoRobot是Arduino正式发布的首款配轮产品。Robot配有两个处理器&&分别用于两块电板。
电动板驱动电动机，控制板负责读取传感器并确定操作方法。每个基于ATmega32u4的装置都是完全可编程的，使用ArduinoIDE即可进行编程。具体来说，robot的配置与Leonardo的配置程序相似，因为两款板卡的MCU均提供内置USB通信，有效避免使用辅助处理器。因此，对于联网计算机来说，Robot就是一个虚拟（CDC）串行/CO端口。
Arduino Esplora
ArduinoEsplora是一款由ATmega32u4供电的微控制器板卡，以ArduinoLeonardo为基础开发而成。此款板卡专为不具备电子学应用基础且想直接使用Arduino的创客和DIY爱好者而设计。
Esplora具备板上声光输出功能，配有若干输入传感器，包括一个操纵杆、滑块、温度传感器、加速度传感器、麦克风和一个光传感器。Esplora具备扩展潜力，还可容纳两个Tinkerkit输入和输出接头，以及适用于彩色TFTLCD屏幕的插座。
Arduino Mega（2560）
ArduinoMega采用ATmega2560作为核心处理器。
ArduinoMega配有54路数字输入/输出引脚（其中15路可用于PWM输出）、16路模拟输入、4个UART（硬件串行端口）、一个16MHz晶体振荡器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。用户只需使用USB线将Mega连接到电脑，并使用交流-直流适配器或电池提供电力，即可启动Mega。Mega与大部分专为ArduinoDuemilanove或Diecimila设计的屏蔽相兼容。
Arduino Mini
ArduinoMini最初采用ATmega168作为其核心处理器，现已改用ATmega328，Arduino Mini的设计宗旨是实现Mini在电路板应用或极需空间的项目中的应用。
此款板卡配有14路数字输入/输出引脚（其中6路用于PWM输出）、8路模拟输入、一个16MHz晶体振荡器。用户可通过USB串行适配器、另一个USB、或RS232-TTL串行适配器对ArduinoMini进行程序设定。
Arduino LilyPad
ArduinoLilyPad专为可穿戴产品和电子纺织品而设计。它可以缝在织物上，并以相似的方式安装在电源、传感器和带有导电丝的执行机构中。
此款板卡以ATmega168V（低功耗版ATmega168）或ATmega328V为核心处理器。LilyPadArduino由LeahBuechley和SparkFun Electronics设计并开发。建议用户查看LilyPadSimple、 LilyPadUSB和LilyPad SimpleSnap了解详情。
Arduino Nano
Arduino Nano是一款基于ATmega328（Arduino Nano 3.x）或ATmega168（Arduino Nano2.x）的开发卡，体积小巧、功能全面且适用于电路板。
Nano的功能与ArduinoDuemilanove开发板大致相同，但封装不同。Nano仅缺少一个直流电源插座，配合Mini-BUSB线使用，取替了标准USB线。此款板卡由Gravitech设计并生产。
Arduino Pro Mini
Arduino Pro Mini采用ATmega328作为核心处理器，配备14路数字输入/输出引脚（其中6路用于PWM输出）、8路模拟输入、一个板上谐振器、一个复位按钮和若干用于安装引脚接头的小孔。
另备一个配有6个引脚的接头，可连接至FTDI电缆或Sparkfun分接板，用于为此板卡提供USB电源与通信。注：另见ArduinoPro。
Arduino Fio
ArduinoFio（V3）是一款基于 ATmega32U4的微控制器板卡。它具备14路数字输入/输出引脚（其中6路可用于PWM输出）、8路模拟输入、一个板上谐振器、一个复位按钮和用于安装引脚接头的小孔。此卡还提供锂聚合物电池连接装置，并包括一个通过USB的充电电路。XBee插座位于开发板的底部。
ArduinoFio专为无线应用而设计。用户可使用FTDI线或Sparkfun分接板上传草图。另外，通过使用改良后的USB&XBee适配器，如XBeeExplorerUSB，用户可以无线上传草图。此板卡未配备预安装接头，便于各类接头的使用或导线的直接焊接。ArduinoFio由ShigeruKobayashi和SparkFunElectronics共同设计。
Arduino Zero
去年Atmel与Arduino合作推出Zero开发板&&一款简洁、优雅、功能强大的32位平台扩展板。
Arduino Zero板卡包含一个 Atmel | SMART SAMD21 MCU处理器，其特点是具备32位ARM Cortex M0+core。其它关键硬件规格包括256kb闪存和TQFP封装中的32kb SRAM，并且与符合ArduinoR3布局的3.3V屏蔽相兼容。
ArduinoZero板卡拥有最灵活的外设，以及来自Atmel的嵌入式调试器（EDBG&&用于SAMD21板上的完整调试接口，无需附加硬件。除此之外，EDBG还支持一个虚拟COM端口，此端口可用于设备程序设计和提供传统的Arduinobootloader功能。
ArduinoAt Heart
ArduinoAtHeart计划专为研究以开源板卡为基础的产品的创客及企业推出，这类产品被明确界定为通用平台支持工具。本计划可用于ArduinoIDE当前支持的任何包含处理器的装置，包括下列Atmel MCU：
主频为8或16MHz的ATMega328
主频为16MHz的ATMega1280
主频为16MHz的ATMega2560
主频为16MHz的ATMega32U4
Atmel | SMART SAM3X
此计划的参与者包括以下初创企业：
EarthMake & ArLCD
触摸屏arLCD将ezLCDSmartLCD GPU与ArduinoUno完美结合。
裸露导电触摸板
基于ATmega32U4的触摸板几乎可将任何材料或表面转化成传感器，只需使用导电涂料或任何其它导电材料将此触摸板连接到12个电极中的一个。
Blend Micro
RedBearLab集成开发平台将Arduino的强大功能与低功耗Bluetooth4.0LowEnergy集成在同块板上。RedBearLab主要面向以快速、轻松并高效地方式寻求低功耗IoT项目开发的创客。由ATmega32U4和一个Nordic nRF8001 BLE芯片驱动。
Little Bits Arduino模块
广受电子爱好者们欢迎的Arduino模块，同样以ATmega32U4为基础，使用Arduino模块，用户可轻松地使用ArduinoIDE编写程序，以便在littleBits系统中读取传感器、控制信号灯和电机。
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关于IO口3.3V/1.8V标准的请教
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请教一下各位，现在IMX芯片的IO是有叫做DVGPIO的这一类接口，电平标准是3.3V/1.8V相兼容的，像UART口也是支持3.3、1.8两种电平的。那么在使用该接口的时候需要对硬件做一些配置吗？
比如我们UART0口外接了1.8V标准的芯片，那么我们CPU这边需要做什么配置呢？直接相连就可以，然后IO口3.3V/1.8V自适配？
谢谢大家了
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哦，你用的是i.MX6Sololite，不过基本差不多，i.MX6SL的通用IO供电主要有NVCC33_IO及NVCC33_IO这两种，首先确认这两个POWER GROUP在硬件上已经供电（没有不供的 ...
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版主在吗？给点指导啊
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DVGPIO这个词你从哪里看到的？想要i.MX6相关接口输出1.8V的电平，需要确定你所用的接口属于i.MX6的哪部分power group（比如接口属于NVCC_CSI这部分供电）,只要将i.MX6电源部分的NVCC_CSI供电改为1.8V就行了。
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DVGPIO这个词你从哪里看到的？想要i.MX6相关接口输出1.8V的电平，需要确定你所用的接口属于i.MX6的哪部分po ...
我用的是imx6sl，ds里面就有，花了点时间看ds，到底使用哪个pw group还是需要在IOMUX工具里面设置下，但如何设置还不懂。。。
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哦，你用的是i.MX6Sololite，不过基本差不多，i.MX6SL的通用IO供电主要有NVCC33_IO及NVCC33_IO这两种，首先确认这两个POWER GROUP在硬件上已经供电（没有不供的吧），以UART1_RXD为例，数据手册中其所属的POWER group表示支持NVCC33_IO及NVCC18_IO这两种供电方式，然后去参考手册中的第四章Pin Assignments找到UART1_RXD这个信号，查看与这个信号有关的pad/group寄存器，搜一下信号名，可以看到Pad/Group Registers这一栏有一个寄存器名SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RXD，然后在IOMUX这章，找到SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RXD这个寄存器，其第22位就是电压选择位。（其实可以直接去参考手册iomux那章搜，电压选择在Pad Control Register这个寄存器中设置，其通用名IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_加上信号名，比如UART1_RXD，就可以搜IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RXD）
下面附两张图片供参考：
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哦，你用的是i.MX6Sololite，不过基本差不多，i.MX6SL的通用IO供电主要有NVCC33_IO及NVCC33_IO这两种，首先 ...
感谢大大的指导啊、、、之前看的是&数据手册&，主要讲的是电气性能，看您这么一说我去官网上看看相关文档，试着下载了“参考手册”，原来具体操作是在这里面描述的。。。谢谢您的提醒，我要再花时间看看了。。。再次感谢
感谢大大的指导啊、、、之前看的是&数据手册&，主要讲的是电气性能，看您这么一说我去官网上看看 ...
