2019/11/29 星期五作者：Astilbe
問(wèn)題：如何利用Stduino制作一個(gè)呼吸燈。

我們之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)如何制作閃爍燈了，原理就是讓LED燈電平時(shí)高時(shí)低，就能形成閃爍的效果。
那么什么是呼吸燈呢？它與閃爍燈的實(shí)現(xiàn)方法有何區(qū)別？

呼吸燈大家其實(shí)都見(jiàn)過(guò)，看看大家的手機(jī)，上面是不是有一顆燈由亮到暗的逐漸變化，又由亮到暗，好像人在呼吸一樣，因而被稱為呼吸燈。
呼吸燈的原理我們可以從閃爍燈的原理類比推理一下：如果給燈加上一個(gè)隨時(shí)間先增后減的電平，不就實(shí)現(xiàn)由亮到暗了么？反之亦然。
我們之前學(xué)習(xí)的時(shí)候，先用pinMode()初始化13號(hào)接口，再在loop()中寫(xiě)入高電平與低電平的切換，如下：

}

但是13引腳輸出的電壓只有高低兩種（即1與0，因此被稱為數(shù)字信號(hào)），不能實(shí)現(xiàn)燈的明暗過(guò)渡。這該怎么辦？

我們先看一看Stduino這塊板上有沒(méi)有其他引腳。

大家仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)其中有的孔邊上的編號(hào)后面有波浪線，有的沒(méi)有。這其實(shí)是劃分了兩種引腳：一類就是我們已經(jīng)用過(guò)的數(shù)字引腳，可以輸出數(shù)字信號(hào)，而另一類被稱作模擬引腳，可以輸出pwm模擬信號(hào)。模擬引腳正是我們需要的，因?yàn)槟M信號(hào)它隨時(shí)間的變化規(guī)律就是正弦函數(shù)。
（數(shù)字信號(hào)，隨時(shí)間只能輸出有與沒(méi)有兩個(gè)信號(hào)）（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）
（模擬信號(hào)，隨時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，先增加后降低，周期性變化）（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）
模擬引腳的初始化，首先我們要選擇一個(gè)模擬引腳，其次信號(hào)參數(shù)也變了。

}

有同學(xué)發(fā)現(xiàn)OUTPUT參數(shù)后面跟了PWM，這是什么呢？
PMW是一種脈沖寬度調(diào)制的技術(shù)類型。單片機(jī)不能輸出連續(xù)的正弦變化的信號(hào)，只能模擬,那么是如何做到的呢？
簡(jiǎn)單的說(shuō)，比如你要控制手電筒的亮度，簡(jiǎn)單的辦法就是串聯(lián)一個(gè)電阻，改變電阻，燈的亮度就會(huì)改變。
還有沒(méi)其他辦法呢？
這種辦法就是PWM調(diào)節(jié)。有一個(gè)非常流行的比喻。
假設(shè)在1秒內(nèi)，有0.5秒的時(shí)間開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的，0.5秒關(guān)閉，那么燈就亮0.5秒，滅0.5秒?，F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了燈的閃爍。如果把頻率調(diào)高一點(diǎn)，比如是0.010秒，0.005秒開(kāi)，0.005秒滅，那么燈的閃爍頻率就很高，而人眼是感覺(jué)不到的。這時(shí)你發(fā)現(xiàn)不了燈在閃爍，當(dāng)時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)手電筒的燈光亮度一直保持在原來(lái)的一半亮度。你會(huì)覺(jué)得通電時(shí)間沒(méi)有變化，手電筒的電壓減到了原來(lái)的一半。同理，如果1毫秒內(nèi)，0.1毫秒開(kāi)，0.9毫秒滅，那么，燈的亮度就只有原來(lái)的10分之一，電壓也會(huì)被認(rèn)為減到了十分之一。
這就是PWM的基本原理。即通過(guò)改變開(kāi)關(guān)接通時(shí)間等效改變用電器的電壓。
而二極管的反應(yīng)速度讓它，能夠讓電壓模擬出正弦變化。



那么我們可以怎么控制模擬引腳輸出信號(hào)的大小呢？
通過(guò)analogWrite()。
其中，即0到255代表占空比。
那么呼吸燈也就很容易實(shí)現(xiàn)了。代碼如下：

}

代碼部分結(jié)束了，接下來(lái)是動(dòng)手搭接線路。

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