使用数字输入，可以将5V读取为“HIGH”，将0V读取为“LOW”。可以通过状态来判断开关是否已导通。但是，实际上电压不只是5V和0V，而是各种各样。例如，一节AA电池的电压为1.5V，日本家用插座的电压为100V。
Arduino支持模拟输入，以能够读取这些不同的电压。利用模拟输入功能，能够读取逐渐变化的电子元器件的状态。例如，使用“电位器”可以调节亮度或音量，也可以从温度传感器获取当前温度。
本文是本系列连载的最后一篇，将介绍使用“电位器”进行模拟输入的方法。
目次
- 将模拟值转换为数字值
- Arduino的模拟输入
- 可以调节电压的电位器
- 通过电位器实现模拟输入
将模拟值转换为数字值
实际的电压不是像1V或5V这样的精确值，而是像5.01342…V这样的无理数，其小数点后的数字是无限不循环的。这样的值是无法通过计算机直接处理的。因此，在电子电路中，会使用一种称为“AD转换器”的机制将模拟值转换为数字值，以便它们可以由计算机处理。Arduino作为标配搭载了AD转换器，可以读取模拟电压值并将其转换为数字值。
AD转换器会将对象电压等分。对于Arduino Uno而言，可以读取0-5V范围内的电压，并会将这些0-5V的电压值分成1023等份。AD转换器会将读取到的模拟电压值转换为最接近等分值的值。例如，如果电压为3V，则“614”是最接近的值。这个值将发送给Arduino使用。
读取到的多达1023个的整数值将会用于程序处理。但是，输入值不是电压值。如果想知道电压值，可以进行如下计算：
例如，如果来自AD转换器的值为“614”，则除以1023再乘以5即可得到约3V。
Arduino的模拟输入
要使用Arduino Uno的数字输入功能时，有从A0到A5的6个引脚可用。通过将电子元器件连接到这些引脚上，即可读取施加了多少电压。但是，引脚A4和A5也用于称为“I2”的数字通信。请注意，在连接传感器或显示器等使用I2数字通信的电子元器件时，这些引脚不能用于模拟输入。
可以调节电压的电位器
“电位器”是一个可以用来调节音量或照明亮度的电子部件。在电位器内部配有电阻元件，并有在电阻元件上移动的引脚。通过移动引脚可以改变电阻。
电位器通常会配有三个引脚。左右两侧的引脚安装在电阻器的两端。中间的引脚可以在电阻元件上移动。如果将中间引脚向右移动，则左侧和中间引脚之间的电阻会增加。反之，如果将中间引脚向左移动，则左侧和中间引脚之间的电阻会减小。
在上图中，电阻元件是线性的，但在旋转式的电位器中，内部电阻元件是圆形的。尽管形状不同，但它们的工作原理基本相同。
Arduino的模拟输入使用电压的变化进行输入。但是，由于电位器的电阻会发生变化，因此无法通过将其直接连接到Arduino来读取电位器的变化情况。因此，需要将电阻的变化转换为电压的变化。将电源和GND分别连接到电阻的左右引脚。这样，中间引脚的电压将根据引脚的位置发生变化。例如，假设将GND连接到左侧引脚，将电源(5V)连接到右侧引脚，当中间引脚向右移动，电压会升高，向左移动时，电压会降低。此外，由于左端为0V，右端为5V，因此可以使电压值在0V到5V的范围内变化。
只要将这个中间引脚与Arduino的模拟输入引脚相连接，就可以通过操作电位器来更改输入。
通过电位器实现模拟输入
现在，我们尝试使用电位器进行模拟输入。需要准备好以下电子部件：
电位器
电位器会记录可调范围内的电阻值。作为Arduino输入使用时，最好使用10kΩ的电位器。另外，如果电位器的旋转轴配有旋钮会更容易操作。
鳄鱼夹线
用于连接电位器，使用时用鳄鱼夹夹住电位器的引脚。点击链接可以看到我们使用的是2条红线和2条黑线配套销售的产品。
所需部件准备好以后，按如下方式连接。由于电位器无法插入面包板，因此需要使用鳄鱼夹线将其直接连接到Arduino。此时需要注意的是，要确保鳄鱼夹的金属部分不要接触相邻的夹子部分。
编写以下程序。
const int VOL_PIN = A0;
void setup(){
Serial.begin( 9600 );
}
void loop(){
int value;
float volt;
value = analogRead( VOL_PIN );
volt = value * 5.0 / 1023.0;
Serial.print( "Value: " );
Serial.print( value );
Serial.print( " Volt: " );
Serial.println( volt );
delay( 500 );
}
要确认模拟输入引脚的连接状态时，请在第11行的“analogRead()”中指定对象引脚。这样，即可使用0到1023的值输入引脚电压值。如果想知道电压，请按第13行所示进行计算并将计算值转换为电压值。
将程序发送给Arduino并显示串行监视器。关于串行显示器的显示方法，请参考本系列连载的第6篇。
您可以看到，经AD转换器转换为数字的值显示在“Value:”之后，经计算并转换为电压的值显示在“Volt:”之后，当转动电位器时，值也随之变化。
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来源：techclass.rohm
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