非常感谢aeromoon的热心回答，楼主有问题欢迎继续在本论坛中创帖提问哈~~大家一起交流讨论哈。
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Arduino基础入门套件教程
Arduino介绍篇概 述什么是 Arduino？Arduino 是一块基于开放原始代码的 Simple i/o 平台，并且具有开发语言和开发 环境都很简单、易理解的特点。让您可以快速使用 Arduino 做出有趣的东西。它是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。 它由一个基于单片机并且开 放源码的硬件平台，和一套为 Arduino 板编写程序 的开发环境组成。 Arduino 可以用来开发交互产品，比如它可以读取大量的开关和传感器信号，并且可以 控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino 项目可以是单独的，也可以在运行时 和你电脑中运行的程序 （例如： Flash， Processing， MaxMSP） 进行通讯。 Arduino 开源的 IDE 可以免费下载得到。特色描述开放原始码的电路图设计，开发界面免费下载，也可依需求自己修改!! 下载程序简单、方便。 可简单地与传感器、各式各样的电子元件连接（如：LED 灯、蜂鸣器、按键、光 敏电阻等等） ，做出各种各样有趣的东西。 使用高速的微处理控制器(ATMEGA328)。开发语言和开发环境都非常的简单、易理解，非常适合初学者学习。性能描述Digital I/O 数字输入/输出端口 0―13。 Analog I/O 模拟输入/输出端口 0-5。 支持 ISP 下载功能。 输入电压：接上 USB 时无须外部供电或外部 5V~9V 直流电压输入。 输出电压：5V 直流电压输出和 3.3V 直流电压输出和外部电源输入。 采用 Atmel Atmega328 微处理控制器。因其支持者众多，已有公司开发出来 32 位 的 MCU 平台支持 arduino。 Arduino 大小尺寸：宽 70mm X 高 54mm。几个比较特殊的端口说明：VIN 端口：VIN 是 input voltage 的缩写，表示有外部电源时的输入端口。如果不使用 USB 供电时，外接电源可以通过此引脚提供电压。 （如电池供电，电池正构接 VIN 端口，负 构接 GND 端口） 。 AREF: Reference voltage for the analog inputs ( 模 拟 输 入 的 基 准 电 压 ） 使 用 。 analogReference() 命令调用。 Arduino C语法介绍Arduino 语法是建立在 C/C++基础上的，其实也就是基础的 C 语法，Arduino 语法只不 过把相关的一些参数设置都函数化，不用我们去了解他的底层，让我们去了解 AVR 单片机 （微控制器）的朋友也能轻松上手。那么这里我就简单的注释一下 Arduino 语法。关键字： if if...else for switch case while do... while break continue return goto语法符号： ; {} // /* */运算符： = + * / % == != & & &= &= && || ! ++ - += -= *= /=数据类型： boolean 布尔类型 char 字符类型 byte 字节类型 int 整数类型 unsigned int 无符号整型 long 长整型 unsigned long 无符号长整型 float 实数类型 double string array void常量： HIGH | LOW 表示数字 IO 口的电平，HIGH 表示高电平（1） ，LOW 表示低电 平（0） 。 INPUT | OUTPUT 表示数字 IO 口的方向， INPUT 表示输入 （高阻态） OUTPUT ， 表示输出（AVR 能提供 5V 电压 40mA 电流） 。 true | false true 表示真（1） ，false 表示假（0） 。以上为基础 c 语法的关键字和符号，大家可以了解，具体使用可以结合实验的程序。 结构 void setup() 初始化发量，管脚模式，调用库函数等 void loop() 连续执行函数内的语句功能数字 I/O pinMode(pin, mode) 数字 IO 口输入输出模式定义函数，pin 表示为 0～13， mode 表示为 INPUT 或 OUTPUT。 digitalWrite(pin, value) 数字 IO 口输出电平定义函数，pin 表示为 0～13，value 表示为 HIGH 或 LOW。比如定义 HIGH 可以驱动 LED。 int digitalRead(pin) 数字 IO 口读输入电平函数，pin 表示为 0～13，value 表示为 HIGH 或 LOW。比如可以读数字传感器。 模拟 I/O int analogRead(pin) 模拟 IO 口读函数，pin 表示为 0～5（Arduino Diecimila 为 0～5，Arduino nano 为 0～7） 。比如可以读模拟传感器（10 位 AD，0～5V 表示为 0～1023） 。 analogWrite(pin, value) PWM 数字 IO 口 PWM 输出函数， Arduino 数字 IO 口 标注了 PWM 的 IO 口可使用该函数，pin 表示 3, 5, 6, 9, 10, 11，value 表示为 0～255。 比如可用于电机 PWM 调速或音乐播放。 时间函数 delay(ms) 延时函数（单位 ms） 。 delayMicroseconds(us) 延时函数（单位 us） 。 数学函数 min(x, y) 求最小值 max(x, y) 求最大值 abs(x) 计算绝对值 constrain(x, a, b) 约束函数，下限 a，上限 b，x 必须在 ab 之间才能返回。 map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 约束函数，value 必须在 fromLow 与 toLow 之间和 fromHigh 与 toHigh 之间。 pow(base, exponent) 开方函数，base 的 exponent 次方。 sq(x) 平方 sqrt(x) 开根号 第一章 Hello World!这一章， 我们简单学习一下利用 Arduino IDE 的串口工具，在电脑中显示我们想要显 示的内容。 实例代码： void setup() { Serial.begin(9600);// opens serial port, sets data rate to 9600 bps Serial.println(&Hello World!&); } void loop() { } 说明： Serial.begin(9600); 这个函数是为串口数据传输设置每秒数据传输速率， 每秒多少位 数 （波特率） 为了能与计算机进行通信， 。 可选择使用以下这些波特率： 300， “ 1200， 2400， ，1，2，57600 或 115200 ” 。 实验结果与操作： 1) 把代码下载到 arduino 控制板。 2） 下载成功后，“” 先从选项 “tool” ， 选择相应的 arduino 控制板， 和对应的 “com” 口。 打开串口工具，在新打开的串口工具窗口的“右下角” 选择相应的波特率 。 第二章板载 LED 闪烁实验板载ＬＥＤ 闪烁实验 ＬＥＤ 小灯实验是比较基础的实验之一，这次我们利用主板上自带的１３脚的ＬＥＤ 灯来完成这个实验，我们需要的实验器材除了每个实验都必须的Ａｒｄｕｉｎｏ 控制 器和ＵＳＢ 下载线以外，其他的都不用． 下一步我们按照下面的小灯实验原理图链接实物图， 小灯实验原理图 实物图实物图按照上图链接好电路后，就可以开始编写程序了，我们还是让ＬＥＤ 小灯闪烁， 点亮１ 秒熄灭１ 秒。这个程序很简单，就是Ａｒｄｕｉｎｏ 自带的例程里的Ｂｌｉｎｋ参考 程序如下： ｉｎｔ ｌｅｄＰｉｎ ＝ １３； ／／定义数字１３ 接口 ｖｏｉｄ ｓｅｔｕｐ（） ｛ ｐｉｎＭｏｄｅ（ｌｅｄＰｉｎ， ＯＵＴＰＵＴ）；／／定义小灯接口为输出接口 ｝ ｖｏｉｄ ｌｏｏｐ（） ｛ ｄｉｇｉｔａｌＷｒｉｔｅ（ｌｅｄＰｉｎ， ＨＩＧＨ）； ／／点亮小灯 ｄｅｌａｙ（１０００）； ／／延时１ 秒 ｄｉｇｉｔａｌＷｒｉｔｅ（ｌｅｄＰｉｎ， ＬＯＷ）； ／／熄灭小灯 ｄｅｌａｙ（１０００）； ／／ 延时１ 秒 ｝ 下载完程序就可以看到我们的１３脚ＬＥＤ灯在闪烁了，这样我们的小灯闪烁实验 就完成了。 第三章 LED闪烁实验一、发光二极管介绍1、什么是发光二极管 发光二极管简称为 LED。由镓（Ga）与砷（AS） 、磷（P）的化合物制成的二极 管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路 及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓 二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为 LED。发光二极 管与普通二极管一样是由一个 PN 结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加 上正向电压后，从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P 区的电子，在 PN 结附 近数微米内分别与 N 区的电子和 P 区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半 导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多 少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄 光的二极管。 2、工作原理发光二极管的反向击穿电压约 5 伏。 它的正向伏安特性曲线很陡， 使用时必须串联限流 电阻以控制通过管子的电流。限流电阻 R 可用下式计算： R＝（E－VF）／I ；式中 E 为电源电压，VF 为 LED 的正向压降，I 为 LED 的一般工作电流。发光二极 管的工作电压一般为 1.5～2.0V，其工作电流一般为 10～20mA。所以在 5v 的数字 逻辑电路中，可使用 220Ω的电阻作为限流电阻。 3、Led灯的内部结构与连线 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应连接电源正极。有的发光二极管的 两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。如下图所示：Led 灯有两种连线方法：当 led 灯的阳极通过限流电阻与板子上的数字 I/O 口相 连，数字口输出高电平时，led 导通，发光二极管发出亮光；数字口输出低电平时， led 截止，发光二极管熄灭。如图：当 led 灯的阴极与板子上的数字 I/O 口相连时，数字口输出高电平，led 截止， 发光二极管熄灭；数字口输出低电平，led 灯导通，发光二极管点亮。 本实验选择了接线方法 1 连接发光二极管，将 220Ω电阻的一端插在 Prototype Shield 扩展板上的第 8 个 digital I/O 口，电阻的另一端插在面包板上，电阻和发光二 极管通过导线相连，发光二极管的负端插在面包板上与 GND 相连。具体连接如图：简单的控制一个led灯的闪烁实验1) 实验器件 Led 灯：1 个 220? 的电阻：1 个 多彩面包板实验跳线：若干2) 实验连线按照 Arduino 使用介绍将控制板、 板子、面包板连接好，下载线插好。 最后，按照图将发光二级管连接到数字的第 8 引脚。这样我们就完成了实验的连线部分。