4.2 模擬I/O口的操作函數(shù)

4.2.1 analogReference（type）

analogReference函數(shù)的作用是配置模擬引腳輸入時(shí)的參考電壓。在嵌入式應(yīng)用中，引腳獲取模擬電壓值之后，將根據(jù)參考電壓將模擬值轉(zhuǎn)換到0～1023。該函數(shù)為無(wú)返回值函數(shù)，參數(shù)為type類型，有3種類型（DEFAULT/INTERNAL/EXTERNAL），具體含義如下：

DEFAULT：默認(rèn)值，參考電壓為5V。

INTERNAL：低電壓模式，使用片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源。

EXTERNAL：擴(kuò)展模式，通過(guò)AREF引腳獲取參考電壓。

注意：如果在AREF引腳加載外部參考電壓，需要使用一個(gè)5kW的上拉電阻，這會(huì)避免由于設(shè)置不當(dāng)造成控制芯片的損壞。

4.2.2 analogRead（pin）

analogRead函數(shù)用于讀取引腳的模擬量電壓值，每讀一次需要花100ms的時(shí)間。參數(shù)pin表示所要獲取模擬量電壓值的引腳，該函數(shù)返回值為int型，表示引腳的模擬量電壓值，其范圍在0～1023。

注意：對(duì)于Arduino Uno主板，函數(shù)的參數(shù)pin范圍為0～5，表示6個(gè)模擬量I/O口中的一個(gè)。

4.2.3 analogWrite（pin，value）

analogWrite函數(shù)為無(wú)返回值函數(shù)，有兩個(gè)參數(shù)pin和value。其中，參數(shù)pin表示設(shè)置的引腳，只能選擇Arduino Uno主板支持的引腳；參數(shù)value表示PWM輸出的占空比，范圍在0～255，對(duì)應(yīng)的占空比為0～100%。

analogWrite函數(shù)通過(guò)PWM的方式在引腳上輸出一個(gè)模擬量，較多的應(yīng)用在LED亮度控制、電機(jī)轉(zhuǎn)速控制等方面。

脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation，PWM）通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要的波形或電壓。這是一種模擬控制方式，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。如圖4-1所示是一個(gè)簡(jiǎn)單的PWM波示意圖。

在Arduino中執(zhí)行該操作之后，需要等待一定時(shí)間后才能對(duì)該引腳進(jìn)行下一次操作。該函數(shù)在使用Arduino UNO開(kāi)發(fā)板時(shí)，支持的引腳：3、5、6、9、10、11。即在Arduino控制板上引腳號(hào)旁邊標(biāo)注～的就是可用作PWM的引腳，如圖4-2所示。Arduino中的PWM的頻率大約為490Hz。

注意：PWM輸出位數(shù)為8位，范圍為0～255。

例如，Arduino開(kāi)發(fā)板的A0引腳接電位器，使用電位器控制板上LED的亮度，代碼如下：