AI与智能硬件编程入门课

2-3 呼吸灯

课程简介

本课程将带领你制作一个呼吸灯，学习PWM(脉冲宽度调制)的基本原理和实际应用。

视频：LED呼吸灯演示

目录

  1. 知识点
  2. 学习任务
  3. 搭建
  4. 编程

一、知识点

1. PWM是什么？

PWM全称脉冲宽度调制，它在数字系统中，通过调整占空比来实现模拟输出。

它与可变电阻不同，电能在变换过程中不会被损耗掉。

PWM示意图

图1 PWM示意图

2. 什么是占空比？

占空比的含义是一个脉冲周期内高电平时间所占的比例。

PWM电压输出计算方式：

等效输出电压 = 占空比 × 高电平值

占空比示意图

图2 占空比示意图

二、学习任务

制作一个呼吸灯。呼吸灯是亮度不断渐变，由暗到亮，然后由亮到暗，好似呼吸一般的效果。

带有呼吸灯功能的键盘

图3 带有呼吸灯功能的键盘

三、搭建

1. 电路图

电路图

图4 电路图

2. 实验材料

Arduino主控板模块、电池盒、LED模块、100Ω电阻、开关、导线

实验材料图

图5 实验材料图

3. 实际搭建图

搭建图

图6 搭建图

四、编程

1. 流程

定义引脚变量 → 渐亮 → 渐灭 → ...(反复)

流程图

图7 流程图

2. IDE编程

程序要点：

  1. Setup(初始化函数)中编写定义引脚模式及序号、初始化变量。
  2. Loop(主循环函数)中编写变量控制逻辑。
IDE程序截图

图8 IDE程序截图

3. 米思奇编程

程序要点：

  1. 定义管脚序号及模式
  2. 设置变量控制逻辑
米思奇程序截图

图9 米思奇程序截图