3) 实验原理先设置数字 8 引脚为高电平点亮 led 灯，然后延时 1s，接着设置数字 8 引脚为低电平熄 灭 led 灯，再延时 1s。这样使 led 灯亮 1s、灭 1s，在规视上就形成闪烁状态。如果想让 led 快速闪烁，可以将延时时间设置的小一些，但不能过小，过小的话人眼就识别不出来了，看 上去就像 led 灯一直在亮着；如果想让 led 慢一点闪烁，可以将延时时间设置的大一些，但 也不能过大，过大的话就没有闪烁的效果了。 4) 程序代码程序代码如下：int ledPin=8; //设定控制 LED 的数字 IO 脚 void setup() { pinMode(ledPin,OUTPUT);//设定数字 IO 口的模式，OUTPUT 为输出 } void loop() { digitalWrite(ledPin,HIGH); //设定 PIN8 脚为 HIGH = 5V 左右 delay(1000); //设定延时时间，1000 = 1 秒 digitalWrite(ledPin,LOW); //设定 PIN8 脚为 LOW = 0V delay(1000); //设定延时时间，1000 = 1 秒 }从 Arduino 教程中我们可以知道，Arduino 语法是以 setup()开头，loop()作为主体的一个 程序极架。setup()是用来初始化发量，管脚模式，调用库函数等等，此函数只运行一次。本 程序在 setup()中用数字 IO 口输入输出模式定义函数 pinMode（pin，mode） ，将数字的第 8 引脚设置为输出模式。 loop()函数是一个循环函数，函数内的语句周而复始的循环执行，本程序在 loop()中先 用 数字 IO 口输出电平定义函数 digitalWrite(pin, value)， 将数字 8 口定义为高电平， 点亮 led 灯；接着调用延时函数 delay(ms)（单位 ms）延时 1000ms，让发光二极管亮 1s；再用数字 IO 口输出电平定义函数 digitalWrite(pin, value)，将数字 8 口定义为低电平，熄灭 led 灯；接 着再调用延时函数 delay(ms)（单位 ms）延时 1000ms，让发光二极管熄灭 1s。因为 loop() 函数是一个循环函数，所以这个过程会不断的循环。5）下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6）程序功能将程序下载到实验板后我们可以观察到，发光二极管以 1s 的时间间隔不断的闪烁。 Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ 就是通常所说的ＰＷＭ，译为脉冲宽度调制，简称脉宽调制。 脉冲宽度调制（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。ＰＷＭ 信号 仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么是５Ｖ（ＯＮ），要么是０Ｖ （ＯＦＦ）。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。 只要带宽足够，任何模拟值都可以使用ＰＷＭ 进行编码。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 Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ 就是通常所说的ＰＷＭ，译为脉冲宽度调制，简称脉宽调制。第四章 PWM控制实验脉冲宽度调制（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。ＰＷＭ 信号 仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么是５Ｖ（ＯＮ），要么是０Ｖ （ＯＦＦ）。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。 只要带宽足够，任何模拟值都可以使用ＰＷＭ 进行编码。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Arduino 端口的输入电压只有两个 0V 与 5V。如我想要 3V 的输出电压怎么办… ,也 许你会说串联电阻 ? OK， 这个方法是正确的。 但是如果我想 1V,3V,3.5V 等等之间来回变 动怎么办呢？不可能不停地切换电阻吧。这种情况下… ， 就需要使用 PWM 了。他是怎 么控制的呢，对于 arduino 的数字端口电压输出只有 LOW 与 HIGH 两个开关，对应的就是 0V 与 5V 的电压输出，我们本把 LOW 定义为 0，HIGH 定义为 1 。 一秒内让 arduino 输 出 500 个 0 或者 1 的信号。如果这 500 个全部为 1，那就是完整的 5V，如果全部为 0，那 就是 0V。如果
这样输出，刚好一半一半，这样输出端口实际的输出电压是 2.5V。这个类似我们放映电影，我们所看的电影并不是完全连续的，它其实是每秒输出 25 张图片，在这种情况下人的肉眼是分辨不出来的，看上去就是连续的了。PWM 也是同样 的道理，如果想要不同的电压，就控制 0 与 1 的输出比例就 ok 。 当然… 这和真实的连 续输出还是有差别的，单位时间内输出的 0,1 信号越多，控制的就越精确。 在上图中，绿线之间代表一个周期，其值也是 PWM 频率的倒数。换句话说，如果 arduino PWM 的频率是 500Hz，那么两绿线之间的周期就是 2 毫秒。 analogWrite() 命令中可以操 控的范围为 0-255， analogWrite(255)表示 100%占空比（常开） analogWrite(127)占空比大 ， 约为 50%（一半的时间） 。 在 Arduino 语法中， 我们使用函数： “ analogWrite() “ analogWrite() ：作用是给端口写入一个模拟值(PWM 波)。可以用来控制 LED 灯的亮 度变化，或者以不同的速度驱动马达。当执行 analogWrite()命令后，端口会输出一个稳定的 占空比的方波。除非有下一个命令来改变它。PWM 信号的频率大约为 490Hz. 在使用 ATmega168、 ATmega328 与 UNO 的 arduino 控制板上，其工作在 3,5,6,9,10,11 端口。 Arduino Mega ，2560 控制板，可以工作于 2-13 号端口。在更古老的基于 ATmega8 的 arduino 控制板上，analogWrite()命令只能工作于 9,10,11 号端口。在使用 analogWrite()命 令前，可以不使用 pinMode()命令把端口定义为输出端口，当然如果定义了更好，这样利于 程序语言规范。 语法 analogWrite(pin, value) 参数 Pin : 写入的端口 value:占空比:在 0-255 之间。 注释与已知问题: 当 PWM 输出与 5,6 号端口的时候，会产生比预期更高的占空比。原因是 PWM 输出所 使用的内部时钟，millis()与 delay()两函数也在使用。所以要注意使用 5,6 号端口时，空占比 要设置的稍微低一些，或者会产生 5,6 号端口无法输出完全关闭的信号。2) 实验器件 Led 灯：1 个 220? 的电阻：1 个 多彩面包板实验跳线：若干3) 实验连线按照 Arduino 使用介绍将控制板、面包板连接好 最后，按照图将发光二级管通过 220 欧姆电阻连接到数字的第 9 引脚。这样我们就完成了实验的连线部分。 5) 程序代码程序代码如下： int brightness = 0; //定义整数型变量 brightness 与其初始值，此变量用来表示 LED 的亮度。 int fadeAmount = 5; //定义整数型变量 fadeAmount，此变量用来做亮度变化的增减量。 void setup() { pinMode(9, OUTPUT);// 设置 9 号口为输出端口: } void loop() {analogWrite(9, brightness);//把 brightness 的值写入 9 号端口 brightness = brightness + fadeA//改变 brightness 值，使亮度在下一次循环发生改变 if (brightness == 0 || brightness == 255) { fadeAmount = -fadeA //在亮度最高与最低时进行翻转 } delay(30); //延时 30 毫秒 }5）下载程序 按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6）程序功能将程序下载到实验板后我们可以观察到，通过 PWM 来控制一盏 LED 灯，让它慢慢变 亮再慢慢变暗，如此循环。PWMPulse Width Modulation 脉冲宽度调制，简称脉宽调制。是利用微处理器的数字输出来对模拟电 路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 脉冲宽度调制（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， 而只能输出 0V 或 5V 的数字电压值，（0V 为 0；5V 为 1）所以通过高分辨率计数器，利用方波的占空比 被调制的方法对一个具体模拟信号的电平进行编码。 但 PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任意时刻，直流供电要么是 5V(数字值为 1)，要么是 0V （数字值为 0）。电压或电流源以一种通(ON)、断(OFF)的重复脉冲序列加到模拟负载上，只要带宽足够， 任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。 输出的电压值是通过通和断的时间进行计算的，计算公式为： 输出电压 =（ 接通时间 / 脉冲时间 ） * 最大电压值 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） Arduino 控制器上有 6 个 PWM 接口分别是数字接口 3、5、6、9、10、11 第五章1）实验器件 Led 灯：6 个 220Ω的电阻：6 个 多彩面包板实验跳线：若干广告流水灯实验2）实验连线按照上述方法将板子和数据线连好。然后按照二级管的接线方法，将六个 LED 灯依次 接到数字 1~6 引脚上。如图：图 1.6 广告灯实验的接线3）实验原理在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的 led 灯组成的广告灯，广告灯上各个位置上 的 led 灯不断的亮灭变化，就形成各种不同的效果。本节实验就是利用 led 灯编程模拟广告 灯的效果。 在程序中我们设置 led 灯亮灭的次序和时间，这样就可以组成不同的效果。样式一子程 序：led 首先从左边的绿灯开始间隔 200ms 依次点亮六个 led 灯，如图 1.6，接着从右边的绿 灯开始间隔 200ms 依次熄灭六个 led 灯。灯闪烁子程序：六个 led 灯首先全部点亮，接着延 时 200ms，最后六个 led 灯全部熄灭，这个过程循环两次就实现了闪烁的效果。样式二子程 序设置 k 和 j 的值让中间的两个黄灯亮先亮，接着让挨着两个黄灯两边的红灯亮，最后让两 边的绿灯亮；执行一遍后改发 k 和 j 的值让让两边的绿灯先熄灭，接着两边的红灯熄灭，最 后中间的两个黄灯熄灭。 样式三子程序： 设置 k 和 j 的值， 让两边的绿灯亮 400ms 后再熄灭， 接着让两边的红灯亮 400ms 后再熄灭，最后让中间的两个黄灯亮 400ms 后再熄灭；执行一 遍后改发 k 和 j 的值让两个红灯亮 400ms 后熄灭，接着让两边的绿灯亮 400ms 后熄灭。4）程序代码程序代码在广告灯程序文件夹中，双击打开后有一个 led2 文件夹，接着双击打开后可 以看见有一个 led2.pde 文件，双击图标即可打开。