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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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创科三级跳——三针拨位开关的使用

2015-06-26 13:50:07

三针拨位开关的使用

吴俊杰

在电子领域,我们最常见的两种开关是两针按键开关和三针拨位开关,这两种开关的区别是两针按键开关按下后松手会自动弹起,也就是说按键的状态不能保持,而三针拨位开关则不同,拨位开关拨动端的下方是一个铜片,当拨位开关拨到任意一侧时,铜片也会随之移动,如图1所示,当前状态中间的接线柱和右侧的接线柱是导通的,与左侧的接线柱是不导通的,而当我们将开关拨到左侧时,中间的接线柱和左侧导通,同时与右侧的接线柱不导通。

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1 三针拨位开关

因此,拨位开关因其状态可以保持,广泛的应用在各种元器件上,例如最简单的使用,我们用拨位开关和一个LED串联控制它的亮灭。

原理:用拨位开关让一个LED长亮

将纽扣电池的正极和拨位开关的中间接线柱用绕线器相连,然后选择拨位开关两端的任意一个针脚,使其和发光二极管的正极相连,然后将发光二极管的负极(较短的一端)和纽扣电池的负极(表面有许多小凹点)相连,拨动开关,我们发现蓝色的LED长亮,拨向另外一端,LED长灭,可以扫描图2所示二维码查看具体的制作过程。


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用拨位开关制作长亮的LED

原型使用拨位开关制作状态切换

如果从输入和输出的角度来理解Arduino,在ArduinoD13号端口和负极之间插上我们之前用过的LED,就可以是一种最简单的输出装置,而使用拨位开关则可以做一个最简单的输入装置。如图3所示,用蓝色的导线连接拨位开关中间的针脚,红色和黑色的导线连接拨位开关两侧的引脚,接下来我们将导线的另外一端连接到一个两端都是长端的排针上。红色导线接5V,黑色导线接GND,蓝色导线接A0,这样就制作成了一个最简单的输入装置。不难发现,很多传感器的的连接线都是3根,红色、黑色和蓝色,这些线连接原理正是和我们自制的传感器一样的,红色的表示5V,黑色的表示0V,蓝色的是信号线。接下来,我们可以S4A软件进行初步的程序控制,扫描图3所示的二维码可以学习、下载和安装S4A软件,软件地址为:http://pan.baidu.com/s/1sj7Jfel


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3 用拨位开关制作状态切换

使用S4A软件可以在监视器当中看到A0端口的数值,当拨位开关拨到红色导线一侧时,数值为1023,即5V电压与1023相对应,当拨位开关拨到黑色导线一侧时,数值为0,即0V相当于0,这样在S4A软件中可以编写如图4所示的代码,当A端口数值大于01023的平均数511.5、四舍五入后的512时,将13号端口打开,LED点亮,否则LED灭。


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4 S4A软件编写代码

这样我们就用程序设计的方式控制了LED,虽然控制结果和模拟电路时开关和LED串联时并无本质区别,但是使用数字电路,我们可以让灯打开时处于闪烁状态,如图5所示,这种效果是模拟电路难以做到的。


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闪烁状态代码

产品:闪亮的薰衣草花丛

为了把程序下载到下位机上,我们需要使用Ardublock软件,下载地址为http://pan.baidu.com/s/1hqvkkPQ,在Ardublock中编写和图6同样的算法,就可以脱离计算机,使用电池盒作为电源了,拨动拨位开关时,LED自动闪烁。如何安装Ardublock软件可以参考图6所示的二维码。


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6 Ardublock编写代码界面

我们在产品阶段,需要构建一个情境,让LED的闪烁变得有意义。我们可以用排针将蓝色发光二极管引出来,在延长LED的过程中,可以将发光二极管的两端用透明胶带粘起来,避免短路。


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7 用透明胶带粘发光二极管

接下来用一个塑料袋将Arduino9V电池装起来,放在一个马克杯当中,将LED和开关露出来。然后为了配合蓝色发光二极管的颜色,可以在马克杯上铺满一排蓝色的勿忘我花丛,这样将发光二极管和Ardunio挡住,这样就完成了一个闪烁着的蓝色光芒的勿忘我花丛。

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可以想象这丛发散着蓝色光芒的勿忘我花丛,在某个充满思念的夜晚会给你带来怎样的慰藉,也不难设想这样的一个花丛摆在创客商店琳琅满目的创客产品时,会吸引怎样的目光。核算一下成本吧,普通Arduino 20元,电池组4元,马克杯10元,鲜花10元,Led和开关1元,成本45元,散件售价70元,工作坊价格100/人,相当于看一场电影的价格,感觉还是很有商业价值的。我们不妨给自己的创客产品写一段广告词——“生命中总会有一些名字镌刻在我们的心田,打开开关,伴随着蓝光的闪烁,向远方的人道一声珍重——勿忘我”。


所有原始图片和程序的下载地址http://pan.baidu.com/s/1mgzLHeK










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