Arduino 数据记录器

您将需要一些基本组件。这些包括：

1. Arduino 板
2. 面包板

通过搜索它们并单击并拖动到中间区域来添加它们。

将试验板放在 Arduino 上。这样可以更轻松地在以后查看连接。

面包板是快速原型制作的超级有用的设备。我们用它来连接组件。一些需要注意的事情。

1. 这些点是垂直连接的，但中间的线将此连接与顶部和底部列分开。
2. 列不是从左到右连接的，就像跨行连接一样。这意味着所有组件都应该跨列连接，而不是垂直连接。
3. 如果您需要使用按钮或开关，请将它们连接在中间的中断处。我们将在后面的教程中介绍这一点。

我们使用的两个传感器是光敏传感器和温度传感器。

这些传感器评估光线和温度。我们使用 Arduino 读取该值并将其显示在 Arduino 上的串行监视器中。

搜索并添加两个传感器。确保它们位于试验板上的列上。在它们之间留出足够的空间，以便于查看它们。

1. 对于光敏传感器，从 Arduino 上的 5V 引脚添加一根电线，与试验板中部件的右腿位于同一列。将电线颜色更改为红色。
2. 通过同一列中的引脚将左腿连接到 Arduino 上的 A0 （A-zero） 引脚。这是模拟引脚，我们将使用它来从传感器读取值。将此电线涂成黄色或红色或黑色以外的颜色。
3. 在电路板上放置一个电阻器 （搜索并单击并拖动）。这样完成了电路并保护了传感器和引脚。
4. 把它转过来，让它穿过柱子。
5. 将一条腿连接到面包板上的右腿柱
6. 将一根电线从电阻器的另一端接地
7. 将电线颜色更改为黑色。
8. 仔细检查所有连接。如果某些内容不在正确的位置，则无法正常工作。

让我们看看这个组件的代码。

首先，查看此步骤中的第三个图像。它包含一些代码和两个函数：

在 C++ 中，所有函数都提供其返回类型，然后是名称，然后是可用于传入参数的两个圆括号，通常作为变量。在这种情况下，返回类型为 void 或 nothing。名称为 setup，函数不带任何参数。

设置功能在 Arduino 启动时运行一次（当您插入或连接电池时）。

loop 函数从 setup 函数完成的毫秒开始在恒定循环中运行。

您放入 loop 函数的所有内容都将在 Arduino 运行时运行。超出此范围的所有内容仅在调用时运行。就像我们在循环外定义并调用另一个函数一样。

任务

在 Tinkercad 中使用 按钮打开 Code 面板。将 Blocks 下拉列表更改为 Text。同意弹出的警告框。现在，删除此步骤中除第三张图像中的文本之外的所有内容。

变量

首先，我们需要分配一些变量，以便使我们的代码真正高效。

变量就像桶，只能容纳一个对象（C++ 就是我们所说的面向对象）。是的，我们有数组，但这些是特殊变量，我们稍后会讨论它们。当我们分配一个变量时，我们需要告诉它是什么类型，然后给它一个值。它看起来像这样：

所以，我们分配了一个变量并给它指定了 int 类型。 int 是整数或整数。

"但你没有用整数！“，我听到你说。这是真的。

Arduino 为我们做了一些特殊的事情，因此我们可以将 A0 用作整数，因为在另一个文件中它将 A0 定义为整数，因此我们可以使用 A0 常量来引用这个整数，而无需知道它是什么。如果我们只键入 0，我们将引用位置 0 的数字引脚，这是行不通的。

因此，对于我们的代码，我们将为我们附加的传感器编写一个变量。虽然我建议给它起个简单的名字，但这取决于你。

您的代码应如下所示：

现在，我们告诉 Arduino 如何处理该引脚上的传感器。我们将在 setup 中运行一个函数来设置引脚模式并告诉 Arduino 在哪里查找它。

pinMode 函数告诉 Arduino 引脚 （A0） 将用作 INPUT 引脚。注意 camelCaseUsed（注意每个第一个字母都是大写的，因为它有驼峰，因此......骆驼...！对于变量和函数名称。这是一个惯例，最好习惯。

最后，我们使用 analogRead 函数来获取一些数据。

你会看到 we 将读数存储在一个变量中。这很重要，因为我们需要打印它。让我们使用 Serial 库（库是我们可以添加到代码中的代码，只需通过其定义调用它即可使我们的编写速度更快）将其打印到串行监视器。

一些新东西！首先，您将看到以下内容：

我们使用注释来告诉其他人我们的代码在做什么。您应该经常使用这些。编译器不会读取这些并将其转换为代码。

现在，我们还添加了 Serial 库，其中包含

这是一个采用参数的函数示例。您调用了库 Serial，然后运行了一个函数（我们知道它是一个函数，因为有圆括号）并传入一个整数作为参数，将 Serial 函数设置为以 9600 波特运行。不要担心为什么 - 现在只知道它有效。

我们接下来做的是打印到串行监视器。我们使用了两个函数：

重要的是要看到每个都有不同的目的。确保字符串使用双引号，并在冒号后保留空格。这有助于用户的可读性。

最后，我们使用了 delay 函数来减慢我们的循环速度，使其每 3 秒只读取一次。这是以数千秒为单位编写的。将其更改为每 5 秒只读一次。

伟大！我们开始吧！

始终通过运行模拟来检查一切是否正常。对于此电路，您还需要打开模拟器以检查它是否正常工作并检查您的值。

开始模拟并检查串行监视器。通过单击光传感器并使用滑块更改值来更改光传感器的值。您也应该在串行监视器中看到值更改。如果没有，或者当您按下 Start Simulation 按钮时出现错误，请仔细返回并检查您的所有代码。

1. 将焦点放在将显示给您的红色调试窗口中指示的行上。
2. 如果您的代码正确，但模拟仍然无法正常工作，请检查您的接线。
3. 重新加载页面 - 您可能遇到了不相关的系统/服务器错误。
4. 对着电脑握拳，然后再次检查。所有程序员都这样做。都。这。时间。

我假设你现在走在正确的轨道上。如图所示，将温度传感器连接起来。请注意 5V 和 GND 线与灯线放置在相同的空间中。这没关系。它就像一个并联电路，不会在模拟器中引起问题。在实际电路中，您应该使用分线板或扩展板来提供更好的电源管理和连接。

现在，让我们更新代码。

温度传感器代码

这有点棘手，但这只是因为我们必须做一些数学运算来转换读数。还不错。

我对代码进行了一些更新。让我们单独介绍一下它们。

首先，我添加了一行

就像 lightSensor 一样，我需要将值存储在变量中，以便以后更容易。如果我必须更改此传感器的位置（例如重新布线），那么我只需更改一行代码，而无需搜索整个代码库以更改 A0 或 A1 等。

然后，我们添加了一行来将读数和温度存储在浮点数中。请注意一行中的两个变量。

这真的很有帮助，因为它减少了我必须编写的行数并加快了代码速度。但是，查找错误可能更难。

现在，我们将进行读取并存储它，然后将其转换为我们的输出值。

这两条线看起来很困难，但在第一行中，我们将读数乘以 0.004......因为它将 1023（模拟读数返回此值）转换为 5 个读数。

第二行将该读数乘以 100 以移动小数点。这给了我们温度。整洁！

所有事情都按计划进行，您应该有一个有效的电路。通过运行模拟并使用串行监视器进行测试。如果你有错误，请检查。