使用easy driver驅動步進馬達

步進馬達的接線顏色可以辨別順序，以常見的6線式步進馬達為例，其引出線包含兩條棕色線為共同點；藍色線和黃色線為同一組線圈；白色線和紅色線為同一組線圈。

我們這個實驗是使用easy driver來驅動步進馬達，easy driver需要外接電源，它可以直接與步進馬達的4條線圈引線(A線圈和B線圈)連線，並且利用輸入時脈來精確的控制步進馬達的轉動。

l  基本實驗

圖片來源: www.elecrow.com

接成電路:

1. STEP 接到Arduino的PIN 9 

2. DIR 接到Arduino的PIN 8 (控制旋轉方向)

void setup() {                  pinMode(8, OUTPUT);       pinMode(9, OUTPUT);   digitalWrite(8, LOW);   digitalWrite(9, LOW); } void loop() {   digitalWrite(9, HIGH);   delay(3);            digitalWrite(9, LOW);   delay(3);          }

l  利用開關控制正反轉

圖片摘自 http://www.schmalzhaus.com/EasyDriver/Examples/EasyDriverExamples.html

1. 開關被按下和放開時，步進馬達的旋轉方向相反。

void setup() {                  pinMode(8, OUTPUT);       pinMode(9, OUTPUT);   pinMode(3,INPUT);     digitalWrite(9, LOW); } void loop() {  if (digitalRead(3)==LOW)   { digitalWrite(8, HIGH);}  else   { digitalWrite(8, LOW);}   digitalWrite(9, HIGH);   delay(3);            digitalWrite(9, LOW);   delay(3);         }

l  同時控制兩個步進馬達

圖片來源: http://www.schmalzhaus.com/EasyDriver/Examples/EasyDriverExamples.html

void setup() {                 pinMode(8, OUTPUT);      pinMode(9, OUTPUT);   pinMode(6, OUTPUT);      pinMode(7, OUTPUT); } void loop() {   digitalWrite(8, HIGH);   digitalWrite(6, HIGH);   for (int i=0;i<1600;i++)   {     digitalWrite(9, HIGH);     digitalWrite(7, HIGH);         delayMicroseconds(2000);     digitalWrite(9, LOW);     digitalWrite(7, LOW);        delayMicroseconds(2000);   }     digitalWrite(8, LOW);   digitalWrite(6, LOW);   for (int i=0;i<1600;i++)   {     digitalWrite(9, HIGH);     digitalWrite(7, HIGH);         delayMicroseconds(2000);     digitalWrite(9, LOW);     digitalWrite(7, LOW);         delayMicroseconds(2000);   }      }

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Joy Stick XY搖桿模組操作

Joy Stick XY搖桿模組上頭已標示出 X、Y 正值方向，你可以使用 模組上的「搖桿」方塊來操作它。

在實際測試之下， X 電壓值從最左的位置為最小值0，到最右端的位置為最大值1023；Y 電壓值在往上推到底時為最小值0，往下推到底則為最大值1023。隨著搖桿的方向不同，X,Y軸的電阻值隨之變化，得到不同的輸出組合。

向下按搖桿，可以觸動一個開關，數位輸出1。

JoyStick_X接到A0腳位

JoyStick_Y接到A1腳位

JoyStick_Z 接到A2腳位

再接妥正負電源即可

int JoyStick_X = A0; int JoyStick_Y = A1; int JoyStick_Z = A2;  void setup() {   pinMode(JoyStick_X, INPUT);   pinMode(JoyStick_Y, INPUT);   pinMode(JoyStick_Z, INPUT);   Serial.begin(9600); } void loop() {   int x,y,z;   x=analogRead(JoyStick_X);   y=analogRead(JoyStick_Y);   z=digitalRead(JoyStick_Z);   Serial.print(x ,DEC);   Serial.print(",");   Serial.print(y ,DEC);   Serial.print(",");   Serial.println(z ,DEC);   delay(100); }

燭火搖曳

利用亂數和PWM來產生類似燭火搖曳的效果

analogWrite(9,random(120)+135);   analogWrite(10,random(120)+135);   analogWrite(11,random(120)+135);

利用光敏電阻感測外部光線亮度

1. 材料：光敏電阻(light dependent resistor), 10K電阻, LED

2. 光敏電阻在沒有照光時，其電阻值約數百K歐姆，但是照光後電阻值會減少，最小可達幾百歐姆。因此，可以使用光敏電阻設計測試光強度的電路如下:

