四種LED燈實驗匯總

本篇將介紹有關(guān)LED燈的四個不同類型的實驗

實驗一：閃爍的LED

實驗材料：

Nano開發(fā)板
配套USB數(shù)據(jù)線
一個LED燈
一個470Ω的電阻
若干導(dǎo)線

電路連接圖：

電路連接圖

把LED和電阻插入面包板, LED燈的負(fù)極連接Nano板的GND引腳惧辈，LED的正極連入電阻的一端滤港，電阻的另一端接入nano板的A5引腳粟按。

為何本實驗需要串聯(lián)一個電阻羽德？

我們所購買的LED燈最大電流只允許20毫安静暂，能夠承受的電壓范圍在2.0-2.2之間尿背，當(dāng)其電壓超過其所承受范圍時了讨，LED燈通過的電流就會快速上升沛鸵，很容易造成LED燈的損壞，因此需要串聯(lián)進(jìn)一個合適的分壓電阻才能保證LED燈的正常工作灯谣，這樣就可以保證即使供電電壓出現(xiàn)小幅度的波動時潜秋，LED燈仍可以正常工作。

編寫代碼：

新建sketch胎许，拷貝如下代碼替換自動生成的代碼并進(jìn)行保存峻呛。

int pin=A5;//LED的管腳

void setup(){
   pinMode(pin,OUTPUT);//設(shè)置管腳為輸出模式
}
void loop() {
    digitalWrite(pin,1);//向管腳寫入1，設(shè)置為高電平辜窑，則LED燈亮
}

連接開發(fā)板钩述，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型，進(jìn)行程序下載穆碎。

上傳圖

實驗現(xiàn)象

LED燈亮起

再寫個程序讓它閃爍吧

int pin=A5;//連接LEDA5引腳

void setup(){
 pinMode(pin,OUTPUT);//設(shè)置管腳為輸出模式
}
 
void loop(){
  digitalWrite(pin,HIGH);//將管腳設(shè)置為高電平牙勘，則LED燈亮
delay(1000);//等待1000毫秒
digitalWrite(pin,LOW);//將管腳設(shè)置為低電平，則LED燈滅
delay(1000);//等待1000毫秒
}

連接開發(fā)板所禀，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型方面，進(jìn)行程序下載放钦。

上傳圖

實驗現(xiàn)象

LED燈閃爍（亮一秒，暗一秒）

函數(shù)講解

-delay函數(shù)：

暫停程序指定為參數(shù)的時間量（以毫秒為單位）恭金。（一秒鐘內(nèi)有1000毫秒）

句法：delay(ms)

參數(shù)：ms：暫停的毫秒數(shù)

實驗二：按鍵控制LED燈

前面介紹了如何使LED閃爍操禀，下面我們來看一下，通過檢測按鍵狀態(tài)來控制LED燈亮滅横腿，把LED的亮滅變成人為可控制的床蜘。

實驗材料：

Nano開發(fā)板
配套USB數(shù)據(jù)線
一個LED燈
一個470Ω的電阻
-2個按鈕
若干杜邦線
實驗中我們用到了輕觸按鍵，常見的有2腳按鍵和4腳按鍵蔑水，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：

按鈕圖

當(dāng)按下按鍵時邢锯，按鍵兩端接通，當(dāng)放開時搀别，兩端再次斷開丹擎。

電路連接圖：

電路連接圖

LED與電阻的接法與實驗一類似，將按鈕左右兩端連到A2與GND引腳上歇父。

編寫代碼

/*
  * Digital_Button
  * 通過按鍵控制LED燈亮滅
  */
 
 int buttonPin = A2; // 按鍵的管腳定義
 int ledPin =  9;  // LED燈管腳定義
 
 int buttonState = 0; // 存儲按鍵狀態(tài)值
 
 void setup() {
   pinMode(ledPin, OUTPUT);  //設(shè)置LED管腳輸出模式
   pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); //設(shè)置按鍵管腳上拉輸入模式
 }
void loop() {
 
   buttonState = digitalRead(buttonPin);// 檢查按鍵是否被按下

  if (buttonState == HIGH) //如果按鍵按下蒂培，那buttonState應(yīng)該為高電平
{     
    
    digitalWrite(ledPin, HIGH);  // 點亮LED
  } 
  else {
   
    digitalWrite(ledPin, LOW);  // 熄滅LED
 
 }

連接開發(fā)板，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型榜苫，進(jìn)行程序下載护戳。

上傳圖.png

實驗現(xiàn)象

按下按鍵，LED燈點亮垂睬。放開按鍵媳荒，LED燈熄滅。

小貼士

由于Arduino上電后驹饺，數(shù)字I/O管腳處于懸空狀態(tài)钳枕，此時通過digitalRead()讀到的是一個不穩(wěn)定的值(可能是高，也可能是低)赏壹。所以通過pinMode()函數(shù)設(shè)置按鍵引腳為上拉輸入模式（INPUT_PULLUP）鱼炒。
通俗的說：上拉電阻（pullup resistor）,目的是使在斷路的時候，這一點變成高電壓（5V）蝌借。當(dāng)變成通路的時候昔瞧，電壓就會降下來。

按鍵在按下的過程中菩佑，有一段接觸未接觸的不穩(wěn)定過程自晰，即按鍵的抖動。在判斷按鍵狀態(tài)時擎鸠，通過delay()延時跳過抖動的不穩(wěn)定狀態(tài).

