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 ;  } }

直流馬達控制

直流馬達為兩個輸入的驅動界面，一般稱為MOTOR+與MOTOR-，一般直流馬達

兩極的電壓差越大轉速越快，電壓差越小轉速越慢。同樣的，兩極的電流量越大扭力越強，電流量越小扭力越弱。

我們知道了馬達的兩極電壓差會影響馬達的轉速，那直流馬達的轉向控制只要調整兩極電壓差的正負就可以改變馬達的正反轉向了。例如MOTOR+的電壓大於MOTOR-的電壓，則為正轉，MOTOR+的電壓小於MOTOR-的電壓，則為反轉。

直接輸出電壓以控制直流馬達開或關

1. 利用TIP 120電晶體放大電流，以驅動直流馬達

2. 數位輸出(高電位和低電位兩種電壓)，開、關時間各一秒 (1000 ms)

int motorPin = 9; void setup() { pinMode(motorPin, OUTPUT); } void loop() {  digitalWrite(motorPin, HIGH);  delay(1000);  digitalWrite(motorPin, LOW);  delay(1000); }

1. 利用TIP 120電晶體放大電流，以驅動直流馬達

2. 類比輸出(0-255種不同的數值)，此處我們選擇255 和153兩種不同的類比值，旋轉時間各2秒 (2000 ms)

int motorPin = 9; void setup() { pinMode(motorPin, OUTPUT); } void loop() {  analogWrite(motorPin, 255);  delay(2000);  analogWrite(motorPin, 153);  delay(2000); }

利用可變電阻調整直流馬流的轉速

1. 加上可變電阻，A0讀入類比數值(0-1023)，轉換成PIN 9的類比輸出(0-255)，控制直流馬達的轉速。類比值愈高，則轉速愈快。

int motorPin = 9; int potValue=0; byte val=0; void setup() { pinMode(motorPin, OUTPUT); } void loop() {  potValue=analogRead(A0);  val=map(potValue, 0, 1023, 0, 255);  analogWrite(motorPin, val); }

紅外線動作感測器應用

紅外線動作感測器是一種可以偵測物體移動的電子零件。日常生活中，燈泡、蠟燭或人體都會發射紅外線，而紅外線動作感測器的工作原理，便是利用人體發射出來的紅外線之變化情況來感應物體的移動。

紅外線動作感測器共有三支接腳，外觀如下圖:

腳位名稱	功能
GND	接到接地
VCC	接到 +5V 電源
OUT	輸出訊號

偵測到移動物體則警示燈開始閃爍

1. 把 LED長腳 (陽極) 接到Arduino 板子上 pin13，短腳 (陰極) 接到 GND

2. 把紅外線動作感測器 GND 腳位接到 GND，V+ 腳位接到 +5V，然後 OUT 腳位接到數位輸入(Digital pins) pin 2

const int PIRSensor = 2;     // 紅外線動作感測器連接的腳位 const int ledPin =  13;      // LED 腳位 int sensorValue = 0;         // 紅外線動作感測器訊號變數 void setup() {   pinMode(PIRSensor, INPUT);    // 紅外線動作感測器連接的腳位   pinMode(ledPin, OUTPUT);      // LED 腳位 } void loop() {   // 讀取 PIR Sensor 的狀態   sensorValue = digitalRead(PIRSensor);   // 判斷 PIR Sensor 的狀態   if (sensorValue == HIGH)   {        digitalWrite(ledPin, HIGH);  // 偵測到有人，LED燈閃爍     delay(50);     digitalWrite(ledPin, LOW);     delay(50);   }   else   {     digitalWrite(ledPin, LOW);   // 沒偵測到人，LED off   } }

偵測到移動物體則警示燈開始閃爍，且警報器響起

1. 把 LED長腳 (陽極) 接到Arduino 板子上 pin13，短腳 (陰極) 接到 GND

2. 把紅外線動作感測器 GND 腳位接到 GND，V+ 腳位接到 +5V，然後 OUT 腳位接到數位輸入(Digital pins) pin 2

3. 把蜂鳴器長腳接到Arduino 板子上pin8，短腳接到GND

const int PIRSensor = 2;     // 紅外線動作感測器連接的腳位 const int ledPin =  13;      // LED 腳位 const int BUZZERpin= 8;   // Output pin for the Buzzer int sensorValue = 0;         // 紅外線動作感測器訊號變數 void setup() {   pinMode(PIRSensor, INPUT);    // 紅外線動作感測器連接的腳位   pinMode(ledPin, OUTPUT);     // LED 腳位   pinMode(BUZZERpin, OUTPUT);  // declare LEDpin as output } void loop() {   // 讀取 PIR Sensor 的狀態   sensorValue = digitalRead(PIRSensor);   // 判斷 PIR Sensor 的狀態   if (sensorValue == HIGH)   {        digitalWrite(ledPin, HIGH);  // 偵測到有人，LED燈閃爍     digitalWrite(BUZZERpin, HIGH);  // turn Buzzer on if motion detected     delay(50);     digitalWrite(ledPin, LOW);     digitalWrite(BUZZERpin, LOW);   // turn Buzzer off     delay(50);   }   else   {     digitalWrite(ledPin, LOW);   // 沒偵測到人，LED off     digitalWrite(BUZZERpin, LOW);   // turn Buzzer off   } }