02 從燈開始

(2020/01/09)

一、使用Sensor Shield for Arduino V5.0 感測器擴充板

• 將Arduino UNO板與Sensor Shield for Arduino V5.0 擴展板結合

• • 結合後，常用腳位介紹:

• • • • 註：SVG一組腳位通常用來接一個感應器或元件：S接到感應器的訊號腳位上，為傳遞腳位訊號用；V本身有5V的電；G為接地。所以V、G兩腳就像具有5V的電池一樣，用來提供感應器或元件的電源。一般V接到感應器的VCC端(或+極)(通常用紅色杜邦線)、G接到感應器的GND端(或- 極)(通常用黑色杜邦線)。

二、點亮一顆燈

• 將一顆LED燈與Arduino板連接

• (LED為發光二極體，長腳為正極、短腳為負極)

• 註：所有的數位腳位都可以用來接LED燈(通常比較不會用腳位0及腳位1)，如果數位腳位不足，也可以用類比腳位來當數位腳位！(A0就相當於D14)

  • 準備一塊多功能擴展板

• • • 註：1、接LED燈時，只要接二支腳(S、G)就可以了

    • 2、多功能擴展板說明 (宇宙機器人代理)

• • 程式部份：LED燈會每隔1秒鐘一亮一滅

三、點亮多顆燈或一顆三色LED燈

• 分別準備3顆不同顏色的LED燈，接到D8、D9、D10這3個腳位

• • 程式部份：先亮第1顆燈、1秒後亮第2顆燈，再1秒後亮第3顆燈，以此類堆

• • 同理，也可以在這3個腳位接上一顆共陰的三色LED燈，同樣用上面的程式來讓一次亮一種顏色(RGB)

四、利用按鍵點燈

• 按鍵為一個【數位輸入】裝置，在使用按鍵控制亮燈前，先要知道按鍵下去時，所輸入的值是0、還是1。

  • 將【按鍵模組】接在D2腳位，一樣，所有數位腳位都可以接按鍵模組。

• • 程式部份：(利用序列埠監控視窗來顯示結果)

• • 開啟序列埠監控視窗

    • 點擊IDE

• • • • 最後，請同學按下按鍵，看視窗內顯示的數字有沒有改變，是不是變1了。也就是按下按鍵相當於輸入的值是 1

      • 在還沒有接上顯示器前，就利用監控視窗來顯示結果。

• 將按鍵模組接在D2腳位，LED燈接在D8腳位(還使用之前的三色LED燈) (接線圖同上題)

  • 題目一：當按下按鍵時燈亮；當放開按鍵時燈滅

• • • 二分法：符合條件(開燈)與不符合條件(關燈)時的動作

• • 題目二：當按下按鍵時燈亮(放開時燈還亮)；再按下一次按鍵時，燈就滅掉，以此類堆。

  • 也就是求按下的次數是奇數還是偶數？奇數亮燈，偶數不亮燈！

• 同理，同學們會不會利用【滾珠開關】、【霍爾感應器】或各式的【感應器】來開燈了嗎？

五、可控制燈的亮度

• 之前利用【數位輸出】來控制亮燈，輸出高電位(1)則亮燈，輸出低電位(0)則燈滅，所以不是亮燈就是滅燈

• 本節改利用【類比輸出】來控制亮燈，燈除了亮、滅外，還可以控制稍亮或稍暗等不同程度的亮燈

• 前一章介紹過Arduino只有D3、D5、D6、D9、D10、D11這6個腳位(上圖編號前有 ~ 圖案)，可模擬成【類比輸出】腳位(又稱PWM腳位)。

• PWM腳位的值介於0(相當於數位的0) 到 255(相當於數位的1)，也就是介於0、1間還有很多值可用。

• 以下程式為燈由暗、漸亮、到最亮的呈現

• • 認識【類比輸入】

  • 前一節介紹的按鍵是【數位輸入】，輸入時不是0就是1，本節介紹的【類比輸入】其值介於0(相當於數位輸入的0)、1023(相當於數位輸入的1)，也就是0、1間還有很多中間的值可用。

• 顯示電位計(可變電阻器)所輸入的值

  • 將電位計(可變電阻器)接在A0腳位

• • • 將A0類比值顯示在序列埠監控視窗，程式如下：

• • • 顯示結果

• 利用電位計控制燈的亮度

  • 將電位計接在A0、LED燈接在D9

  • 程式：

• • • 試試看，旋轉電位計時，燈的亮度是否也會跟著改變。

• 呼吸燈

  • 所謂呼吸燈，就是燈由暗漸亮，再由亮漸暗，一直重複下去，感覺就像人呼吸一樣

  • 其實，將上面的電位計由最小慢慢轉到最大，再從最大慢慢轉到最小，一直重複下去，這燈的變化就是呼吸燈的感覺

  • 程式：