Arduino : 類比輸入來控制LED 閃爍的頻率

Arduino的優勢在於對數位信號的識別和處理，但我們的真實世界並不是數位（digital）的，簡單到只要用0和1就能夠表示所有的現象。

例如溫度的變化，它只能在一個範圍之內連續變化，而不可能發生像從0到1這樣的瞬時跳變，類似這樣的物理量被人們稱為是類比（analog）的。

Arduino是無法理解這些類比量，它們必須在經過類比轉換後變成數位量後(A/D converted)，才能被Arduino進一步處理。

像溫度這樣的數據必須先被轉換成微處理器能夠處理的數位形式（比如電壓），才能被Arduino處理，這一任務通常由各類感測器（sensor）來完成的。

例如，電路中的溫度感測器能夠將溫度值轉換成0V到5V間的某個電壓，比如 0.3V 、 3.27V 、4.99V等。由於感測器輸出的是類比信號，它不會像數位信號那樣只有簡單的Hi 和 Lo，而有可能是在這兩者之間的任何一個數值。至於到底有多少可能的值則取決於類比轉換(ADC)的精度，精度越高能夠得到的值就會越多。

Arduino所採用的ATmega8微處理器一其有6個模數轉換器（ADC，Analog to Digital Converter），每一個模數轉換器的精度都是10bit，也就是說能夠讀取1024（2^10 = 1024）個狀態。

在Arduino的每一個類比輸入接腳上，電壓的變化範疇是從0V到5V，因此Arduino能夠感知到的最小電壓變化是4.8毫伏（5V/1024 = 4.8mV）。

電位計（potentiometer）是一種最簡單的類比輸入設備，它實際上就是一個可變電阻，通過控制滑稈所在的位置我們可以得到不同的電壓值，而輸入信號正是從滑稈所在的位置接入到電路中的。

這一實驗我們將通過改變電位計的值來控制發光二極管閃爍的頻率。電位計上一共有三個接腳，分別連接到Arduino的電源、地和類比輸入的5號接腳上，LED則連接到數位I/O的7到14號接腳上，原理圖如下所示：

int BASE = 2;

int NUM = 8;

int index = 0;

int potPin = 5;  //analog input

int val=0;

void setup()

{

  for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) {

    pinMode(i, OUTPUT);

  }

 }

void loop()

{

  val= analogRead(potPin); 

   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) {

       digitalWrite(i, HIGH);  }

   delay(val);

   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) {

       digitalWrite(i, LOW);  }

   delay(val);

 }

在Arduino中，對類比輸入埠口不需要用 pinMode()函數 將其指定為輸入或者是輸出模式，這點同數位I/O埠口是有所不同的。

通過旋轉電位計的軸，我們能改變電位計中間那根連線同地之間的電阻量，從而也就能改變從類比輸入的5號管腳上所讀入的模擬量的值。當電位計完全旋轉到頭時，輸入到類比輸入接腳上的電壓為0V，用analogRead()函數讀出的值為0；當電位計完全旋轉到另一頭時，輸入到類比輸入接腳上的電壓為5V，此時用analogRead()函數讀出的值為1023；

當電位計旋轉到中間的某個位置時，輸入到模擬輸入管腳上的電壓是0V到5V之間的某個值，而用analogRead()函數讀出的則是位於0到1023之間的某個對應值。

讀出的類比輸入量在我們的實驗中被用來確定LED點亮和熄滅的時間，以反映類比量的變化。