打开后我们可以看到这是 arduino 编程软 件窗口，上面有本实验的程序代码。 程序代码如下：//设置控制 Led 的数字 IO 脚 int Led1 = 1; int Led2 = 2; int Led3 = 3; int Led4 = 4; int Led5 = 5; int Led6 = 6; //led 灯花样显示样式 1 子程序 void style_1(void) { for(j=1;j&=6;j++)//每隔 200ms 依次点亮 1~6 引脚相连的 led 灯 { digitalWrite(j,HIGH);//点亮 j 引脚相连的 led 灯 delay(200);//延时 200ms } for(j=6;j&=1;j--)//每隔 200ms 依次熄灭 6~1 引脚相连的 led 灯 { digitalWrite(j,LOW);//熄灭 j 引脚相连的 led 灯 delay(200);//延时 200ms } } //灯闪烁子程序 void flash(void) { unsigned char j,k; for(k=0;k&=1;k++)//闪烁两次 { for(j=1;j&=6;j++)//点亮 1~6 引脚相连的 led 灯 digitalWrite(j,HIGH);//点亮与 j 引脚相连的 led 灯 delay(200);//延时 200ms for(j=1;j&=6;j++)//熄灭 1~6 引脚相连的 led 灯 digitalWrite(j,LOW);//熄灭与 j 引脚相连的 led 灯 delay(200);//延时 200ms } } //led 灯花样显示样式 2 子程序 void style_2(void) { unsigned char j,k; k=1;//设置 k 的初值为 1 for(j=3;j&=1;j--) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时 400ms k +=2;//k 值加 2 } k=5;//设置 k 值为 5 for(j=1;j&=3;j++) { digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 delay(400);//延时 400ms k -=2;//k 值减 2 } } //led 灯花样显示样式 3 子程序 void style_3(void) { unsigned char j,k;//led 灯花样显示样式 3 子程序 k=5;//设置 k 值为 5 for(j=1;j&=3;j++) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时 400ms digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 k -=2;//k 值减 2 } k=3;//设置 k 值为 3 for(j=2;j&=1;j--) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时 400ms digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 k +=2;//k 值加 2 } } void setup() { for(i=1;i&=6;i++)//依次设置 1~6 个数字引脚为输出模式 pinMode(i,OUTPUT);//设置第 i 个引脚为输出模式 } void loop() { style_1();//样式 1 flash();//闪烁 style_2();//样式 2 flash();//闪烁 style_3();//样式 3 flash();//闪烁 }程序代码中用到的：for(i=1;i&=6;i++)//依次设置 1~6 个数字引脚为输出模式 pinMode(i,OUTPUT);//设置第 i 个引脚为输出模式 这是一个 for 循环。它的一般形式为: for(&初始化&; &条件表达式&; &增量&) 语句; 初始 化总是一个赋值语句, 它用来给循环控制发量赋初值; 条件表达式是一个关系表达式, 它决 定什么时候退出循环; 增量定义循环控制发量每循环一次后 按什么方式变化。这三个部分 之间用&;&分开。 例如: for(i=1; i&=10; i++) 语句; 上例中先给 & i & 赋初值 1, 判断 & i & 是 否小于等于 10, 若是则执行语句, 之后值增 加 1。再重新判断, 直到条件为假, 即 i&10 时, 结束循环。5）下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6）程序功能将程序下载到实验板后我们可以观察到，六个 led 不断的循环执行样式一子程序―&闪 烁子程序―&样式二子程序―&闪烁子程序―&样式三子程序―&闪烁子程序。 在掌握了以上两个程序后，大家可以充分发挥自己的想象，编写出自己想要的 led 灯效 果，玩转多彩 led 灯。 第六章1）实验器件交通灯设计实验 红、绿、黄 Led 灯：3 个 220Ω的电阻：3 个 多彩面包板实验跳线：若干 面包板 ： 1 个2）实验连线按照下图原理图和实物图 ， 将 3 个 LED 灯依次接到数字 10 ， 7 ，4 脚上。如图：图 1.6 广告灯实验的接线 在这个交通灯模拟实验，红黄绿三色小灯闪烁时间要模拟真实的交通灯，我们使用的 arduino 的 delay() 函数来控制延时时间 ，这相对于 C 语言就要简单许多了。4）程序代码程序代码在 “交通灯设计实验” 文件夹中， 接着双击打开后可以看见有一个 trafficLed.pde 文件，双击图标即可打开。打开后我们可以看到这是 arduino 编程软件窗口，上面有本实验 的程序代码。 程序代码如下：int ledred=10; //定义数字接口 10 红灯 int ledyellow=7; //定义数字接口 7 黄灯 int ledgreen=4; //定义数字接口 4 绿灯 void setup() { pinMode(ledred,OUTPUT);//设置红灯接口为输出接口 pinMode(ledyellow,OUTPUT);//设置黄灯接口为输出接口 pinMode(ledgreen,OUTPUT);//设置绿灯接口为输出接口 } void loop() { digitalWrite(ledred,HIGH);//点亮红灯 delay(1000);//延时 1000 毫秒 = 1 秒 digitalWrite(ledred,LOW);//熄灭红灯 digitalWrite(ledyellow,HIGH);//点亮黄灯 delay(200);//延时 200 毫秒// digitalWrite(ledyellow,LOW);//熄灭黄灯 digitalWrite(ledgreen,HIGH);//点亮绿灯 delay(1000);//延时 1000 毫秒 digitalWrite(ledgreen,LOW);//熄灭绿灯 }5）下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6）程序功能将程序下载到实验板后，我们可以看到我们自己，设计控制的交通灯了。 第七章一、蜂鸣器介绍1、认识蜂鸣器蜂鸣器实验蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印 机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。图 2.1 蜂鸣器 按其驱动方式的不同，可分为：有源蜂鸣器（内含驱动线路）和无源蜂鸣器（外部驱动） 教你区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,现在市场上出售的一种小型蜂鸣器因其体积小(直 径只有 llmm)、重量轻、价格低、结构牢靠，而广泛地应用在各种需要发声的电器设备、电 子制作和单片机等电路中。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的外观如图 a、b 所示。a)有源 b)无源。 从图 a、b 外观上看，两种蜂鸣器好像一样，但仔细看，两者的高度略有区别，有源蜂 鸣器 a，高度为 9mm，而无源蜂鸣器 b 的高度为 8mm。如将两种蜂鸣器的引脚郡朝上放置 时， 可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器， 没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂 鸣器。进一步判断有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，还可以用万用表电阻档 Rxl 档测试:用黑表笔 接蜂鸣器 &+&引脚，红表笔在另一引脚上来回碰觉，如果觉发出咔、咔声的且电阻只有 8Ω (或 16Ω)的是无源蜂鸣器;如果能发出持续声音的，且电阻在几百欧以上的，是有源蜂鸣器。 有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声;而无源蜂鸣器 则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声。 按构造方式的不同，可分为：电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器； 压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、 外壳等组成。 有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路 构成。当接通电源后（1.5~15V 直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出 1.5~2.5kHZ 的音频信 号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。 在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再不黄铜片或不锈钢片粘在一起。 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产 生的音频信号电流通过电磁线圈， 使电磁线圈产生磁场。 振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互 作用下，周期性地振动发声。2、工作原理蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈， 使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的， 因此 需要一定的电流才能驱动它，本实验用的蜂鸣器内部带有驱动电路，所以可以直接使用。当 不蜂鸣器连接的引脚为高电平时，内部驱动电路导通，蜂鸣器发出声音；当不蜂鸣器连接的 引脚为低电平，内部驱动电路截止，蜂鸣器不发出声音。3、蜂鸣器的连线本实验用的蜂鸣器内部带有驱动电路， 所以可以直接将蜂鸣器的正极连接到数字口， 蜂 鸣器的负极连接到 GND 插口中。如下图： 图 2.1 蜂鸣器接线图二、蜂鸣器模拟救护车警笛声音实验1、 实验器件 蜂鸣器：1 个 多彩面包板实验跳线：若干2、 实验连线按照 Arduino 教程将控制板、面包板连接好，下载线插好。然后按照蜂鸣器的接法将蜂 鸣器连接到数字 7 口上，连线完毕。3、 实验原理蜂鸣器发出声音的时间间隔不同，频率就不同，所以发出的声音就不同。根据返一原理 我们通过改发蜂鸣器发出声音的时间间隔，来发出不同种声音，来模拟各种声音。 本程序首先让蜂鸣器间隔 1ms 发出一种频率的声音，循环 80 次；接着让蜂鸣器间隔 2ms 发 出另一种频率的声音，循环 100 次。