Arduino - 正弦波数值的采样与应用

来源：互联网发布：用友u8软件介绍编辑：程序博客网时间：2024/06/05 07:15

嵌入式系统中许多应用中需要对正弦函数采样，得到一个范围在[0, 1]按正弦规则变化的数组。简单的例子如呼吸灯和警报声等。本文以Arduino UNO为平台总结正弦函数采样的方法及使用例子。

基本步骤为：

使用for循环，定义采样间隔变量x（例如0~179°）
将角度间隔（1°）转换为弧度间隔，并对正弦函数进行采样
对采样值进行适当转换，缩放到我们的应用需要的取值范围之中
使用上述转换后的值驱动外设
适当延时以保证正弦采样正常进行

1. 正弦函数采样

Arduino通过 sin(x) 函数获取正弦函数的在弧度x点的值。如果需要按角度采样，则首先要将参数x转换成弧度，采样代码如下：

float sinVal;  for(int x=0; x<180; x++){    //转化角度到弧度    sinVal = (sin(x*(3.1412/180)));    }

2. 呼吸灯示例

将LED正极通过100Ω的限流电阻与数字引脚11连接，LED负极与Arduino I/O板的GND连接搭建简单电路。

int ledPin = 11; //定义LED引脚11float sinVal;    //存储正弦值int ledVal;      //存储LED亮度值void setup() {  pinMode(ledPin,OUTPUT);}void loop() {  // put your main code here, to run repeatedly:  for(int x=0; x<180; x++){    //当用sin函数时转化角度单位到弧度单位    sinVal = (sin(x*(3.1412/180)));    ledVal = int(sinVal*255);//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> 将正弦采样值转换到合适的亮度值</span>    analogWrite(ledPin,ledVal);    delay(25);    }}

3. 报警器示例

是用一个压电扬声器的正负极分别连接Arduino的数字引脚8和GND，搭建一个简单的发声电路。代码如下：

float sinVal; //存储正弦值int toneVal;  //存储发声频率void setup() {  pinMode(8,OUTPUT);}void loop() {  for(int x=0; x<180; x++){    //转化角度到弧度    sinVal = (sin(x*(3.1412/180)));    //用sin函数值产生声音频率    toneVal = 2000 + (int(sinVal*1000)); // 将正弦采样值转换到合适的声音频率点    tone(8,toneVal); //引脚8，输出频率toneVal(Hz)    delay(2); //延时2ms，以保证正弦波以需要的速度变化    }}

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