Arduino教程-獲取輸入模擬信號

ID:99556 · 發表于 2015-12-19 21:42

Hi，大家好！經過上一次的學習，我們知道了如何獲取外部電器元件輸入的數字信號。這次我們將一起學習如何獲取外部電器元件輸入的模擬信號，也即連續信號。
和上一次同理，這次我們使用的元器件換成了一個模擬信號輸入器件，使用旋轉電位計代替上一次的按鍵開關。道理都是相通的，廢話不多說，讓我們直奔主題！
首先還是準備階段，包括硬件和軟件兩方面。
硬件方面

圖片來源：Arduino 電路配件
具體包括如下：

Arduino UNO電路板（1塊）
旋轉電位計（1個）
面包線（3根）

一共只有三種部件，比上一次還少！這次多了一個旋轉電位計，其實就是我們平時常見的旋轉開關，此開關可以發出連續的模擬信號。其他部件不必多說。
軟件方面Arduino官方提供的IDE。
好！需要的就這些。下面我就開始連接電路！
連接電路

圖片來源：Arduino UNO 連接旋轉電位計示意圖
直接用面包線把電位計連接到Arduino UNO電路板上，注意電位計的正負電源針腳不要接錯！
接下來是最后一步！
添加幾行代碼首先打開Arduino的IDE，新建一個Arduino項目窗口。

圖片來源：Arduino官方IDE
完成之后，向其中添加如下代碼。

// 對Arduino電路板或相關狀態進行初始化方法
void setup() {
// 開啟串行通信，并設置其頻率為9600。
// 如果沒有特別要求，此數值一般都為9600。
Serial.begin(9600);
}
// 系統調用，無限循環方法
void loop() {
// 讀取針腳號為 A0 的模擬信號。
// analogRead() 方法是模擬信號讀取方法。
// 將模擬信號值存入名為 sensorValue 的整型變量。
int sensorValue = analogRead(A0);
// 將獲取的模擬信號值打印到串口顯示。
Serial.println(voltage);
}

復制代碼

好！總共所需要的代碼就這么多！如果你和大家一樣，一直跟隨我們的教程學習，那么其實這里我們只出現了一個新面孔！沒錯，那就是analogRead()方法。在前面的教程中，我們還介紹過他的孿生兄弟，能猜到是誰嗎？就是analogWrite()方法。這兩個方法就像是孿生兄弟，前一個是讀取元器件輸入的模擬信號，后一個是向元器件寫入模擬信號。analogRead()方法調用時，需要輸入的參數是Arduino UNO電路板上的針腳號，此處我們獲取的是 A0 針腳上輸入的信號。
最后，我們只需要將程序燒入Arduino即可。

圖片來源：Arduino官方IDE的文件編輯菜單選項
根據上圖指示，點擊向右指向的箭頭圖標，將程序燒入。成功之后，點擊右上方的放大鏡圖標，打開串口調試窗口。此時你會看到，窗口在實時的更新獲取到的數據。旋轉電位計，窗口中的數據也會相應發生改變。因為Arduino UNO電路板上有一個模擬數字信號轉換器，俗稱ADC（analog-to-digital converter），此時讀到的數值會被轉換為0到1023之間，即analogRead()方法返回的值在0到1023之間。
總結打完收工！這次我們主要學習了如何獲取外部元器件輸入的模擬信號。這個功能的使用非常的常見，比如控制燈光的強弱，聲音的大小等等，都有可能會用的到。而實現這個想法，也只需要一個analogRead方法即可，已經無法再簡單了！
下期預告至此呢，我們學習了數字信號的輸入輸出，模擬信號的輸入輸出。我們已經具備了一定的基礎。接下來要做什么呢？嗯，接下來的小怪獸會逐漸強大！在前幾次學習中，我們用到了一個名為delay()方法，這個方法是系統類庫提供給我們的，拿來就能用。那么現在問題來了，為了讓以后的編程過程更靈活，如何在不使用這個方法的情況下實現時間延遲呢？嗯，下一次我們將挑戰這個問題！

