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模拟信号转换数字信号实验(树莓派模拟电路_树莓派基础-模拟信号和数字信号的区别)

时间:2023-05-06 06:11:05 阅读:122955 作者:2618

前言

本文详细说明模拟信号和数字信号的区别,希望有需要的朋友帮助。

数字信号

草莓馅饼的GPIO引脚可以方便地向输出组件发送信号,使其打开或关闭。 也可以检测输入组件是否处于打开或关闭状态。 以这种方式工作的组件称为“数字组件”。

数字输出

LED是数字输出元件的一例。 无论是打开还是关闭,两者之间都没有任何价值。 ON和OFF的状态可以认为是1或0。 向LED发送1时LED点亮,jzdfg向LED发送0时LED熄灭。

数字输入

一个按钮是数字输入组件。 可以是打开的,也可以是关闭的。 按下按钮后,向连接的草莓派GPIO端子发送1。 按钮释放后,向GPIO引脚发送0。 没有其他可以发送的值。 因为按钮按到一半的话,幻想可以输出0.5。

请看下图。 此图显示了按下按钮后释放的输入数据。 按下时输出1,释放时输出0。

模拟信号

数字输入/输出组件在Raspberry Pi中很常见。 因为GPIO引脚都是数字的。 只能收发1和0。

但是,并非所有组件都是数字。 有些东西叫做模拟组件。 模拟部件可以在1和0之间发送和接收值。

模拟输出

电机是模拟输出元件的一例。 那个值可以在1和0之间。 这控制着电机的速度。 发送马达A 1后,以全速驱动。 如果发送0.5,则以半速行驶。 发送0时电机停止。

模拟输入

模拟输入元件的一个例子是光相关电阻器(LDR )。 如果没有光照到部件,则发送0,随着光的增加,发送光的值逐渐增加,直到达到最大值1。

下图显示了从LDR发送的信号每天24小时的变化,光线越亮值越大,光线越暗值越小。

使用草莓派的模拟组件比使用数字组件更难。

要使用GPIO引脚的模拟输出组件,必须使用称为脉冲宽度调制(PWM )的技术。 它向分量发送1秒和0秒的非常快的脉冲,以此为平均值,可以作为1和0之间的值接收。

请看下面的图表。 蓝线指示数字信号,并且在一段时间内从0移动到1并且再次返回。 信号为1的是总时间的三分之一,其馀三分之二为0。

然后这个平均值约为0.33,这是模拟组件接收到的值。 这是图上的红线。

使用模拟输入单元和GPIO引脚时,需要使用模数转换器(ADC )将模拟信号转换为数字信号。 你可以买一个小的adc在电路上使用。 另一个选择是在电路中使用电容器和模拟元件。

总结

草莓馅饼使用模拟输出采用了pwm技术。 读取模拟输入需要ADC模拟-数字转换器。 草莓馅饼没有ADC,如果想读取LDR和模拟输入等情况,使用Nodemcu等ADC附带的主板,通过MQTT协议发送到草莓馅饼会很有用。

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