Arduino轻松学Lesson 6 调光台灯

1. 课程简介

本节课讲解Arduino模拟信号输出的程序实现方法及其原理脉冲宽度调制（PWM，Pulse Width Modulation）控制。

本节课所需要的硬件：Arduino UNO、IO扩展板、角度传感器、LED灯

2. 知识点

模拟输出与PWM控制

3.模块讲解

模拟输出

模块位置：“输入/输出”栏

模块功能：向指定端口输出PWM信号。

Arduino UNO板上仅有6个数字端口（3、5、6、9、10、11）可以实现PWM输出。

PWM输出数值范围为0~255。

4. 程序

5. 关联知识讲解

模拟输出与PWM调制

模拟信号输出的电压值在0~5V变化，但Arduino UNO板的输出端口都是数字端口，仅能输出高（5V）和低（0V）两种电压值，所以ArduinoUNO板无法输出真正的模拟信号。

Arduino程序内建的模拟输出是通过PWM（Pulse Width Modulation）脉冲宽度调制的方法，用高低电平不断切换的数字脉冲信号来模拟模拟信号。在讲解PWM之前要先了解两个概念：脉冲周期及占空比。

脉冲周期：相邻两次脉冲之间的时间间隔，周期的倒数即脉冲频率。

占空比：在一次脉冲周期内高电平持续时间与脉冲周期的比值。

PWM实际是通过高低电平的快速切换来实现模拟信号的输出效果的。在一个脉冲周期内，若占空比为50%，则相当于灯全亮半个周期，之后灯熄灭半个周期。

Arduino的PWM信号脉冲周期仅有0.002s，即每秒500个脉冲周期，由于人眼的视觉残留效果，呈现出的视觉效果相当于50%的亮度。而此时PWM等效输出电压V=5V×占空比=5V×50%=2.5V。

6.课堂练习

完成课堂联系，配合纸模型，制作一盏调光台灯。

7.作业

制作一盏有呼吸效果的小夜灯（循环与局部变量应用）。

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。

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