Arduino教程-获取输入模拟信号

ID:99556 · 发表于 2015-12-19 21:42

Hi，大家好！经过上一次的学习，我们知道了如何获取外部电器元件输入的数字信号。这次我们将一起学习如何获取外部电器元件输入的模拟信号，也即连续信号。
和上一次同理，这次我们使用的元器件换成了一个模拟信号输入器件，使用旋转电位计代替上一次的按键开关。道理都是相通的，废话不多说，让我们直奔主题！
首先还是准备阶段，包括硬件和软件两方面。
硬件方面

图片来源：Arduino 电路配件
具体包括如下：

Arduino UNO电路板（1块）
旋转电位计（1个）
面包线（3根）

一共只有三种部件，比上一次还少！这次多了一个旋转电位计，其实就是我们平时常见的旋转开关，此开关可以发出连续的模拟信号。其他部件不必多说。
软件方面Arduino官方提供的IDE。
好！需要的就这些。下面我就开始连接电路！
连接电路

图片来源：Arduino UNO 连接旋转电位计示意图
直接用面包线把电位计连接到Arduino UNO电路板上，注意电位计的正负电源针脚不要接错！
接下来是最后一步！
添加几行代码首先打开Arduino的IDE，新建一个Arduino项目窗口。

图片来源：Arduino官方IDE
完成之后，向其中添加如下代码。

// 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
void setup() {
// 开启串行通信，并设置其频率为9600。
// 如果没有特别要求，此数值一般都为9600。
Serial.begin(9600);
}
// 系统调用，无限循环方法
void loop() {
// 读取针脚号为 A0 的模拟信号。
// analogRead() 方法是模拟信号读取方法。
// 将模拟信号值存入名为 sensorValue 的整型变量。
int sensorValue = analogRead(A0);
// 将获取的模拟信号值打印到串口显示。
Serial.println(voltage);
}

复制代码

好！总共所需要的代码就这么多！如果你和大家一样，一直跟随我们的教程学习，那么其实这里我们只出现了一个新面孔！没错，那就是analogRead()方法。在前面的教程中，我们还介绍过他的孪生兄弟，能猜到是谁吗？就是analogWrite()方法。这两个方法就像是孪生兄弟，前一个是读取元器件输入的模拟信号，后一个是向元器件写入模拟信号。analogRead()方法调用时，需要输入的参数是Arduino UNO电路板上的针脚号，此处我们获取的是 A0 针脚上输入的信号。
最后，我们只需要将程序烧入Arduino即可。

图片来源：Arduino官方IDE的文件编辑菜单选项
根据上图指示，点击向右指向的箭头图标，将程序烧入。成功之后，点击右上方的放大镜图标，打开串口调试窗口。此时你会看到，窗口在实时的更新获取到的数据。旋转电位计，窗口中的数据也会相应发生改变。因为Arduino UNO电路板上有一个模拟数字信号转换器，俗称ADC（analog-to-digital converter），此时读到的数值会被转换为0到1023之间，即analogRead()方法返回的值在0到1023之间。
总结打完收工！这次我们主要学习了如何获取外部元器件输入的模拟信号。这个功能的使用非常的常见，比如控制灯光的强弱，声音的大小等等，都有可能会用的到。而实现这个想法，也只需要一个analogRead方法即可，已经无法再简单了！
下期预告至此呢，我们学习了数字信号的输入输出，模拟信号的输入输出。我们已经具备了一定的基础。接下来要做什么呢？嗯，接下来的小怪兽会逐渐强大！在前几次学习中，我们用到了一个名为delay()方法，这个方法是系统类库提供给我们的，拿来就能用。那么现在问题来了，为了让以后的编程过程更灵活，如何在不使用这个方法的情况下实现时间延迟呢？嗯，下一次我们将挑战这个问题！

ohcoder的系列精彩Arduino教程:
Arduino教程-初识Arduino(包含本教程目录):http://www.51hei.com/bbs/dpj-41334-1.html
Arduino教程-开篇:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41335-1.html
Arduino教程-点亮LED神灯:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41336-1.html
Arduino教程-让LED神灯闪烁:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41337-1.html
Arduino教程-让LED神灯亮度渐变:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41338-1.html
Arduino教程-获取输入数字信号:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41339-1.html
Arduino教程-获取输入模拟信号:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41340-1.html
Arduino教程-另一种时间延迟:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41331-1.html
Arduino教程-按键开关:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41341-1.html
Arduino教程-停止抖动！:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41333-1.html
Arduino教程-抛弃外部电阻！:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41332-1.html
Arduino教程-用按键开关计数:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41330-1.html

………后续持续更新中请打开:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41334-1.html

ID:201592 · 发表于 2017-5-17 15:23

谢谢分享，真的简单易懂

ID:267323 · 发表于 2017-12-26 19:49

你好，我想问一下为什么我的A0口没有接信号，串口显示器那里显示的是20左右呢？

ID:267323 · 发表于 2017-12-26 19:50

楼主你好，问什么我的A0口没有接信号，却显示有20左右的信号？

ID:274779 · 发表于 2018-1-11 15:23

谢谢讲解，简单易懂

ID:53784 · 发表于 2018-8-27 11:22

图片有点对不上

ID:379680 · 发表于 2018-9-16 22:09

什么程序能把输入的信号在显示屏上以信号条的方式显示？

ID:491875 · 发表于 2019-6-13 08:30

Arduino:1.8.5 (Windows 7), 开发板："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

获取模拟信号出现这个错误信息是什么原因，本人刚刚接触单片机，希望大家多帮助，谢谢

ID:452474 · 发表于 2019-6-13 14:14

老愚童63 发表于 2019-6-13 08:30
Arduino:1.8.5 (Windows 7), 开发板："Arduino/Genuino Uno"

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

'voltage'没有被声明，应该改为sensorValue，

ID:491875 · 发表于 2019-6-18 06:23

ccccsss 发表于 2019-6-13 14:14
'voltage'没有被声明，应该改为sensorValue，

谢谢，待会试一试。

ID:64053 · 发表于 2020-4-14 01:27

请教楼主,你这模拟后在什么地方有状态表现出来呢

ID:728839 · 发表于 2020-4-14 11:43

学习了！谢谢！新手上路

ID:815520 · 发表于 2020-8-22 17:08

请问能不能读取RC遥控器输入的PWM信号呢？或者舵机测试仪的PWM信号，他们的范围都在1000到2000多

按这样说UNO和pro mini岂不是不能读取这些信号了嘛┭┮﹏┭┮

ID:677036 · 发表于 2020-8-23 20:58

先学习在实践

ID:950510 · 发表于 2021-8-1 13:13

程序的小bug:'voltage'没有被声明，应该改为sensorValue，

ID:1023753 · 发表于 2022-7-2 13:52

老愚童63 发表于 2019-6-13 08:30
Arduino:1.8.5 (Windows 7), 开发板："Arduino/Genuino Uno"

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

变量没有定义上边程序有点问题变量为 voltage改为sensorValue

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