Arduino 的模拟功能：如何在您的下一个设计中使用这些模拟功能

　　Arduino 的模拟功能：如何在您的下一个设计中使用这些模拟功能

　　在嵌入式设计方面无论您是专家还是新手，您都会充分体会到 Arduino 开放式硬件平台的模拟输入和输出通道是如何让您的项目与“现实世界”轻松相连的。 利用这些模块您能轻松连接 MCU 的多通道输入，能监视电压，读取各种各样的模拟传感器或者采样波形数据。

　　尽管 MCU 的数模转换器的分辨率和转换速度相对来讲不是很高，但也能很好地用于许多常见应用——从照明或者电机控制到驱动放大器的增益偏置。 本文将介绍 Arduino 模拟功能的基本软硬件资源组成，并说明如何在您的下一个设计中使用这些资源。

　　如您还不熟悉 Arduino，请阅读 TechZone 中《让 Arduino 开源平台为您的创造力插上翅膀》一文，进行全面了解。

　　为模拟而生

　　Arduino 秉承让数字技术轻松地运用到现实应用中这一理念，推出 Arduino 硬件平台，以实现将大多数模拟功能植入 Atmel 多功能 ATmega 8 位 MCU 系列。 在 Arduino 平台上使用的所有 ATmega 变体均有一个片载多通道模数转换器 （ADC）。 该 ADC 具有 10 位分辨率，能以 0 到 1023 的整数方式实现高达每秒 15，000 次的采样速率。 大多数 AVR MCU 支持 6 个模拟输入通道，而一些变体则可支持 8 和 16 个输入。 尽管模拟引脚的主要功能是读取模拟输入，但也可配置成数字式通用输入/输出 （GPIO） 引脚。 可根据需要为模拟引脚配备可选择上拉电阻器，且采用与 MCU 数字引脚相同的上拉配置方法。

　　虽然一些 AVR MCU 采用了数模转换器 （DAC），但在现有的这一代 Arduino 板上的 MCU 系列均能通过快速转换其数字 I/O 引脚来产生脉宽调制 （PWM） 信号，以提供模拟输出。 每个 PWM 输出的 490 Hz（大约）方波的占空比经过编程后，能提供一个大小为 0 至 5 V、周期为 256 毫秒、增量为 2 毫秒的等效 RMS 电压（图 1）。 Arduino 的输出功能尽管在某种程度上受到一定限制，但可执行如驱动 LED 或控制电机等许多任务。