4、 程序代码 程序代码如下： int buzzer=7;//设置控制蜂鸣器的数字 IO 脚 void setup() { pinMode(buzzer,OUTPUT);//设置数字 IO 脚模式，OUTPUT 为输出 } void loop() { unsigned char i,j;//定义变量 while(1) { for(i=0;i&80;i++)//输出一个频率的声音 { digitalWrite(buzzer,HIGH);//发声音 delay(1);//延时 1ms digitalWrite(buzzer,LOW);//不发声音 delay(1);//延时 ms } for(i=0;i&100;i++)//输出另一个频率的声音 { digitalWrite(buzzer,HIGH);//发声音 delay(2);//延时 2ms digitalWrite(buzzer,LOW);//不发声音 delay(2);//延时 2ms } } }在 loop（）中用的 while 也是一个循环语句，一般形式： while(表达式) 语句 表达式是循环条件，语句是循环体。语义是：计算表达式的值，当值为真(非 0)时， 执 行循环体语句。其执行过程可用下图表 ： 作用：实现“当型”循环。当“表达式”非 0（真）时，执行“语句”“语句”是被循 。 环执行的程序，称为“循环体” 。5、 下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6、 程序功能将程序下载到实验板后我们可以听到，蜂鸣器发出救护车警笛声。 掌握本程序后，大家可以在程序中自己改发时间间隔，调试出各种频率的声音。 第八章 倾斜开关实验一、倾斜开关介绍1、了解倾斜开关本节实验所使用的倾斜开关是内部带有一个金属滚珠的滚珠倾斜开关，如图所示：图 5.1 SW―200D 倾斜开关 滚珠开关：也叫碰珠开关、摇珠开关、钢珠开关、倾斜开关，倒顺开关、角度传感器。 它主要是利用滚珠在开关内随不同倾斜角度的变化，达到触发电路的目的。 目前滚珠开关 在市场上使用的常用型号有 SW-200D、SW-460、SW-300DA 等，本节使用的是 SW-200D 型 号的。这类开关不象传统的水银开关，它功效同水银开关，但没有水银开关的环保及安全等 问题。2、工作原理观察倾斜开关我们可以发现，倾斜开关的一端为金色寻针，另一端为银色寻针。金色一 端为&ON&导通触发端银色一端为&OFF&开路端当受到外力摇晃而达到适当晃动力时或金色 一端设置角度低于水平适当角度时导电接脚电气特性会产生短时间导通或持续导通&ON& 状态 。而当电气特性要恢复开路状态&OFF&时开关设置环境必须为静止，且银色一端设置 角度需低于水平 10 度。3、倾斜开关连线 将倾斜开关银色的一端连接到 5V 插口，金色一端连接到模拟口。二、倾斜开关控制led灯的亮灭1、实验器件 倾斜开关模块：1 个 多彩面包板实验跳线：若干 2、实验连线按照 Arduino 教程将控制板、面包板连接好，下载线插好。然后将倾斜 开关连接到模拟 5 引脚。3、实验原理当金色一端低于水平位置倾斜，开关寻通，模拟口电压值为 5V 左右（数字二进制表示 为 1023） ，点亮 led 灯。当银色一端低于水平位置倾斜，开关截止，模拟口电压值为 0V 左 右（数字二进制表示为 0） ，熄灭 led 灯。在程序中模拟口电压值是否大于 2.5V 左右（数字 二进制表示为 512） ，即可知道是否倾斜开关寻通了。 4、程序代码程序代码如下：void setup() { pinMode(8,OUTPUT);//设置数字 8 引脚为输出模式 } void loop() {//定义变量 i while(1) { i=analogRead(5);//读取模拟 5 口电压值 if(i&200)//如果大于 512（2.5V） { digitalWrite(8,HIGH);//点亮 led 灯 } else//否则 { digitalWrite(8,LOW);//熄灭 led 灯 } } }5、下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6、程序功能将程序下载到实验板后大家可以将板子倾斜观察 led 灯的状态。当金色一端低于水平位 置倾斜，开关寻通，点亮 led 灯；当银色一端低于水平位置倾斜，开关截止，模拟口电压值 为 0V 左右（数字二进制表示为 0） ，熄灭 led 灯。 掌握本程序后，大家可以按照自己的想法实验，还可以控制其他器件例如蜂鸣器等。 第九章模拟值读取实验(1)简述 本章我们将使用模拟 I/O 口，Arduino 有模拟口―模拟 5 共计 6 个模拟接口，这 6 个接 口也可以算作为接口功能复用，除模拟接口功能以外，这 6 个接口可作为数字接口使用，编 号为数字 14 C 数字 19 。 下面我们开始做实验了。 电位器（或者叫滑动电阻）是大家比较熟悉的典型的模拟值输出元件，本实验就用它来 完成。analogRead();语句就可以读出模拟口的值，Arduino UNO 控制器是 10 位的 A/D 采集， 所以读取的模拟值范围是 0-1023 。 首先我们在 void setup()里面设置波特率，显示数值属 于 Arduino 与 PC 机通信，所以 Arduino 的波特率应与 PC 机软件设置的相同才能显示正确 的数值，否则将会显示乱码或者不显示。在 Arduino 软件的串口工具监视窗口右下角有一个 可以设置波特率的按钮，选中与程序中设置的波特率语句相同的波特率，Serial.begin();括号 中为波特率的值。 实例程序： int potpin = 0 ; //定义模拟接口 0 int ledpin = 13 ; //定义数字接口 13 int val = 0 ; //将定义变量 val，并赋初值 0. void setup() { pinMode(ledpin,OUTPUT);//设置数字 13 引脚为输出模式 Serial.begin(9600);//设置波特率 9600 } void loop() { digitalWrite(ledpin,HIGH);//点亮数字接口 13 的 LED delay(50);//延时 0.05 秒 digitalWrite(ledpin,LOW);//熄灭数字接口 13 的 LED delay(50);//延时 0.05 秒 val = analogRead(potpin);//读取模拟接口 0 的值，并将其赋给 val Serial.println(val) ; //显示出 val 的值 }程序结果： 每读取一次值，arduino 自带的 LED 小灯就会闪烁一下， 下图为读出的值 （注 意只做参考） ： 本实验中，当您旋转电位计旋钮的时 候就可以看到屏幕上的数值变化了 。 这种模拟值读取是我们很常用的功能。 因因为在很多的传感器，都是模拟值输 出出，我们读出模拟值后再进行相应的 算法处理，就可以应用到我们需要实现 的功能里了。 第十章一、光敏电阻介绍 1、认识光敏电阻光控声音实验光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化 铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照 产生的载流子都参与导电， 在外加电场的作用下漂移运动， 从而使光敏电阻的阻值迅速下降。 实物如图：图 6.1 光敏电阻2、工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。 在半寻体光敏材料两端装上电极引线， 将其封 装在带有透明窗的管壳里就极成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。在有光照 射时入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。二、光控实验1、实验器件光敏电阻：1 个 蜂鸣器：1 个 10 K 欧电阻 ： 1 个 220 欧电阻 ： 1 个 多彩面包板实验跳线：若干2、光敏电阻的连线光敏电阻在使用中可以直接与所控制器件相连。光敏电阻是根据光强度改变阻值的元件， 本章实验我们接着上一章学过的知识， 使用模 拟口读取模拟值。3、程序代码程序代码在“光控声音实验”文件夹中. int photocellPin = 2; //定义变量 photocellsh=2，为电压读取端口。 int ledPin = 12; //定义变量 ledPin=12，为 led 电平输出端口 int val = 0; //定义 val 变量的起始值void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); }//使 ledPin 为输出模式void loop() { val = analogRead(photocellPin); //从传感器读取值 if(val&=512){ //512=2.5V，想让传感器敏感一些的时候，把数值调高，想让传感器迟钝的时候把数值调低。 digitalWrite(ledPin, HIGH); //当 val 小于 512(2.5V)的时候，led 亮。 } else{ digitalWrite(ledPin, LOW); } }4、下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。5、程序功能本次实验设计的效果是，当光照正常的时候 led 灯是灭的，当周围变暗时 led 灯变亮。 因为光敏电阻受不同光照影响变化很大，所以本次实验的参数是在 60W 三基色节能灯 照射下实验（无日光照射） ，同样亮度的日光下光敏电阻的阻值会比日光灯下低不少，估计 和不同光的波段有关系。不同环境下实验使用的参数不同，大家根据原理进行调整。 delay(1000);//延时 1 秒钟 } else { digitalWrite(SensorLED,LOW); delay(500);//延时 0.5 秒钟 } } } 对着声音模块大声说话，声音越大，得出的数值越大。 当超过 400 时，小灯会亮 1 秒 钟。 第十一章一、温度传感器介绍1、什么是温度传感器？LM35 温度传感器实验温度传感器就是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。 返些呈现规律性变化的物理性质主要有体。 温度传感器是温度测量仪表的核心部分， 品种繁 多。 按测量方式可分为接触式和非接触式两大类， 按照传感器材料及电子元件特性分为热电 阻和热电偶两类。本实验使用的是 LM35 温度传感器。如下图：2、工作原理LM35 温度传感器的输出电压不摄氏温标呈线性关系，0℃，时输出为 0V，每升高 1℃， 输出电压增加 10mV。转换公式如下：3、LM35 的连线LM35 的引脚示意图如下： 从实验盒中将温度传感器拿出来可以看到， 温度传感器的一面是平的， 另一面是半圆的。 将平面对着自己，最左边的是 VCC 引脚（接+5v） ，中间的为 VOUT（电压值输出引脚，接 板子上的模拟引脚） ，最右边的引脚为 GND 引脚（接板子上的 GND） 。三个引脚分别接好 就可以用了。二、温度报警实验1、实验器件 LM35 温度传感器模块：1 个 多彩面包板实验跳线：若干2、实验连线首先将实验板连接好；接着按照 LM35 温度传感器连线方法将其连好，将 VOUT 连接 到模拟 0 口。这样温度报警实验的电路就连接好了。3、实验原理从 LM35 温度传感器的工作原理可知， 温度每升高 1℃， 口输出的电压就增加 10MV。 vout 根据这一原理程序中实时读出模拟 0 口的电压值，由于模拟口读出的电压值使用 0~1023 表 示的，即 0V 对应 0、5V 对应 1023。 应用中， 我们只需一个 LM35 模块，利用模拟接口，将读取的模拟值转换为实际的温 度。4、程序代码. 