Arduino教程中级 前奏3 从串口中认识“数字”与“模拟”
## 前奏3 从串口中认识“数字”与“模拟”本系列教程配套硬件套件：[新版Arduino中级套件](https://www.dfrobot.com.cn/goods-649.html)
上一课：[前奏2 是什么让东西“活”起来了](https://mc.dfrobot.com.cn/thread-12673-1-1.html)
前面我们只是对Arduino是如何工作的有了一定的了解,知道了首先需要搭建一个“身体”，也就是整个硬件设备。然后需要“思想”，也就是代码去控制它的大脑(Arduino)。“身体”如何工作的，信号就是他们的“血液”。信号分为两种——数字信号与模拟信号。这一节，我们可以更直观的看到数字信号与模拟信号的区别。
## 数字信号
我们选用一个数字信号传感器来作为例子——数字按钮模块。
所需材料：
1× DFduino UNO R3（以及配套USB数据线）
1×IO传感器扩展板 V7.1
1×数字大按钮模块
### 硬件连接
首先，从我们的套件中取出IO 传感器扩展板V7.1，把扩展板直接插到UNO上，注意UNO与扩展板的上下引脚一一 对应，不要错位。找到数字大按钮模块，直接连接到数字引脚2，需要注意传感器的线序与扩展板上对应。下图为连接的示意图。
完成连接后，给Arduino接上USB数据线，供电，准备下载程序。
图2-1 数字信号示例
### 串口监视器效果
选择菜单中的文件(File) -- 示例(Examples) -- 01 Basics – DigitalReadSerial 代码。
```
int pushButton = 2; // 连接到数字引脚2
void setup() { //初始化函数
Serial.begin(9600); //设置串口波特率
pinMode(pushButton, INPUT); //设置按键为输入模式
}
void loop() { // 主函数
int buttonState = digitalRead(pushButton); //读取数字引脚2的状态
Serial.println(buttonState); //串口打印出引脚2的状态
delay(1); //延时1ms
}
```
单击“下载（UpLoad）”，给Arduino下载代码。成功下载完程序后，打开Arduino IDE的串口监视器。
设置串口监视器的波特率为9600。
可以直接从串口读取按钮的状态。按钮没按下的时候， 串口显示为“0”，一旦被按下，串口显示为“1”。
## 模拟信号
我们选用一个模拟量的传感器来作为例子——模拟角度传感器。
### 所需材料：
1×模拟角度传感器
*之后的项目将不重复罗列UNO与I/0传感器扩展板，但是！每次都还是需要用到的。
### 硬件连接
拔下前面使用的按键，换成模拟角度传感器，直接连接到扩展板的模拟口0。完成连接后，给Arduino接上USB数据线，供电，准备下载程序。
图2-1 数字信号示例
## 输入代码
打开Arduino IDE，选择菜单中的文件(File) -- 示例(Examples) -- 01 Basics – AnalogReadSerial 代码。 代码如下：
```
void setup() { //初始化函数
Serial.begin(9600); //设置串口波特率
}
void loop() { // 主函数
int sensorValue = analogRead(A0); //读取模拟引脚0的状态
Serial.println(sensorValue); //串口打印出引脚0的状态
delay(1); //延时1ms
}
```
同样，单击“下载（UpLoad）”，给Arduino下载代码。成功下载完程序后，打开Arduino IDE的串口监视器。并且设置波特率为9600。
试着旋转电位器，可以看到0~1023之间的值。
## 两者比较分析
### 串口监视器
串口监视器可以实现Arduino与电脑之间进行互动。可以显示Arduino发送到PC端的数据，还可以让电脑发送数据给Arduino。
从串口监视器可以明显的看出，模拟与数字的鲜明的区别。数字口输出的只有0或者1，而模拟可以输出0~1023之 间的任何值。
### 代码区别
从代码可以看出，数字引脚和模拟引脚读数的方式是不同的。数字口使用digitalRead()来读取引脚状态值。而模拟 口是通过analogRead()来读取引脚状态值的。其实，最简单的从英文的字面意思应该也能明白这句语句的意思了。不明白没有太大关系，我们之后几节会做详细说明。
**数字：**
int buttonState = digitalRead(pushButton); //读取数字引脚2的状态
**模拟：**
int sensorValue = analogRead(A0); //读取模拟引脚0的状态
## 动手试一试
可以尝试使用套件中的其他数字传感器和模拟传感器，从串口监视器看看输出效果，是否与 前面我们所做的相符。 这教程写的越来越精彩 hnyzcj 发表于 2015-9-6 17:53
这教程写的越来越精彩
哈哈，谢谢~ 很有用的教程，赞 visionsl 发表于 2015-9-20 21:51
很有用的教程，赞
谢谢~希望分享更多作品 Jane你好，请问一下，为什么从串口监视器读取来的数字，只是变化范围不大呢，并没有从0~5
而只是大概在1.5~2.3之间呢？ powera 发表于 2015-12-14 22:39
Jane你好，请问一下，为什么从串口监视器读取来的数字，只是变化范围不大呢，并没有从0~5
而只是大概在1.5~ ...
什么传感器呀？ 就是教程中一样一样的，中级套件里的数字大按钮模块 第一个代码截图的第四行的注释应该是“设置按键为输入模式” annyu 发表于 2017-3-7 22:43
第一个代码截图的第四行的注释应该是“设置按键为输入模式”
谢谢提醒，已经修改~ powera 发表于 2015-12-17 10:53
就是教程中一样一样的，中级套件里的数字大按钮模块
按钮如果直接读值的话，应该是0-1到对的呢，你指的0-5是？ GOOD GOOD
GOOD GOOD 这教程写的越来越厉害了
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