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[Arduino轻松学] Arduino轻松学Mixly编程第5课模拟输入、数值映射与串口监视器

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Arduino轻松学Lesson5 模拟输入、数值映射与串口监视器


1.课程简介

本节课内容包含解模拟信号的概念、Arduino获取模拟输入的方法以及串口监视器的使用。

从本节课开始,课程例子将包含传感器数据读取(模拟输入)、数据处理(数值映射)以及信息显示(串口监视器)这一完整的输入输出流程。

本节课所需硬件:Arduino UNO、IO扩展板、角度传感器

Lesson 5.jpg
                              
2. 知识点

模拟输入

数值映射

串口监视器

3. 硬件介绍

角度传感器

角度传感器,又称旋转电位器,实际上一个阻值为10K的旋转电阻。三个引脚自左至右分别与Arduino UNO板上的正极(5V)、模拟输入端口、负极(GND)相连。

当处在不同角度值时,端口VCC、OUT之间电阻阻值不同,按照物理上的分压定律,触角返回的电压值也在0~5V(或3.3V,取决于电路输入电压)之间变化,Arduino UNO板的模拟端口根据返回的电压数值与输入电压之间5V的比例关系,换算成0~1023之间的具体数值,返回给UNO板。

角度传感器旋转角度为0°~300°,对应返回电压值为0~5V,对应模拟信号数值为0~1023。
WedJune-202106308099..png
4.Mixly模块

赋值模块
WedJune-202106303656..png
模块位置:“变量”栏,在变量声明后自动出现
模块作用:将模块后接的运算结果传递给变量angle

打印(串口)模块
WedJune-202106304234..png

模块位置:“串口”栏

模块作用:在串口监视器中输出显示文本内容。

换行打印模块

WedJune-202106309258..png
模块位置:“串口”栏

模块作用:在串口监视器中输出显示文本内容并换行(相当于加了一个回车)。

5.程序

WedJune-202106303705..png
顺序结构,就不配流程图了,自己动手画一下

6.关联知识讲解

模拟信号

与数字信号的高低电平仅有高(HIGH,5V)、低(LOW,0V)两种电压状态不同,模拟信号的电压可以在0~5V之间变化,为了能较为精准的获取返回的电压信号,Arduino将其切分成2^10共1024级,每级对应0~1023范围内的一个整数数值。
WedJune-202106309986..png
这种连续的数值变化可供我们获取诸如角度、温度、光线强度、声音强度等连续变化的传感器数值。

串口监视器

电脑与Arduino主控板之间使用串口通讯,主板上的RX/TX指示灯指示的就是串口通讯过程中的信息接收(Receive)与发送(Transmit)。串口监视器是Arduino编程环境内建的一个通讯显示窗口,可以通过串口监视器显示或者发送数据。本例中的“打印”和“打印(自动换行)”便是将内容输出至串口监视器中显示输出。
串口通讯需要使用0、1两个数字引脚,所以程序设计中注意端口避让。
在编程调试过程中,通过串口监视器监测变量数值变换,可以提高程序设计尤其是程序排错的效率。

7. 课堂练习
完成课程案例编写。

8. 作业及挑战
使用LM35温度传感器制作一个温度计。
LM35是目前广泛应用的温度传感器,与角度传感器一样,有3个引脚(左接正极,右地负极,中间为温度信号输出引脚),输出的温度信号数值与温度变化呈线性正相关,温度每上升1℃,返回电压增加10mV。

即:
WedJune-202106302686..png

作业提交形式:上传程序及程序执行效果(串口监视器内显示的温度数据)

课程简介
《Arduino轻松学》是科技学堂制作的在线系列创客教学视频之一。《轻松学》是一套Arduino开发的基础入门课程,适合还没有过硬件开发和编程经验的人群做入门学习使用。本课程中,每节课带你制作一个趣味小项目,在学到技术的同时,也开动想象发挥创造。
课程案例

《轻松学》课程中使用非常适合初学者的DFRobot的米思齐(Mixly)编程积木入门套装,软件选用图形化编程的Mixly。课程以视频+图文的呈现形式,深入浅出。既有操作演示,又方便学习者自主观看查询,轻松完成Arduino的入门学习



ldsgrh  见习技师

发表于 2017-11-29 23:22:13

刚刚接触这些东西,喜欢
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DFBkbkyaRlQ  学徒

发表于 2018-6-14 00:01:27

太好了,谢谢楼主
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 学徒

发表于 2018-10-13 00:03:59

谢谢楼主 太好了!
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