Arduino機電整合應用(1)� LED一閃一閃

生活中有哪些平凡可以化為樂趣呢?

動點巧思配合機電及程式設計能力

Arduino是一塊單晶片微控制器，透過不同腳位及程式語言可以處理各式輸入或輸出模組。例如 : 在板子上接上感應煙霧的模組時，在有煙霧時(輸入)，就可以透過程式發出警報訊息。例如 : 在板子上裝上馬達和輪子時，在啟動開關時(輸出)，就可以讓板子像車子一樣跑起來。以下以入門的開發板Uno為範例介紹：

資料來源

規格

◎Arduino簡介：

電源

• Arduino Uno 板可通過： USB 連接或外部電源供電。
• 外部（非 USB）電源可以使用電源供應器、9V 電池，通過將 2.1mm 插頭插入電路板的電源插孔供電。
• 如果供電電壓低於7V，則5V輸出腳位可能電壓不足，電路板可能會變得不穩定。
• 如果使用12V以上，電壓調節器可能會過熱並損壞電路板。
• 開發板上有個標示為ON的LED，用來指示電源供應狀況，如果已提供電源的情況下，發現標示為ON的LED閃爍、黯淡或熄滅，應儘快拔除電源，檢查電源供應是否正常，以避免損壞控制板。

圖片來源

文章來源

分為：

• 電源腳位(POWER)
• 數位腳D (DIGITAL)
• 類比腳A (ANALOG)

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腳位

圖片來源

• 電源腳位(POWER)

(參見表1.2)

• 類比腳A (ANALOG)

A0~A5 用來接受類比電壓輸入,

但不能輸出類比電壓。

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• 數位腳D (DIGITAL)

- D2~D13當作數位輸出(5V)，也可當成數位輸入，判斷有沒有訊號輸入。

- 其中D3,5,6,9,10,11這些腳位旁有波浪符號（~）。可透過 函式用數位訊號來模擬類比訊號輸出，提供 8-bit 的PWM（Pulse Width Modulation 脈衝寬度調製）。註：PWM是什麼https://ppfocus.com/0/ed5f01e66.html

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腳位有不同類別：Ｇ、Ｖ、Ｓ

• G(GND) 地線- (通常接黑線)�"—＂號就代表是地線，或是叫做＂ＧＮＤ＂，有點像是我們避雷針的原理，將多餘的電引入地面
• V(VCC) 火線+ (通常接紅線)�"Ｖ＂常是代表電源輸入來源
• S 訊號線�"Ｓ＂代表的是模組傳送的訊息內容

*原則上，在元件模組上會註明那一個針腳應該接到那一種腳位上

◎學校的Arduino套件全圖:

◎實作：LED燈一閃一閃 (健志老師的作品)

◎認識LED燈及模擬連線

一、模擬平台:

TinkerCAD 按我連結

2.生科課應該有註冊過

無論是否使用過

皆可用google帳號登入

1.滑到最下面

選擇繁體中文

saxxxx@gm.kl.edu.tw

二、在TinkerCAD平台 建立新電路

游標移至已存在的電路，

會出現編輯或設定

三、在新電路上增加四個元件(基本元件)

1.Arduino 2.小型電路試驗版(麵包版) 3.電阻 4.LED燈

請將電阻↑

設定為220Ω

說明~ LED燈

• 是指利用發光二極體（LED）作為光源的燈具，一般使用半導體LED製成。LED燈的壽命和發光效率可達白熾燈的幾倍。
• 每種顏色的LED燈所需的電壓都不太一樣：

紅色：2.1 - 2.6V 綠色：3.3 - 3.9V

藍色：3.2 - 4.0V 白色：3.1 - 4.0V

• Arduino Uno開發板上只提供5V或3.3V的電，所以基本上是過高了，所以為了避免LED燒掉，我們必須加上電阻。

說明~ 電阻

◎歐姆定律：電壓 = 電流 x 電阻 (V = I R)

電路中的電流與施加的電壓成正比，與電路中的電阻成反比。

🢣電阻值：電阻 = 電壓 / 電流 (R= V / I)

• 如果我們提供開發板上5V的電，LED的電壓我們以2V來算就好，多出來了3V，而電阻的作用就是把這3V給消除掉。
• 5mm的LED需要的電流大約是20ma，也就是0.02A，所以計算結果如下：

R = (5-2) / 0.02 = 150

因此，我們用150歐姆的電阻就可以了。

• 但一般Arduino套件中

最小的電阻通常是220歐姆，

基本上大一點也是可以接受的。

↑請將電阻設定為220Ω

點一下線條,可轉彎

◎同一區塊的麵包板：

說明~ 電阻旋轉、線路換色、連線技巧

LED 長腳接+極 用紅線 接 數位腳(D) 3

LED 短腳接-極 用黑線 接GND

(因要用程式控制，故將訊號腳位當成火線)

四、今日模擬連線完成圖:

五、程式碼編寫:

1.請將專案更名為「9xxXX-1」,

2.依下圖指示,複製連結

3.至 classroom 貼上連結 (記得按繳交)

1.更名

不是複製

這個連結

2.複製連結

3.至classroom

貼上連結

91855-1