带小白入坑之arduino

带新手入坑，很多新人入坑都不知道一些常用的东西怎么实现，比如“控制220V的电器”，或者“驱动直流电机”，再比如“步进电机怎么接线”等等，下面我就给大家讲讲这些东西的基本用法（撒花，撒花，撒花）。。。。

1.怎样控制220V或者是其他大功率电器（反正就是arduino不能直接控制的）?

上图只是其中一种方案，最关键的地方，就是名叫TLP3020这个元件了，这玩意儿叫光耦，是一种隔离元件，arduino引脚工作的电压是5V输出的电压也只有几十毫安，所以，功率超过这个限制的元器件或者用电器都是不能直接接在啊人对你哦的引脚上使用的，这时就需要借助上图的电路了。光耦用起来很简单，虽然元件上有6 个脚，但是我们用4个就可以了，NC表示 Not Connect，不用连接，其他元件上标有”NC”的引脚都是这个意思。连接方式图上已经很清楚了，A、K之间有足够的电压，B、E就会导通，就这么简单。光耦这东西其实和更常见的“继电器”是差不多的，但是他在开和关之间的切换非常快（继电器很慢），因此可以使用PWM信号驱动。如果只是一个一般电压和功率的小东西，玩具马达之类的，你到此就可以直接把他当开关用了。但是如果是更大的东西，比如图上的白炽灯，就得完全按照图上来，再来一个可控硅，就是红框里三只脚的元件。一般要控制大东西都得靠他，然后看图就可以了。如果需要了解更详细的信息，就请问度娘“可控硅”。tips：可控硅就是拿来做电磁 gun的重要元件哦

2.怎样驱动很多个舵机?

为了照顾更白的小白，还是先从“怎样驱动舵机”说起吧。

驱动舵机其实很简单，一般的舵机，只有三根线（有的是四根，那么多出来的那根应该是串口控制用的，这种舵机在高端机器人上能见到），我们现在只说三根线的这种，三根线的，也经常能看到两种规格，主要区别是三根线的颜色不同，一种是白色，红色，黑色，一种是橙色，褐色，黑色。除开颜色上的差别，在功能上其实没有什么差别，只是两个巨头公司无聊的把戏罢了（避免广告嫌疑，就不点名了，反正就是岛国的两大航模设备厂商），三根线中，白色/橙色是信号线，黑色/褐色是GND，红色是VCC。其实即便没接触过电子的靠猜也能猜个八九不离十吧，这些颜色都是根据人们的习惯来定义的。说道这里，必须先说一下，什么是PWM信号。这个应该数字电路最先就要接触的东西了，我们知道数字信号就是只有0和1的信号，但是，什么叫“只有0和1的信号”？那就得先说说模拟信号和数字信号了。交流电大家知道吧，他的电压不是固定的，而是随时间变化的，具体的变化规则，就是那条晃眼睛的正弦曲线了，通常这种信号我们叫做“模拟信号”，什么意思呢，就是他的每一个电压值，都会影响到电路最后的输出结果。以前的老显像管电视也许大家都还熟悉，控制图像显示的扫描信号，就是模拟信号，如果我们把水平扫描信号变大10%（就是把电压变高10%），图像就会向右移动10%的距离，变大5%，图像就移动5%。模拟信号就是这样用的。想要了解更多，就问度娘吧。数字信号不一样以5V电压的TTL标准为例，信号上的电压虽然也是变化的，但是，只要这个变化的幅度不是非常大，对结果就没啥影响，具体的，电压在0到3.4V，被识别为低电平，或者“0”（实际上也有表示为“1”的设计），电压在3.4到5V，被识别为高电平，或者“1”（当然，也可以表示“0”），tips：cpu里面就是括号里那种比反人类的设计，但是这种设计却更科学。这样，电压不断的上下变化，就得到了一串0，1，再根据相应的编码规则，信息就这样被传递了。opps，跑偏了。数字信号话说完了，再来说PWM，芯片内部的计算都是靠数字信号来完成的，但是我们有时候又需要一个模拟信号，怎么办呢？PWM诞生了，它的中文名叫“脉冲宽度调制”，就是忽高忽低的一串数字信号。也许大家还记得，家里的交流电，刚刚说了，其实他的电压是不断变化的，但是为什么又说220V交流电？擦，明明是变化的，220哪来的。这个嘛……算了，积分什么的就不扯了，这个交流电在纯欧姆电路（只有电阻）中的电功率和220V的直流电在同样的电路中是一样的，所以，这个交流电就是220V的。这个就是非常科学的定义！但是，大家注意到没有，这跟交流电的波形是没有关系的！就是说我不管你这个电信号在变化的过程中怎么变，我们只看你的电功率来确定你的电压！所以说，只用5v和0v的电压，也可以利用这个原理来模拟出0v到5v之间的电压来！这就是PWM信号常被用来模拟模拟信号的原理（当然要想效果好再加个电容，扯远了，自己问度娘去）。当然有的地方也并不是用PWM来模拟另一个电压，比如说HR-04超声波模块，它要传达出的实际上是高电平的持续时间。扯远了扯远了，扯回来。标准舵机的驱动信号就是PWM信号，前面不是说了嘛，PWM是忽高忽低的，那么，高多长时间，低多长时间就值得考虑了。一般为了便于计算，两个高低信号加起来的时间是一定的，这就是这个PWM信号的“周期”，而高电平持续的时间占周期中的比例，叫“占空比”，而pwm模拟出来的模拟信号的电压，就是高电平电压x占空比（又扯出去了，根舵机没关系）。舵机的信号周期是20ms，高电平的持续时间是1～2ms，占空比为5%～10%，分别对应摇臂的0～180度。
嗯，原理说完了，一个字：其实在arduino上用舵机只需要使用servo库就可以了。就像上图那样连接即可。但是问题来了，我要驱动20个舵机怎么办？
正文开始，先来一个图
8个，20个也一样啦，很明了吧，前面都说了，控制舵机的实际上就只有信号线那一根线而已，所以，把这根线接arduino就ok了，剩下的电源线全部并联，接在输出足够，电压合适的电源上。但是，注意，如果你的arduino也是用的和舵机使用的同一个电源，没有问题，但是如果你的舵机使用一个大功率电池，arduino却使用usb供电或者其他的小功率电压（就是使用了两个独立电源），那么你还需要一根线，把这两个电源的GND连在一起。更详细的信息，请问度娘“共地”，下一楼讨论怎样有效控制很多个舵机

