实验十一读取旋转电位器传感器模拟值#

19-旋转

🌟 项目简介#

本实验带你认识“模拟信号”——一种可以连续变化的电压值（比如 0V～3.3V 之间的任意电压），和之前学过的只有“开/关”两种状态的数字信号完全不同！我们用 Raspberry Pi Pico 上的 ADC（模数转换器） 来读取旋转电位器（也就是一个可调旋钮）的实时位置，并在 Thonny 的 Shell 窗口中看到不断变化的数字，直观感受“旋转→电压→数字”的全过程。

⚙️ 工作原理#

旋转电位器就像一个“可调水龙头”：

它内部是一个 10KΩ 的可变电阻；
旋转旋钮时，中间引脚（信号端 S）输出的电压会从 0V 平滑变化到 3.3V；
Pico 的 ADC 引脚（GP26/GP27/GP28）能“听懂”这个连续的电压，并把它转换成一个 0～65535 的整数（因为 MicroPython 将 12 位硬件 ADC 映射为 16 位范围，更方便使用）；
比如：旋到最左 ≈ 0，旋到最右 ≈ 65535，旋到中间 ≈ 32768 —— 数字越接近 65535，说明电压越高，旋钮越靠右！

✅ 小知识：ADC 分辨率 = 3.3V ÷ 65536 ≈ 0.00005V，也就是说，它能分辨出约 50 微伏 的微小电压变化！

🧰 所需材料#


Raspberry Pi Pico板 ×1	Raspberry Pi Pico扩展板 ×1	Keyes DIY电子积木旋转电位器传感器 ×1	防反插3Pin杜邦线（母对母）×1	Micro USB 数据线 ×1

🔌 接线图#

Untitled Sketch_bb

✅ 正确接法（三线对应）：

旋转电位器 VCC（红）→ Pico 的 3.3V 引脚
GND（黑）→ Pico 的 GND 引脚
S（黄/白）→ Pico 的 GP26 引脚（即 ADC0 通道）

⚠️ 注意：

不要接错 VCC 和 GND，否则可能损坏传感器；
务必使用 防反插杜邦线，避免插反导致短路；
GP26 是 Pico 唯一标注了 “ADC0” 的引脚，位置明确（见扩展板丝印或 Pico 底部引脚图）。

💻 示例代码（MicroPython）#

# Keyes Starter Kit for Raspberry Pi Pico
# 实验11：读取旋转电位器模拟值
# 连接：电位器信号线 → GP26（ADC0）

import machine
import utime

# 创建ADC对象，使用GP26引脚（即ADC通道0）
potentiometer = machine.ADC(26)

print("【旋转电位器测试开始】")
print("顺时针旋转 → 数值增大；逆时针旋转 → 数值减小")
print("-" * 40)

while True:
    # 读取16位模拟值（0～65535）
    pot_value = potentiometer.read_u16()
    
    # 在Shell中打印数值，更清晰易读
    print("当前值：", pot_value)
    
    # 每0.1秒读取一次，避免刷屏太快
    utime.sleep(0.1)

📝 代码解析#

代码行	说明
`potentiometer = machine.ADC(26)`	创建一个 ADC 对象，告诉 Pico：“我要用 GP26 引脚来读模拟电压！”
`pot_value = potentiometer.read_u16()`	调用 `.read_u16()` 方法，一次性读出 0～65535 的整数（比 `read_u16()` 更常用，精度更高、兼容性更好）
`print("当前值：", pot_value)`	把读到的数字清楚地显示在 Thonny 的 Shell 窗口里，方便你边看边转旋钮
`utime.sleep(0.1)`	暂停 0.1 秒，让数据显示节奏适中，不会疯狂滚动看不清

💡 小提示：read_u16() 返回的是 16 位无符号整数（0～65535），而 Pico 硬件 ADC 实际是 12 位（0～4095）。MicroPython 自动做了左移 4 位的映射（×16），所以结果更“饱满”，更适合初学者观察变化。

🌈 实验现象#

运行代码后，打开 Thonny 下方的 Shell（交互窗口），你会看到类似这样的滚动数字：

【旋转电位器测试开始】
顺时针旋转 → 数值增大；逆时针旋转 → 数值减小
----------------------------------------
当前值： 1245
当前值： 1289
当前值： 2301
当前值： 4567
...
当前值： 65535
当前值： 65535
当前值： 54210
...

✅ 顺时针拧到底 → 数值稳定在 65535 左右
✅ 逆时针拧到底 → 数值稳定在 0 左右
✅ 慢慢旋转中间位置 → 数值平滑过渡，如 16384、32768、49152…

⚠️ 注意事项#

🔌 接线前务必断开 USB 线：插拔杜邦线时先拔掉 Micro USB 线，防止短路；
🧩 确认电位器方向：模块上标有 “VCC / GND / S”，请严格按颜色/丝印对应（红→3.3V，黑→GND，黄/白→GP26）；
🐍 代码保存与运行：
- 保存为 lesson11_pot.py；
- 点击 Thonny 工具栏的 ▶️ Run（运行），不要点 “Shell 中输入”，否则会报错；
🌡️ 避免高温环境：长时间通电+高负载可能导致 ADC 测量轻微漂移，属正常现象，不影响学习效果；
❌ 不要用 GP23/GP24/GP25 等非 ADC 引脚：只有 GP26、GP27、GP28 支持模拟输入，其他引脚无法读取电压！

🧠 扩展思维#

如果想让 LED 的亮度随着电位器旋转而逐渐变亮或变暗（而不是开关式闪烁），该怎样修改本课代码？

实验十一 读取旋转电位器传感器模拟值

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