課程目標(biāo)

• 信號(hào)的輸入輸出及分類
• 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)
• 呼吸燈的制作

相關(guān)知識(shí)

一、輸入和輸出

• 輸入：把數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存中，稱為輸入,即input,進(jìn)行數(shù)據(jù)的read操作。
• 輸出：從內(nèi)存往外部設(shè)備寫數(shù)據(jù)，稱為輸出，即output，進(jìn)行數(shù)據(jù)的write操作。
• 按數(shù)據(jù)流的傳輸方向分為：
  輸入流：往內(nèi)存中讀叫輸入流。
  輸出流：從內(nèi)存中往外寫叫輸出流。

二、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

• 模擬信號(hào)：是指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息，如溫度、濕度、壓力、長(zhǎng)度、電流、電壓等等，我們通常又把模擬信號(hào)稱為連續(xù)信號(hào)，它在一定的時(shí)間范圍內(nèi)可以有無(wú)限多個(gè)不同的取值。（取值范圍0~255）
• 數(shù)字信號(hào)：是在模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上人為經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼而形成的，取值只有兩種狀態(tài)。（取值只有0和1）

三、ArduinoUNO端口說(shuō)明

電路搭建

所需材料

ArduinoUNO * 1
任意顏色LED * 1
220Ω電阻 * 1
杜邦線若干

接線方式

根據(jù)本節(jié)課的課程目標(biāo)，我們只需要使用UNO控制一個(gè)LED就可以。所以電路接線相對(duì)很簡(jiǎn)單。

程序編寫

練習(xí)：制作一個(gè)呼吸燈,能夠讓燈從亮到滅,然后從滅到亮進(jìn)行變化。

控制燈的亮滅，那么我們就需要用到ArduinoUNO的模擬信號(hào)輸出引腳，根據(jù)上圖可知，我們使用了3號(hào)引腳。

圖形化方式：

上面我們學(xué)習(xí)了模擬輸出取值范圍為0~255，當(dāng)值為0的時(shí)候，LED最暗，當(dāng)值為255的時(shí)候，LED最亮。這里使用for循環(huán)，讓變量i從0開(kāi)始每隔10ms自增1，一直到255后，開(kāi)始每隔10ms自減1，一直到0。以此循環(huán)執(zhí)行。

代碼方式：

/* 項(xiàng)目名稱:呼吸燈
 * 項(xiàng)目時(shí)間:2022.02.15
 * 項(xiàng)目作者:MRX
 */
int ledpin = 3;
void setup() {
  pinMode(ledpin,OUTPUT);
}
void loop() {
  for(int i = 0;i <= 255;i++)
  {
    analogWrite(ledpin,i);
    delay(10);
  }
  for(int i = 255;i >= 0; i--)
  {
    analogWrite(ledpin,i);
    delay(10);
  }
}

課后練習(xí)：

在串口監(jiān)視器中發(fā)送信號(hào)a時(shí)，LED燈一點(diǎn)點(diǎn)亮，發(fā)送信號(hào)b時(shí)，LED燈更亮一點(diǎn),發(fā)送c時(shí)，LED燈達(dá)到最亮，發(fā)送信號(hào)d時(shí)，LED燈熄滅。