實驗三LED燈的減弱增強

本實驗通過PWM脈寬調(diào)制來控制LED燈亮度缀磕。

由已學(xué)的PWM知識可知：
在我們的Nano開發(fā)板上，第3劣光、5袜蚕、6、9绢涡、10牲剃、11引腳具有PWM功能。
通過使用analogWrtie()函數(shù)雄可，在指定的引腳上通過高低電平的不斷轉(zhuǎn)換輸出一個周期固定的方波凿傅，通過改變高低電平的占空比，進(jìn)而得到不同的電壓輸出数苫。

電路連接圖：

電路連接圖

編寫代碼

新建sketch聪舒，拷貝如下代碼替換自動生成的代碼并進(jìn)行保存

int ledPin = 9;
 
 void setup ()
 {
   pinMode(ledPin,OUTPUT);
 }
 
 void loop()
 {
   for (int a=0; a<=255;a++)                //循環(huán)語句，控制PWM亮度的增加
   {
     analogWrite(ledPin,a);
     delay(8);                             //當(dāng)前亮度級別維持的時間,單位毫秒            
   }
   for (int a=255; a>=0;a--)             //循環(huán)語句虐急，控制PWM亮度減小
   {
     analogWrite(ledPin,a);
     delay(8);                             //當(dāng)前亮度的維持的時間,單位毫秒  
   }
 
 }

連接開發(fā)板箱残，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型，進(jìn)行程序下載止吁。

上傳圖

實驗現(xiàn)象：

LED燈由亮變暗被辑，又由暗變亮

亮.jpg

暗.jpg

函數(shù)講解：

analogWrite()

功能：analogWrite()實現(xiàn)對引腳設(shè)置PWM的要求【吹耄可以被用來控制LED等盼理，電機轉(zhuǎn)動，舵機等俄删。

句法：analogWrite（pin,value）

參數(shù)：pin：寫入的引腳宏怔；value：占空比，在0~255之間畴椰。（0時候為關(guān)举哟，即LOW；255為開迅矛，即HIGH）

無返回值

使用analogWrite（）不需要再用pinMode（）設(shè)置引腳為輸出妨猩。

小貼士：

程序中使用analogWrite()函數(shù)，通過兩個for循環(huán)秽褒，逐漸改變輸出PWM占空比壶硅，進(jìn)而改變LED燈的亮度。兩個for循環(huán)中都有延時語句销斟。

實驗四（高能實驗）：流水LED

本實驗講解：多個LED依次點亮并以此熄滅的狀態(tài)

實驗材料：

Nano開發(fā)板
配套USB數(shù)據(jù)線
5個LED燈
5個470Ω的電阻
若干杜邦線

電路連接圖：

電路圖

5個LED燈的負(fù)極連接到開發(fā)板的GND引腳庐椒，正極分別連接限流電阻連接到開發(fā)板的數(shù)字I/O引腳。

實物連接圖：

實物連接圖

編寫代碼：

int delayTime = 200;
 int ledPin;
 
 void setup()
 {
   for (ledPin = 2; ledPin < 7; ledPin++) //依次設(shè)置2-6個數(shù)字引腳為輸出模式
   { 
     pinMode(ledPin, OUTPUT); //設(shè)置第ledPin個引腳為輸出模式
   }
 }

 void loop()
 {
   for (ledPin = 2; ledPin < 7; ledPin++) //每隔delayTime依次點亮2~6引腳相連的led燈
   {
     digitalWrite(ledPin, HIGH); //點亮ledPin引腳相連的led燈
     delay(delayTime);//延時delayTime
   }

   for (ledPin = 6; ledPin > 1; ledPin--) //每隔delayTime依次熄滅6~2引腳相連的led燈
   {
     digitalWrite(ledPin, LOW); //熄滅ledPin引腳相連的led燈
     delay(delayTime);//延時delayTime
   }
 }

連接開發(fā)板蚂踊，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型约谈，進(jìn)行程序下載。

上傳

實驗現(xiàn)象：

五個LED燈依次點亮，又依次熄滅棱诱，如此往復(fù)循環(huán)泼橘。

小貼士：

在setup部分通過for循環(huán)將2 ~ 6號引腳設(shè)置為輸出模式。在loop部分迈勋，通過兩個for循環(huán)依次點亮2 ~ 6號LED燈炬灭，依次熄滅6 ~ 2號LED燈，使用的依然是digitalWrite函數(shù)靡菇。

延時時間定義為200重归，你可以改變它來控制流動速度。