變頻控制LED燈光和馬達(dá)

第十章變頻控制LED燈光和馬達(dá)調(diào)節(jié)電壓變化類比輸出（PWM）製作調(diào)光器隨機(jī)數(shù)字與燭光效果透過序列埠調(diào)整燈光亮度認(rèn)識直流馬達(dá)馬達(dá)控制器與調(diào)速器自動迴避障礙物的自走車調(diào)節(jié)電壓變化參閱10-2在電源輸出端串聯(lián)一個電阻，即可降低電壓，因此，像右圖般銜接可變電阻，將能調(diào)整LED的亮度。驅(qū)動小小的LED，不會耗費(fèi)太多電力，但如果是馬達(dá)或其他消耗大電流的負(fù)載，電阻將會浪費(fèi)許多電力，而且電阻所消耗的電能將轉(zhuǎn)換成熱能。省電節(jié)能又環(huán)保的PWM變頻技術(shù)高速切換高、低電位（頻率高於30Hz），數(shù)位訊號將能模擬類比電壓高低變化的效果。在數(shù)位系統(tǒng)上「模擬」類比輸出的方式，稱為脈寬調(diào)變（PulseWidthModulation，簡稱PWM）。參閱10-3類比輸出（PWM）指令A(yù)rduino微電腦板預(yù)設(shè)採用1KHz和500Hz兩組不同的PWM輸出頻率：接腳5,6：976.5625Hz（約1kHz）接腳3,11以及9,10：490.196Hz（約500Hz）參閱10-4參閱10-6隨機(jī)數(shù)字與燭光效果隨機(jī)（random）代表讓電腦從一堆數(shù)字中，任意抽取一個數(shù)字。每次執(zhí)行random()函數(shù)之前，先執(zhí)行randomSeed()函數(shù)，可提高不重複的比率。參閱10-7透過序列埠調(diào)整燈光亮度（一）按鍵的輸入值是字串，而類比輸出需要的是數(shù)字格式。透過右邊的加工手續(xù)可將'1','6','8'字元轉(zhuǎn)變成數(shù)字168。參閱10-10透過序列埠調(diào)整燈光亮度（二）第二種轉(zhuǎn)換方式，先把字元存入陣列，最後再透過atoi()轉(zhuǎn)換。參閱10-12讀取序列資料的問題參閱10-13-1的字元值會在「序列埠監(jiān)控視窗」顯示成‘?’。所以，假如序列埠監(jiān)控視窗顯示出‘?’字元，可能需要檢查序列通訊程式是否有正確收到資料。認(rèn)識直流馬達(dá)玩具和動力模型的直流馬達(dá)，通常是FA-130,RE-140,RE-260或RE-280型。參閱10-15直流馬達(dá)的規(guī)格書RF-300型的主要規(guī)格FA-130型的主要規(guī)格設(shè)計馬達(dá)的電晶體控制電路時，最重要的兩個參數(shù)是工作電壓和堵轉(zhuǎn)電流。馬達(dá)的負(fù)荷越重，轉(zhuǎn)速會變慢，耗電流也越大，發(fā)熱量也增加。參閱10-18認(rèn)識電晶體元件電晶體有三隻接腳，分別叫做B（基極）,C（集極）和E（射極）。參閱10-21NPN與PNP類型的電晶體當(dāng)NPN型電晶體的B腳（基極）接上高電位時（例如：正電源），電晶體將會導(dǎo)通，驅(qū)動負(fù)載；相反地，當(dāng)PNP型電晶體的B腳（基極）接上低電位時（例如：接地），電晶體才會導(dǎo)通。參閱10-22電晶體馬達(dá)控制與調(diào)速器參閱10-24馬達(dá)斷電的瞬間，磁能會釋放出電能，與原先加在線圈兩端的電壓相反，稱為反電動勢（BackEMF）；在馬達(dá)的電源並接一個二極體，可避免反電動式損害電晶體。電晶體馬達(dá)控制與調(diào)速器參閱10-25模型馬達(dá)通常需要1A以上電流，請不要將馬達(dá)的電源接在Arduino板。控制馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的H橋式馬達(dá)控制電路參閱10-26控制馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的H橋式馬達(dá)控制電路參閱10-27控制馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的H橋式馬達(dá)控制電路參閱10-28使用L298N控制馬達(dá)參閱