3. 在Arduino上接妥電路：

範例：小夜燈程式。

功能說明：光線暗，則LED點亮；光線亮，則LED熄滅。

int value; void setup() {   pinMode(13, OUTPUT);  //設定 Pin 13 為 LED 輸出 } void loop() {   value=analogRead(A0);   if  (value > 400)   {     digitalWrite(13, HIGH);  //LED燈開啟   }   else   {     digitalWrite(13, LOW);  //LED燈關閉   } }

範例：利用光線強度控制LED亮滅速度。

功能說明：用外部光線控制亮滅時間, 光度越強, 閃爍越快。

int value; void setup() {   pinMode(13, OUTPUT);  //設定 Pin 13 為 LED 輸出 } void loop() {   value=analogRead(A0);   digitalWrite(13, HIGH);  //用量測值控制亮滅時間, 光度越強, 閃爍越快   delay(value);   digitalWrite(13, LOW);   delay(value); }

影片:

範例：將光線的亮度資料顯示在Arduino 軟體的監控視窗中:

int value; void setup() {   pinMode(13, OUTPUT);  //設定 Pin 13 為 LED 輸出   Serial.begin(9600); } void loop() {   value=analogRead(A0);  //光線強，阻值低，輸入電壓小   Serial.print("light  intensity is: ");   Serial.println(1023-value);     digitalWrite(13, HIGH);  //用量測值控制亮滅時間, 光度越強, 閃爍越快   delay(value);   digitalWrite(13, LOW);   delay(value); }

經由序列監控視窗顯示Arduino的資料

我們也可以使用Arduino的序列埠來跟電腦交換資訊，通常我們會設定9600 bps為Arduino與電腦交換資訊的速率(鮑率)，函數如下:

Serial.begin(9600)

Arduino經序列埠傳送資料的輸出函數有Serial.print和Serial.printIn兩個函數，利用這些函數可將資料顯示在Arduino 軟體的監控視窗中；這兩個函數的差別在於Serial.printIn比Serial.print多了換行的功能，意思如同你在鍵盤上打了一些資料後按下Enter。

int r=0; void setup() {   Serial.begin(9600);  //指定Arduino 從電腦交換資訊的速率 } void loop() {   Serial.print("Random number between 0 and 1023 is: ");   r = random(0, 1023);  //產生0至1023之間的亂數   Serial.println(r);     Serial.print("Random number between 1 and 255 is: ");   r = random(1, 255);  //產生1至255之間的亂數   Serial.println(r);     delay(1000); }

1. 打開Arduino 軟體，載入程式碼後，執行程式上傳，並打開監控螢幕(Serial Monitor)(選擇 [工具]/ [序列埠監控視窗] 便可開啟監控視窗。)

2. 監控視窗顯示的結果:

什麼是脈波寬度調變PWM

Arduino提供PWM輸出，分別是 PIN 3,5,6,9,10,11，只要板子上有~符號的腳位都能用於提供PWM輸出。

PWM 是使用脈波的工作率(duty cycle)來模擬0-5V之間的類比訊號效果。以方波來說，它有50% 的時間輸出高電位 5V，而 50% 輸出的時間輸出低電位 0V，工作率為50%，因此對應的類比電壓可視為 2.5V；同樣的，如果工作率為90% (90% 的時間輸出高電位 5V)，那麼對應的類比電壓可視為 4.5V，依此類推。

Arduino可以使用analogWrite函式來設定輸出PWM的工作率值，由於輸出是8位元的架構，因此對應的設定值為 0 ~ 255，如同下面的圖例，

1. analogWrite(0) 會輸出工作率為 0% 的PWM脈波，

2. analogWrite(64) 會輸出工作率為 25% 的PWM脈波，

3. analogWrite(127) 會輸出工作率為 50% 的PWM脈波，

4. analogWrite(255) 則是會輸出工作率為 100% 的PWM脈波。

我們在void loop()中放兩個for-loop，但可以達到控制LED漸亮與漸暗的效果:

int led = 9;           // the PWM pin the LED is attached to void setup() {   pinMode(led, OUTPUT); } void loop() {   for (int i=0; i<=255; i=i+5)   {     analogWrite(led, i);     delay(30);   }   for (int i=255; i>=0; i=i-5)   {     analogWrite(led, i);     delay(30);   } }

相同的功能，在Fade這個example裡，也介紹了使用PWM讓LED燈泡漸暗與漸亮:

int led = 9;           // the PWM pin the LED is attached to int brightness = 0;    // how bright the LED is int fadeAmount = 5;    // how many points to fade the LED by void setup() {   pinMode(led, OUTPUT); } void loop() {   analogWrite(led, brightness);   delay(30);   brightness = brightness + fadeAmount;   if (brightness == 0 || brightness == 255) {     fadeAmount = -fadeAmount ;  } }