Arduino Mega - Potentiometer
Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie einen Arduino Mega mit einem Potentiometer verwenden. Hier ist, was wir lernen werden:
- Wie ein Potentiometer funktioniert
- Wie Sie ein Potentiometer an den Arduino Mega anschließen
- Wie Sie den Arduino Mega programmieren, um Werte vom Potentiometer zu lesen und sie in nützliche Zahlen umzuwandeln
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Über Potentiometer
Ein Drehknopf, Drehpotentiometer oder Drehwinkelsensor genannt, ermöglicht es Ihnen, Einstellungen durch Drehen zu ändern, wie z.B. Stereo-Lautstärke, Lampenhelligkeit oder Oszilloskop-Zoom.
Pinbelegung
Ein Potentiometer hat normalerweise drei Pins.
- GND Pin: an Masse anschließen (0 Volt)
- VCC Pin: an 5V oder 3,3V anschließen
- Output Pin: sendet Spannung an den Eingangspin des Arduino Mega
※ Notiz:
Sie können den Masse-Pin und den Versorgungspin vertauschen.
Wie es funktioniert
Der Potentiometer-Drehknopf kann von 0° (nächst zu GND) bis zum maximalen Winkel (nächst zum VCC Pin) gedreht werden, genannt ANGLE_MAX.
Die Ausgangsspannung kann von Masse bis zur Versorgungsspannung variieren. Die Ausgangsspannung ändert sich direkt, während Sie die Welle drehen.
- Wenn der Winkel 0 Grad beträgt, ist die Ausgangsspannung 0 Volt.
- Wenn der Winkel ANGLE_MAX entspricht, ist die Ausgangsspannung VCC.
- Wenn der Winkel zwischen 0 und ANGLE_MAX liegt, output_voltage = Winkel mal VCC geteilt durch ANGLE_MAX.
※ Notiz:
Der ANGLE_MAX Wert variiert je nach Hersteller. Normalerweise machen wir uns keine Gedanken über ANGLE_MAX, es sei denn, wir müssen den Drehwinkel berechnen (siehe Anwendungsfälle).
Arduino Mega - Drehpotentiometer
Die Pins A0 bis A5 am Arduino Mega können als analoge Eingänge verwendet werden. Sie lesen eine Spannung von 0 Volt bis zur Versorgungsspannung (VCC) und wandeln sie in Zahlen von 0 bis 1023 um. Diese Zahlen werden ADC-Werte (Analog-Digital-Wandler-Werte) genannt.
Wenn Sie den Ausgangspin des Potentiometers an einen analogen Eingangspin des Arduino Mega anschließen, können Sie den Arduino programmieren, um den analogen Wert zu lesen und ihn in eine nützliche Zahl umzuwandeln.
Die Zahl, die der Arduino Mega erhält, ist kein Winkel oder eine Spannung. Es ist eine ganze Zahl von 0 bis 1023.
Wir lesen den Wert vom analogen Eingangspin und ändern ihn zu einem anderen Wert. Schauen wir uns nun an, wie wir ihn verwenden.
Anwendungsfälle
- Den ADC-Wert in einen Winkel umwandeln.
- Den ADC-Wert in eine Spannung umwandeln.
- Den ADC-Wert in einen Kontrollwert umwandeln (zum Beispiel Lautstärke, Helligkeit oder Motorgeschwindigkeit). Dies ist die häufigste Verwendung.
Bereichsskalierung
| VON | ZU | |||
|---|---|---|---|---|
| Winkel | vom Benutzer gedreht | 0° | → | ANGLE_MAX |
| Spannung | vom Potentiometer-Pin | 0V | → | VCC |
| ADC-Wert | vom Arduino Mega gelesen | 0 | → | 1023 |
| Anderer Wert | vom Arduino Mega umgewandelt | VALUE_MIN | → | VALUE_MAX |
Schaltplan
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Bei Verwendung des Potentiometer-Moduls:
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Wie Sie für Potentiometer programmieren
- Verwenden Sie die analogRead() Funktion, um den Wert vom Pin zu lesen, der mit dem Ausgang des Potentiometers verbunden ist.
- Wandeln Sie den ADC-Wert in den Potentiometer-Winkel um, indem Sie die map() Funktion verwenden.
- Den ADC-Wert in eine Spannung umwandeln:
- Den ADC-Wert in einen einfachen Wert umwandeln, den Sie verwenden können (zum Beispiel zur Steuerung der Stereo-Lautstärke, Helligkeit oder Geschwindigkeit eines DC-Motors).
- Beispiel: Anpassung der Helligkeit einer LED. Sie steuern die Helligkeit mit einem PWM-Wert von 0 (aus) bis 255 (vollständig an). So können wir den ADC-Wert der LED-Helligkeit (von aus bis hellste) wie folgt zuordnen:
※ Notiz:
map() konvertiert einen analogen Wert in einen int oder long. Wenn Sie einen float-Wert benötigen, verwenden Sie stattdessen floatMap().
Die floatMap Funktion:
Arduino Mega Code
Schnelle Schritte
Führen Sie diese Schritte nacheinander durch.
- Verbinden Sie das Potentiometer mit dem Arduino Mega wie im Schaltplan gezeigt.
- Verbinden Sie den Arduino Mega über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer.
- Öffnen Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie das korrekte Arduino Mega Board (zum Beispiel Arduino Mega) und den Port aus.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
- Klicken Sie auf die Upload Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino Mega hochzuladen.
- Öffnen Sie den Serial Monitor
- Drehen Sie das Potentiometer
- Schauen Sie sich den Serial Monitor an, um das Ergebnis zu sehen
Video Tutorial
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