Arduino教程-数值校准

ID:99556 · 发表于 2016-1-30 18:39

Hi，大家好！上一次，我们给大家介绍了一位新成员，代号叫Arduino Mega2560，在这里跟大家提个醒儿，在以后的学习中，只要Arduino UNO能完成的实验，用Mega2560也一定能完成。好，就酱！下面继续我们今天新的内容。
在实际使用中，我们很有可能会遇到一种情况，将模拟信号接口获取到的数值进行重新校准，以方便我们在项目中接下来的实际操作中，使用起来更加便捷。今天我们就来一起看看，关于这个问题，到底是如何解决的。
首先，还是先来看看，我们都需要哪些硬件吧。
硬件方面

图片来源：Arduino电路硬件
具体如下：

Arduino UNO（1块）
面包板（1块）
220Ω电阻（1个）
10KΩ电阻（1个）
LED神灯（1个）
光敏电阻（1个）
面包线（若干）

嗯，看起来没有陌生的面孔，之前我们都见过的。好，继续。
软件方面Arduino官方提供的IDE
连接电路

图片来源：Arduino电路连接
还好还好，电路连接也不是特别复杂。在之前的学习中，我们已经对光敏电阻学习过，所以对它的电路连接应该也比较熟悉了。如果一切顺利，让我们进行最后一步。
添加几行代码首先，还是新建一个项目窗口。

图片来源：Arduino官方IDE
然后向其中添加几行代码：

// 定义光敏电阻模拟信号引脚常量
const int sensorPin = A0;
// 定义LED神灯数字信号引脚常量
const int ledPin = 9;
// 定义接收光敏电阻模拟信号数值变量
int sensorValue = 0;
// 定义光敏电阻模拟信号最小数值变量，
// 初始化为最大常见整数值1023。
int sensorMin = 1023;
// 定义光敏电阻模拟信号最大数值变量，
// 初始化为最小常见整数值0。
int sensorMax = 0;
// 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
void setup() {
// 定义13号数字引脚为输出类型引脚
pinMode(13, OUTPUT);
// 将13号引脚的状态初始化为高电压，
// 也即将Arduino UNO电路板上自带的
// 那盏LED神灯点亮。
// 点亮此LED神灯的目的是为了清晰的指示
// 接下来要进行的5秒钟操作。
digitalWrite(13, HIGH);
// 在最开始的5秒钟，不停地获取光敏电阻的
// 数值，以此在这5秒钟内得到其中的最大和
// 最小数值。
while (millis() < 5000) {
sensorValue = analogRead(sensorPin);
// 比较获取到的数值，
// 如果比sensorMax数值大，
// 则赋值给sensorMax，以此记录最终得到
// 的最大值。
if (sensorValue > sensorMax) {
sensorMax = sensorValue;
}
// 比较获取到的数值，
// 如果比sensorMin数值小，
// 则赋值给sensorMin，以此记录最终得到
// 的最小值。
if (sensorValue < sensorMin) {
sensorMin = sensorValue;
}
}
// 5秒钟过后，将13号数字引脚的数值
// 设置为低电压，以此熄灭Arduino UNO
// 电路板自带的那盏LED神灯。
digitalWrite(13, LOW);
}
// 系统调用，无限循环方法
void loop() {
// 读取光敏电阻的数值
sensorValue = analogRead(sensorPin);
// 使用map()方法，将获取到的sensorValue数值，
// 从sensorMin~sensorMax的数值范围内，
// 映射到0~255数值范围内的某个数值。
sensorValue = map(sensorValue, sensorMin, sensorMax, 0, 255);
// 保证映射完成之后的sensorValue数值在0～255范围内。
// 第一个参数是输入值，
// 第二个参数和第三个参数是数值的取值范围。
// 返回值被限定在0～255之间。
sensorValue = constrain(sensorValue, 0, 255);
// 将最终校准后的数值设置给LED神灯
analogWrite(ledPin, sensorValue);

复制代码

好！代码一共就这几行，只有一个新面孔，那就是constrain()方法。这个方法的使用也很简单，代码的注释里已经说明了使用方法，这里不再啰嗦。

图片来源：Arduino官方IDE的文件编辑菜单选项
点击上图中标有向右指向的箭头图标，将编写完成的代码烧入Arduino电路板。如果一切顺利，LED神灯的亮度会随着光敏电阻的光线强弱进行变化。
总结通过这次学习，我们知道了如何校准数值。这对于主要以模拟信号的传感器而言，有时候是非常必要的，可以过滤掉忽高忽低的数值，并将最终数值强制变换到指定的某个数值范围内，对于数值的稳定起到很关键的作用。在我们做的这个实验中，光敏电阻越亮，产生的数值越大，相应的LED神灯也就越亮。那如果想让光敏电阻越暗，LED神灯变的越亮应该怎么办呢？如果改装一下，就可以变身一款时髦的应急灯喽！可以开动脑筋想一想！
下期预告对于模拟信号的传感器，产生的数值有可能不是非常的稳定，或者说偶尔有可能会产生忽高忽低的数值，那如何让获取到的模拟数值变的连贯平滑呢？好！下一次我们就解决这个问题！

ID:239822 · 发表于 2017-10-23 10:30

楼主，你的下一期在哪呢，需要参考你的消抖思路，共享大爱，赞

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