电位器

概述

在本课中，让我们看看如何通过电位器改变 LED 的亮度，并在串口监视器中接收电位器的数据以查看其值的变化。

所需元件

本项目中，我们需要以下元件。

购买整套套件会更加方便，以下是链接：

名称	套件所含项目	链接
Elite Explorer 套件	300+	Elite Explorer Kit

您也可以从以下链接单独购买。

元件介绍	购买链接
Arduino Uno R4 WiFi	-
面包板	BUY
杜邦线	BUY
电阻	BUY
LED	BUY
电位器	BUY

接线

原理图

在本实验中，电位器用作分压器，即将其三个引脚都连接设备。将电位器的中间引脚连接到 A0，另外两个引脚分别连接到 5V 和 GND。因此，电位器的电压为 0-5V。旋转电位器的旋钮，A0 引脚的电压将发生变化。然后通过控制板中的 AD 转换器将该电压转换为数字值（0-1024）。通过编程，我们可以使用转换后的数字值来控制控制板上 LED 的亮度。

../_images/19_potentiometer_schematic.png

代码

备注

您可以直接打开路径 elite-explorer-kit-main\basic_project\19-potentiometer 下的 19-potentiometer.ino 文件。
或者将以下代码复制到 Arduino IDE 中。

将代码上传到 Uno 板后，您可以打开串口监视器观察电位器的读取值。当您旋转电位器旋钮时，读取值将相应变化。来自电位器的原始模拟读数范围为 (0) 到 (1023)。同时，代码将此值缩放至 (0) 到 (255) 的范围，该值也会显示在串口监视器上。这个缩放后的值用于控制连接 LED 的亮度。LED 将根据缩放后的值变得更亮或更暗。值得注意的是，虽然电位器的理论范围为 (0) 到 (1023)，但由于硬件公差，实际范围可能略有不同。

代码分析

初始化和设置（设置引脚模式并初始化串口通信）

在进入主循环之前，我们定义使用的引脚并初始化串口通信。

const int analogPin = 0;  // 连接到电位器的模拟输入引脚
const int ledPin = 9;     // 连接到 LED 的数字输出引脚

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 初始化串口通信，波特率为 9600
}

读取模拟输入（从电位器获取数据）

在此部分中，我们从电位器读取模拟数据并将其打印到串口监视器。

inputValue = analogRead(analogPin);  // 读取电位器的模拟值
Serial.print("Input: ");             // 在串口监视器上打印 "Input: "
Serial.println(inputValue);          // 在串口监视器上打印原始输入值

映射和缩放（转换电位器数据）

我们将来自电位器的原始数据（范围为 0-1023）缩放到新的范围 0-255。

map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 用于将数字从一个范围转换到另一个范围。例如，如果值在 fromLow 和 fromHigh 范围内，它将被转换为 toLow 和 toHigh 范围内的相应值，保持两个范围之间的比例关系。

在这种情况下，由于 LED 引脚（引脚 9）的范围为 0-255，我们需要将 0-1023 范围内的值映射到相同的 0-255 范围。
```
outputValue = map(inputValue, 0, 1023, 0, 255);  // 将输入值映射到新的范围
```

控制 LED 和串口输出

最后，我们根据缩放后的值控制 LED 的亮度，并打印缩放后的值以供监视。

Serial.print("Output: ");                        // 在串口监视器上打印 "Output: "
Serial.println(outputValue);                     // 在串口监视器上打印缩放后的输出值
analogWrite(ledPin, outputValue);                // 根据缩放后的值控制 LED 亮度
delay(1000);