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你渴望連結嗎?將 Web 與硬體連上線吧!系列 第 15

D14 - 「類比×電壓×輸入」:Arduino 類比功能(analog)

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本系列文已改編成書「Arduino 自造趣:結合 JavaScript x Vue x Phaser 輕鬆打造個人遊戲機」,本書改用 Vue3 與 TypeScript 全面重構且加上更詳細的說明,

在此感謝 iT 邦幫忙、博碩文化與編輯小 p 的協助,歡迎大家前往購書,鱈魚在此感謝大家 (。・∀・)。

若想 DIY 卻不知道零件去哪裡買的讀者,可以參考此連結 。( •̀ ω •́ )✧


先從 Firmata 找到類比相關功能。

類比輸入(Analog Input)

Supported Modes 中,可以看到所有支援功能:

DIGITAL_INPUT      (0x00)
DIGITAL_OUTPUT     (0x01)
ANALOG_INPUT       (0x02)
PWM                (0x03)
SERVO              (0x04)
SHIFT              (0x05)
I2C                (0x06)
ONEWIRE            (0x07)
STEPPER            (0x08)
ENCODER            (0x09)
SERIAL             (0x0A)
INPUT_PULLUP       (0x0B)

SPI                (0x0C)
SONAR              (0x0D)
TONE               (0x0E)
DHT                (0x0F)

其中與類比相關功能只有一個:

ANALOG_INPUT       (0x02)

類比訊號和數位訊號不同,呈現連續變化。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213FXnfGSc5j7.png

Uno 會透過 ADC 將電壓訊號轉換成 0 到 1023 的數值呈現,也就是說:

  • 若顯示數值為 512,則實際電壓為 512 * 5 / 1023 = 2.502V
  • 若顯示數值為 900,則實際電壓為 900 * 5 / 1023 = 4.398V

其他數值以此類推。

硬體實作

需要準備以下設備與零件:

  • 三用電表 * 1

  • 麵包板 * 1

  • 可變電阻 * 1

    大小沒有特別限制,不要太小就行,這裡使用 50K 歐姆可變電阻。

    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213ijdfrSUI83.jpg

    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213TkASgcUAhr.png

    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213LTI3WjPkCv.png

    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213QrSmVoKu5g.png

    想更詳細了解內部結構的朋友們可以參考以下連結:

    甚麼是可變電阻

檢查硬體

一樣先確認小夥伴們沒有死翹翹。

可變電阻

利用三用電表檢查。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213XLZIXx4XuW.png

連接電路

以下為參考接線方式,可以不用完全相同,只要效果相同即可。

使用 Uno 板子上的 5V 為 +、GND 為 -。

類比輸入

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240118/20140213EI6SrWsWBG.png

總結

  • 了解類比輸入功能
  • 了解可變電阻

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