程序代码： int potPin = 0 ;//定义模拟接口 0 连接 LM35 温度传感器 void setup() { Serial.begin(9600);//设置波特率 } void loop() {//定义变量//定义变量 val = analogRead(potPin);//读取传感器的模拟值并赋值给 val dat = (125*val)&&8 ; //温度计算公式 Serial.print(&Tep : &) ; //原样输出显示 Tep 字符串代表温度 Serial.print(dat) ; //输出显示 dat 的值 Serial.println(&C&); //原样输出显示 C 字符串 delay(500);//延时 0.5 秒 }5、程序功能将程序下载到实验板，打开监视器，就可以看到当前的环境温度了。 实际上，温度值 （ 有一点点偏差，要根据自己的环境温度修改一下程序，使其完全与自己的环境一致。 ） 第十二章 数码管实验一、数码管介绍1、认识数码管 数码管是一种半寻体Ч馄骷浠镜ピЧ舛管.数码管按段数分为七段数 码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个Ч舛管单元（多一个小数点显 示） ；图 3.1 数码管实物图按能显示多少个“8”可分为 1 位、2 位、4 位等等数码管；图 3.2 各种数码管按Ч舛管单元连接方式分为共阳数码管和共阴数码管。 共阳数码管是指将所 有Ч舛管m阳接到一起形成公共阳(COM)m数码管。 共阳数码管在应用时应将 公共 COM 接到+5V，当某一字段Ч舛管m阴为低电平时，相应字段就点亮。 当某一字段m阴为高电平时，相应字段就丌亮。 当某一字段m阴为高电平时，相应字段就丌亮。图 3.3 共阳数码管内部结极图 3.3 共阳数码管内部结极共阳数码管是指将所有Ч舛管m阳接到一起形成公共阳(COM)m数码管。 共 阳数码管在应用时应将公共 PWR 接到电源d入 PWR 上，当某一字段Ч舛管m 低电平时， 相应字段就点亮。 当某一字段m 阴极 高电平时， 相应字段就丌亮。 共阳数码管是指将所有Ч舛管m阳接到一起形成公共阳(COM)m数码管。 共 阳数码管在应用时应将公共 PWR 接到电源d入 PWR 上，当某一字段Ч舛管m 阴为低电平时， 相应字段就点亮。 当某一字段m阴为高电平时， 相应字段就丌亮。图 3.4 共阴数码管内部结极2、工作原理图 3.4 共阴数码管内部结极数码管m每一段是由Ч舛管组成，所以在使用时跟Ч舛管一样，也要连接 2、工作原理 限流电阻，否则电流过大会烧毁Ч舛管m。本实验用m是共阳m数码管，共阳数 数码管m每一段是由Ч舛管组成，所以在使用时跟Ч舛管一样，也要连接 码管在应用时应将公共 COM 接到+5V，当某一字段Ч舛管m阴为低电平时， 限流电阻，否则电流过大会烧毁Ч舛管m。本实验用m是共阳m数码管，共阳数 相应字段就点亮。当某一字段m阴为高电平时，相应字段就丌亮。 码管在应用时应将公共 COM 接到+5V，当某一字段Ч舛管m阴为低电平时， 相应字段就点亮。当某一字段m阴为高电平时，相应字段就丌亮。 3、数码管的连线 3、数码管的连线, 将限流电阻m一端I到数字 I/O 中， 另一端不数码管m字段引脚相连， 剩下m六个字 段和一个小数点依次按照返种方法接。将公共 COM 如果是共阳m就接到+5V，如 果是共阴m就接到 GND。二、数码管显示数字的实验1、实验器件 ? ? ? 数码管：1 个 220Ωm电阻：8 个 多彩面包板实验跳线：若干2、实验连线 按照 Arduino 教程将控制板、 面包板连接好，下载线I 好。 按数码管m接法将数码管 g 段通过限流电阻不数字m 9 引脚相连， 如图 3.4 中m （a） 图，f 段通过限流电阻不数字 8 引脚相连，共阳不 5V I口相连，同样m接法 a、b 分 别接 7、6 引脚，e、d 分别接 10、11 引脚，第二个共阳可以丌接，c、DP 分别接 5、 4 引脚，连线完毕。如下图：图 3.5 数码管接线图3、实验原理 数码管共有七段显示数字m段，迓有一个显示小数点m段。当让数码管显示数字时， 骋嘤Πm段点亮即可。例如：让数码管显示数字 1，则将 b、c 段点亮即可。 将每个数字写成一个子程序。在主程序中每隔 2s 显示一个数字，让数码管循环显示 1～8 数字。每一个数字显示m时间由延时时间来决定，时间设置m大些，显示m时间 就长些，时间设置m小些，显示m时间就短。4、程序代码程序代码如下：//设置控制各段m数字 IO 脚 int a=7; int b=6; int c=5; int d=11; int e=10; int f=8; int g=9; int dp=4; //显示数字 1 void digital_1(void) { digitalWrite(c,LOW);//给数字 5 引脚低电平，点亮 c 段 digitalWrite(b,LOW);//点亮 b 段 for( j=7;j&=11;j++)//熄灭其余段 digitalWrite( j,HIGH); digitalWrite(dp,HIGH);//熄灭小数点 DP 段 } //显示数字 2 void digital_2(void) { digitalWrite(b,LOW); digitalWrite(a,LOW); for( j=9;j&=11;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(f,HIGH); } //显示数字 3 void digital_3(void) { digitalWrite(g,LOW); digitalWrite(d,LOW); for( j=5;j&=7;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); } //显示数字 4 void digital_4(void) { digitalWrite(c,LOW); digitalWrite(b,LOW); digitalWrite(f,LOW); digitalWrite(g,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); } //显示数字 5 void digital_5(void) { for( j=7;j&=9;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(c,LOW); digitalWrite(d,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); } //显示数字 6 void digital_6(void) { for( j=7;j&=11;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(c,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); digitalWrite(b,HIGH);, } //显示数字 7 void digital_7(void) { for( j=5;j&=7;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); for( j=8;j&=11;j++) digitalWrite( j,HIGH); } //显示数字 8 void digital_8(void) { for( j=5;j&=11;j++) digitalWrite( j,LOW); digitalWrite(dp,HIGH); } void setup() {//定义发量 for(i=4;i&=11;i++) pinMode(i,OUTPUT);//设置 4～11 引脚为d出模式 } void loop() { while(1) { digital_1();//数字 1 delay(2000);//延时 2s digital_2(); delay(2000); digital_3(); delay(2000); digital_4(); delay(2000); digital_5(); delay(2000); digital_6(); delay(2000); digital_7(); delay(2000); digital_8(); delay(2000); }, }在 setup()前面定义了一系列m数字显示子程序，返些子程序m定义可以方便在 loop() 中使用，使用时承杞映绦虬m名写上即可。5、下载程序 按照 arduino 教程中m程序下载方法将本程序下载到实验板中。 6、程序功能 将程序下载到实验板后我可以看到，数码管循环显示数字 1~8，每隔数字显示两 秒钟。掌握本程序后，大家可以Щ幼约喊m想象，做出各种数码管实验。, 第十三章一、数码管介绍1、认识数码管四位数码管实验数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管.数码管按段数分为七段数码 管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示） ； 按能显示多少个“8”可分为 1 位、2 位、4 位等等数码管；图 15.2 各种数码管 按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有 发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段 的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 图 15.3 共阳极数码管内部结极图 15.4 共阴极数码管内部结极图 15.5 共阴极数码管内部结极2、工作原理数码管的每一段是由发光二极管组成， 所以在使用时跟发光二极管一样， 也要连接限流 电阻，否则电流过大会烧毁发光二极管的。本实验用的是共阳极的数码管，共阳数码管在应 用时应将公共极 COM 接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点 亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮3、数码管的连线 将限流电阻的一端插到数字 I/O 中，另一端不数码管的字段引脚相连，剩下的 六个字段和一个小数点依次按照返种方法接。将公共极 COM 如果是共阳极的就接 到+5V，如果是共阴极的就接到 GND。4 位数码管总共有 12 个引脚，小数点朝下正放在面前时，左下角为 1,其他管脚顺序为 逆时针旋转。左上角为最大的 12 号管脚。 二、数码管显示数字的实验1、实验器件 4 位数码管：1 个 220? 的电阻：8 个 多彩面包板实验跳线：若干2、实验连线驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的， 限流电阻有两种接法， 一种是在 d1-d4 阳极接， 总共接 4 颗。 这种接法好处是需求电阻比较少， 但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不 一样，1 最亮，8 最暗。另外一种接法就是在其他 8 个引脚上接，这种接法亮度显示均匀， 但是用电阻较多。本次实验使用 8 颗 220Ω电阻。硬件连接图对于 5643A,请参照下图接线 。 对于 5643S,请参照下图接线 。 3、程序代码此代码为简易的秒表，效果如下，精准度不是很高，需要大家微调参数。 //设置阳极接口 int a = 1; int b = 2; int c = 3; int d = 4; int e = 5; int f = 6; int g = 7; int p = 8; //设置阴极接口 int d4 = 9; int d3 = 10; int d2 = 11; int d1 = 12; //设置变量 long n = 0; int x = 100; int del = 55; //此处数值对时钟进行微调 void setup() { pinMode(d1, OUTPUT); pinMode(d2, OUTPUT); pinMode(d3, OUTPUT); pinMode(d4, OUTPUT); pinMode(a, OUTPUT); pinMode(b, OUTPUT); pinMode(c, OUTPUT); pinMode(d, OUTPUT); pinMode(e, OUTPUT); pinMode(f, OUTPUT); pinMode(g, OUTPUT); pinMode(p, OUTPUT); } void loop() { clearLEDs(); pickDigit(1); pickNumber((n/x/1000)%10); delayMicroseconds(del); clearLEDs(); pickDigit(2); pickNumber((n/x/100)%10); delayMicroseconds(del); clearLEDs(); pickDigit(3); dispDec(3); pickNumber((n/x/10)%10); delayMicroseconds(del); clearLEDs(); pickDigit(4); pickNumber(n/x%10); delayMicroseconds(del); n++; if (digitalRead(13) == LOW) { n = 0; } } void pickDigit(int x) //定义 pickDigit(x),其作用是开启 dx 端口 { digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, HIGH); digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, HIGH); switch(x) { case 1: digitalWrite(d1, LOW); case 2: digitalWrite(d2, LOW); case 3: digitalWrite(d3, LOW); default: digitalWrite(d4, LOW); } } void pickNumber(int x) { switch(x) { default: zero(); case 1: one(); case 2: two(); case 3: three(); case 4: //定义 pickNumber(x),其作用是显示数字 x four(); case 5: five(); case 6: six(); case 7: seven(); case 8: eight(); case 9: nine(); } } void dispDec(int x) //设定开启小数点 { digitalWrite(p, LOW); } void clearLEDs() //清屏 { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, LOW); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(p, LOW); } void zero() //定义数字 0 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, LOW); } void one() //定义数字 1 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); } void two() //定义数字 2 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, LOW); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, HIGH); } void three() //定义数字 3 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, HIGH); } void four() //定义数字 4 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); } void five() //定义数字 5 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); } void six() //定义数字 6 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); } void seven() //定义数字 7 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW); digitalWrite(g, LOW); } void eight() //定义数字 8 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, HIGH); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); } void nine() //定义数字 9 时阴极那些管脚开关 { digitalWrite(a, HIGH); digitalWrite(b, HIGH); digitalWrite(c, HIGH); digitalWrite(d, HIGH); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, HIGH); digitalWrite(g, HIGH); }在 setup()前面定义了一系列的数字显示子程序，返些子程序的定义可以方便在 loop()中使用，使用时只需将子程序的名写上即可。5、下载程序按照 arduino 教程中的程序下载方法将本程序下载到实验板中。6、程序功能简易的秒表 第十四章 74HC595 应用实验1）概述 74HC595 是具有 8 位位寄存器和一个存储器，以及三态输出功能。这里我们用它来控 制 8 个 LED 小灯。我们为什么要用 74HC595 来控制小灯呢？ 一定会有很多朋友问这个问 题。 回答这个问题， 我想问朋友们，要是单纯的用 Arduino 控制 8 个小灯的话 要占用多 少个 I/O 呢？答案是 8 个，但是我们的 arduino uno 有几个 I/O 呢？加上模拟接口也就 20 个 吧，这 8 个小灯占用了太多的资源了。我们用 74HC595 的目的就是减少 I/O 口的使用数量。 用了 74HC595 芯片以后，我们可以用 3 个数字 I/O 口控制 8 个 LED 小灯，岂不美哉！ 下面准备实验元件。准备好元件，我们按下图的原理图连接电路。 此电路图看似复杂，我们仔细分析以后结合参考实物就会发现很简单。实例程序： const int ON = HIGH ; const int OFF = LOW ; int latchPin = 5; //接 595 的脚位 12 int clockPin = 4; //5 接 595 的脚位 11 int dataPin = 2; //接 595 的脚位 14 //595 的脚位 16 接 5VDC //595 的脚位 8 接 GND int ledState = 0; void setup() { pinMode(latchPin, OUTPUT); pinMode(clockPin, OUTPUT); pinMode(dataPin, OUTPUT); } void loop() { int delayTime = 100 ; for(int i=0;i&256;i++) { updateLEDs(i); delay(delayTime); } } void updateLEDs(int value) { digitalWrite(latchPin,LOW); shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, value); digitalWrite(latchPin,HIGH); } void updateLEDsLong(int value) { digitalWrite(latchPin,LOW); for(int i=0;i&8;i++) { int bit = value&B; value = value&&1; if(bit==128) { digitalWrite(dataPin,HIGH); } else { digitalWrite(dataPin,LOW); } digitalWrite(clockPin,HIGH); delay(1); digitalWrite(clockPin,LOW); } digitalWrite(latchPin,HIGH); } int bits[] = {B100000, B000000}; int masks[] = {B011111, B111111}; void changeLED(int led,int state) { ledState = ledState & masks[led]; if(state == ON){ ledState = ledState|bits[led]; } updateLEDs(ledState); } 下载完程序到控制板后， 我们可以看到 8 个小灯闪烁的美妙场景。 在连接电路过程中，我们要注意的是明确继电器的引脚位置，其次是 IN4001 二极管是 有正负极之分的。别看继电器电路稍有复杂，kiev 程序却是很简单的。继电器属于数字信号 模块，我们通过给三极管数字信号使继电器开合来控制大功率设备，这里我们用 LED 小灯 当作大功率设备吧。 程序中，我们使用数字端口 8，输出高电平并延时 1 秒后，输出低电平 1 秒，即为开关 断开 1 秒再接通 1 秒。 3）程序代码： int relayPin = 8 ;//定义数字接口 8，连接三极管基级 void setup() { pinMode(relayPin,OUTPUT);//设置 relayPin 接口为输出模式 } void loop() { digitalWrite(relayPin,HIGH);//驱动继电器闭合导通 delay(1000);//延时 1 秒钟 digitalWrite(relayPin,LOW);//驱动继电器断开 delay(1000);//延时 1 秒钟 } 4） 程序结果： 我们将看到 红色小灯 和 绿色小灯轮番闪烁。本章实验到此结束，希望大家多多开动 脑筋应用到自己的互动作品中去。 第十五章 8x8 矩阵LEDs实验1）概述 下图是矩阵 LED 的内部原理图。本实验的连线图。