3.怎样驱动数码管?

一般很多小白一看到有很多引脚的器件就头晕，不知道哪接哪，数码管虽然有很多引脚，但是接线却很简单，实际上，数码管就是8个led灯而已，如上图，我们可以看到，有一条5V的引脚，说明他的结构是把这8个led灯的正极联到一起，负极分别引出来，我们把这种结构的数码管叫“共阳极”，就是说他们的正极是连在一起的，当然，也可以反过来，把负极全部连一起，正极分别引出来，就是“共阴极”数码管。到这里，大家应该知道了，以共阳极为例，这个共极应该接5V，其余的7个脚，接arduino，如果某个脚接的是高电平，那么对应的这个led两边都是5V，没有电压差，就不会亮，如果是低电平，就有5V的电压，就亮了。而哪些亮，哪些灭，就能够构成一个图案了。共阴极的高低电压则刚好反过来。或许有人要问了，有了共阳极，干嘛还要共阴极？这个就不是厂商的无聊游戏了。电流是从正极流向负极的，这个大家应该都知道，对于共阳极数码管来说，电流就只能从共极流进来，而led的亮度是跟电流有关的，电流越大，越亮，而并联会使每一条支路上的电流减小，共极进来的总电流基本不变，所以，如果用这个电流点亮两个led时就比较亮，把8个全部点亮，led就变暗了。根据这个原理，大家可以分析一下，共阴极数码管是没有这个缺点的

4.怎样驱动lcd1602?

lcd1602,应该算是比较高级一点的东西了，但是用的地方的却很多

上图是最普通的那类应用，接线有两种接法，主要是数据口的不同，分为8线和4线，对于这种引脚消耗大户来说，很多人都会选择4线接法吧，按图索骥即可。接上了线，用起来也就简单了，因为官方提供有库，我要补充的是，这种方块的lcd，不止有1602哦，16表示每行可以显示16个字符，02表示可以显示2行，除了1602，还有2004，2008等等，更重要的一点，他们使用同样的库就可以了，而且价格只贵了一点点如果觉得占用太多的引脚，还有一种加上了iic模块的升级版，最多只占用2个引脚