ohcoder的系列精彩Arduino教程:
Arduino教程-初識Arduino(包含本教程目錄):http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41334-1.html
Arduino教程-開篇:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41335-1.html
Arduino教程-點亮LED神燈:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41336-1.html
Arduino教程-讓LED神燈閃爍:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41337-1.html
Arduino教程-讓LED神燈亮度漸變:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41338-1.html
Arduino教程-獲取輸入數字信號:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41339-1.html
Arduino教程-獲取輸入模擬信號:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41340-1.html
Arduino教程-另一種時間延遲:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41331-1.html
Arduino教程-按鍵開關:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41341-1.html
Arduino教程-停止抖動！:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41333-1.html
Arduino教程-拋棄外部電阻！:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41332-1.html
Arduino教程-用按鍵開關計數:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41330-1.html

………后續持續更新中請打開:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-41334-1.html

ID:201592 · 發表于 2017-5-17 15:23

謝謝分享，真的簡單易懂

ID:267323 · 發表于 2017-12-26 19:49

你好，我想問一下為什么我的A0口沒有接信號，串口顯示器那里顯示的是20左右呢？

ID:267323 · 發表于 2017-12-26 19:50

樓主你好，問什么我的A0口沒有接信號，卻顯示有20左右的信號？

ID:274779 · 發表于 2018-1-11 15:23

謝謝講解，簡單易懂

ID:53784 · 發表于 2018-8-27 11:22

圖片有點對不上

ID:379680 · 發表于 2018-9-16 22:09

什么程序能把輸入的信號在顯示屏上以信號條的方式顯示？

ID:491875 · 發表于 2019-6-13 08:30

Arduino:1.8.5 (Windows 7), 開發板："Arduino/Genuino Uno"

C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\sketch_jun13a\sketch_jun13a.ino: In function 'void loop()':

sketch_jun13a:15: error: 'voltage' was not declared in this scope

Serial.println(voltage);

^

exit status 1
'voltage' was not declared in this scope

獲取模擬信號出現這個錯誤信息是什么原因，本人剛剛接觸單片機，希望大家多幫助，謝謝

ID:452474 · 發表于 2019-6-13 14:14

老愚童63 發表于 2019-6-13 08:30
Arduino:1.8.5 (Windows 7), 開發板："Arduino/Genuino Uno"

C:\Users\Administrator\Documents\Arduino ...

'voltage'沒有被聲明，應該改為sensorValue，

ID:491875 · 發表于 2019-6-18 06:23

ccccsss 發表于 2019-6-13 14:14
'voltage'沒有被聲明，應該改為sensorValue，

謝謝，待會試一試。

ID:64053 · 發表于 2020-4-14 01:27

請教樓主,你這模擬后在什么地方有狀態表現出來呢

ID:728839 · 發表于 2020-4-14 11:43

學習了！謝謝！新手上路

ID:815520 · 發表于 2020-8-22 17:08

請問能不能讀取RC遙控器輸入的PWM信號呢？或者舵機測試儀的PWM信號，他們的范圍都在1000到2000多

按這樣說UNO和pro mini豈不是不能讀取這些信號了嘛┭┮﹏┭┮

ID:677036 · 發表于 2020-8-23 20:58

先學習在實踐

ID:950510 · 發表于 2021-8-1 13:13

程序的小bug:'voltage'沒有被聲明，應該改為sensorValue，

ID:1023753 · 發表于 2022-7-2 13:52

老愚童63 發表于 2019-6-13 08:30
Arduino:1.8.5 (Windows 7), 開發板："Arduino/Genuino Uno"

C:\Users\Administrator\Documents\Arduino ...

變量沒有定義上邊程序有點問題變量為 voltage改為sensorValue

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Arduino教程-獲取輸入模擬信號