点亮 8X8 点阵 LED 的一个 LED 如下： 实例代码： //the pin to control ROW const int row1 = 2; // the number of the row pin 9 const int row2 = 3; // the number of the row pin 14 const int row3 = 4; // the number of the row pin 8 const int row4 = 5; // the number of the row pin 12 const int row5 = 17; // the number of the row pin 1 const int row6 = 16; // the number of the row pin 7 const int row7 = 15; // the number of the row pin 2 const int row8 = 14; // the number of the row pin 5 //the pin to control COl const int col1 = 6; // the number of the col pin 13 const int col2 = 7; // the number of the col pin 3 const int col3 = 8; // the number of the col pin 4 const int col4 = 9; // the number of the col pin 10 const int col5 = 10; // the number of the col pin 6 const int col6 = 11; // the number of the col pin 11 const int col7 = 12; // the number of the col pin 15 const int col8 = 13; // the number of the col pin 16void setup(){ int i = 0 ; for(i=2;i&18;i++) { pinMode(i, OUTPUT); } pinMode(row5, OUTPUT); pinMode(row6, OUTPUT); pinMode(row7, OUTPUT); pinMode(row8, OUTPUT); for(i=2;i&18;i++) { digitalWrite(i, LOW); } digitalWrite(row5, LOW); digitalWrite(row6, LOW); digitalWrite(row7, LOW); digitalWrite(row8, LOW); } void loop(){ //the row # 1 and col # 1 of the LEDs turn on digitalWrite(row1, HIGH); digitalWrite(row2, LOW); digitalWrite(row3, LOW); digitalWrite(row4, LOW); digitalWrite(row5, LOW); digitalWrite(row6, LOW); digitalWrite(row7, LOW); digitalWrite(row8, LOW); digitalWrite(col1, LOW); digitalWrite(col2, HIGH); digitalWrite(col3, HIGH); digitalWrite(col4, HIGH); digitalWrite(col5, HIGH); digitalWrite(col6, HIGH); digitalWrite(col7, HIGH); digitalWrite(col8, HIGH); delay(1000); //turn off all for(i=2;i&18;i++) { digitalWrite(i, LOW); } delay(1000); } 另外的实验代码如下： 显示 A 这个字母， 则在点阵中的位置 置 1. 通过动态扫描显示 。 代码在文件夹―“8x8 矩阵 LEDs 实验” ，大家可以以此为参看，做出更多多彩的实 验。 第十六章一、红外接收头介绍1、什么是红外接收头？红外遥控实验红外遥控器发出的信号是一连串的二进制脉冲码。 为了使其在无线传输过程中免受其他 红外信号的干扰,通常都是先将其调制在特定的载波频率上,然后再经红外发射二极管发射出 去,而红外线接收装置则要滤除其他杂波,只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲 码,也就是解调.2、工作原理内置接收管将红外发射管发射出来的光信号转换为微弱的电信号，此信号经由 IC 内部放大 器进行放大，然后通过自动增益控制、带通滤波、解调、波形整形后还原为遥控器发射出的 原始编码，经由接收头的信号输出脚输入到电器上的编码识别电路。3、红外接收头的引脚与连线红外接收头有三个引脚如下图： 用的时候将 VOUT 接到模拟口，GND 接到实验板上的 GND,VCC 接到实验板上的+5v。 二、红外遥控实验1、实验器件 红外遥控器：1 个 红外接收头：1 个 蜂鸣器：1 个 220? 电阻：1 个 多彩面包线：若干3、实验原理要想对某一遥控器进行解码必须要了解该遥控器的编码方式， 这就叫知己知彼， 百战不 殆 。本产品使用的遥控器的编码方式为：NEC 协议。下面就介绍一下 NEC 协议： ?NEC 协议介绍： 特点： （1）8 位地址位，8 位命令位 （2）为了可靠性地址位和命令位被传输两次 （3）脉冲位置调制 （4）载波频率 38khz （5）每一位的时间为 1.125ms 或 2.25ms ?逻辑 0 和 1 的定义如下图：协议如下： ?按键按下立刻松开的发射脉冲： 上面的图片显示了 NEC 的协议典型的脉冲序列。注意：这是首先发送 LSB（最低位） 的协议。在上面的脉冲传输的地址为 0x59 命令为 0x16。一个消息是由一个 9ms 的高电平开 始，随后有一个 4.5ms 的低电平， （这两段电平组成引导码）然后由地址码和命令码。地址 和命令传输两次。第二次所有位都取反，可用于对所收到的消息中的确认使用。总传输时间 是恒定的，因为每一点不它取反长度重复。如果你不感兴趣，你可以忽略这个可靠性取反， 也可以扩大地址和命令，以每 16 位！ ?按键按下一段时间才松开的发射脉冲：一个命令发送一次，即使在遥控器上的按键仍然按下。当按键一直按下时，第一个 110ms 的脉冲不上图一样，之后每 110ms 重复代码传输一次。这个重复代码是由一 个 9ms 的高电平脉冲和一个 2.25ms 低电平和 560μs 的高电平组成。?重复脉冲本介绍是参考http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/nec.htm注意：脉冲波形进入一体化接收头以后，因为一体化接收头里要进行解码、信号放大和 整形，故要注意：在没有红外信号时，其输出端为高电平，有信号时为低电平，故其输出信 号电平正好和发射端相反。 接收端脉冲大家可以通过示波器看到， 结合看到的波形理解程序。 本实验编程思想 根据 NEC 编码的特点和接收端的波形，本实验将接收端的波形分成四部分：引寻码（9ms 和 4.5ms 的脉冲） 地址码 16 位 、 （包括 8 位的地址位和 8 位的地址的取反） 命令码 16 位 、 （包。利用定 括 8 位命令位和 8 位命令位的取反） 、重复码（9ms、2.25ms、560us 脉冲组成） 时器对接收到的波形的高电平段和低电平段进行测量，根据测量到的时间来区分： 逻辑“0”、逻辑“1”、引寻脉冲、重复脉冲。引导码和地址码只要判断是正确的脉冲 即可，不用存储，但是命令码必须存储，因为每个按键的命令码都不同， 4 实验连线 首先将板子连接好；接着将红外接收头按照上述方法接好，将 VOUT 接到数 字端口 8 口，参照以下图： 实验例程图：5、程序代码#define IR_IN 8 //红外接收int Pulse_Width = 0;//存储脉宽 int ir_code = 0x00;// 用户编码值 char adrL_code = 0x00;//命令码 char adrH_code = 0x00;//命令码反码 void timer1_init(void)//定时器初始化函数 { TCCR1A = 0X00; TCCR1B = 0X05;//给定时器时钟源 TCCR1C = 0X00; TCNT1 = 0X00; TIMSK1 = 0X00; //禁止定时器溢出中断 } void remote_deal(void)//执行译码结果函数 { //数据显示 Serial.println(ir_code,HEX);//16 进制显示 Serial.println(adrL_code,HEX);//16 进制显示 } char logic_value()//判断逻辑值“0”和“1”子函数 { TCNT1 = 0X00; while(!(digitalRead(IR_IN))); //低等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width&=7&&Pulse_Width&=10)//低电平 560us { while(digitalRead(IR_IN));//是高就等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width&=7&&Pulse_Width&=10)//接着高电平 560us return 0; else if(Pulse_Width&=25&&Pulse_Width&=27) //接着高电平 1.7ms return 1; } return -1; } void pulse_deal()//接收地址码和命令码脉冲函数 { ir_code=0x00;// 清零 adrL_code=0x00;// 清零 adrH_code=0x00;// 清零 //解析遥控器编码中的用户编码值 for(i = 0 ; i & 16; i++) { if(logic_value() == 1) //是 1 ir_code |= (1&&i);//保存键值 } //解析遥控器编码中的命令码 for(i = 0 ; i & 8; i++) { if(logic_value() == 1) //是 1 adrL_code |= (1&&i);//保存键值 } //解析遥控器编码中的命令码反码 for(j = 0 ; j & 8; j++) { if(logic_value() == 1) //是 1 adrH_code |= (1&&j);//保存键值 } } void remote_decode(void)//译码函数 { TCNT1=0X00; while(digitalRead(IR_IN))//是高就等待 { if(TCNT1&=1563) //当高电平持续时间超过 100ms，表明此时没有按键按下 { ir_code=0x00// 用户编码值 adrL_code=0x00;//键码前一个字节值 adrH_code=0x00;//键码后一个字节值 } } //如果高电平持续时间不超过 100ms TCNT1=0X00; while(!(digitalRead(IR_IN))); //低等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width&=140&&Pulse_Width&=141)//9ms { while(digitalRead(IR_IN));//是高就等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width&=68&&Pulse_Width&=72)//4.5ms { pulse_deal(); } else if(Pulse_Width&=34&&Pulse_Width&=36)//2.25ms { while(!(digitalRead(IR_IN)));//低等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width&=7&&Pulse_Width&=10)//560us { } } } } void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(IR_IN,INPUT);//设置红外接收引脚为输入 Serial.flush(); } void loop() { timer1_init();//定时器初始化 while(1) { remote_decode(); //译码 remote_deal(); //执行译码结果 }}五、程序功能对遥控器发射出来的编码脉冲进行解码， 根据解码结果执行相应的动作。 按下相应的键， 串口工具的监控窗口将显示地址码（即相应的遥控器的用户码） 和 键码命令值 。
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