实验三十一电位器调节灯光亮度#

51-电位器调节灯光亮度

🌟 项目简介#

本实验将“呼吸灯”的渐变亮度效果与“按键控制”的输入思维结合起来，用一个旋转电位器像音量旋钮一样，手动调节LED灯的亮暗程度。不用编程改变数值，只要轻轻一转，亮度立刻变化——这就是模拟信号的魅力！

⚙️ 工作原理#

电位器是一个可调电阻，旋转时会输出连续变化的电压值（0V～3.3V），Pico 的 ADC（模数转换器）能把它变成数字信号：0～65535。
LED 亮度不能靠“开关”控制，要用 PWM（脉宽调制）：快速开关 LED，通过“开的时间占比”来模拟明暗。Pico 的 PWM 值范围也是 0～65535。
所以我们直接把电位器读到的数值，原封不动地传给 PWM → 数值越大，LED 越亮；数值越小，LED 越暗。简单又巧妙！

🧰 所需材料#


Raspberry Pi Pico板 ×1	Raspberry Pi Pico扩展板 ×1	Keyes 白色LED模块 ×1	Keyes 旋转电位器传感器 ×1	防反插3Pin杜邦线 ×2	Micro USB数据线 ×1

✅ 小提示：所有模块都带防反插设计，插错方向是插不进去的，新手也能安心操作！

🔌 接线说明#

按图连接（对应引脚已标出）：

LED模块：
- S（信号）→ Pico GP15（即 Pin 15）
- +（电源）→ Pico 3.3V
- -（地）→ Pico GND
电位器模块：
- S（信号）→ Pico GP26（即 ADC0，唯一支持ADC的引脚之一）
- + → Pico 3.3V
- - → Pico GND

⚠️ 注意：电位器必须接 3.3V 和 GND 才能正常输出模拟电压；若误接 5V 可能损坏 Pico！

💻 示例代码（MicroPython）#

# Keyes Starter Kit for Raspberry Pi Pico
# 实验31：电位器调节LED亮度
import machine
import utime

# 创建ADC对象：读取电位器在GP26上的模拟电压
potentiometer = machine.ADC(26)

# 创建PWM对象：控制GP15引脚输出可变占空比信号
pwm = machine.PWM(machine.Pin(15))
pwm.freq(1000)  # 设置PWM频率为1000Hz（人眼看不到闪烁）

while True:
    pot_value = potentiometer.read_u16()  # 读取电位器值（0~65535）
    pwm.duty_u16(pot_value)               # 直接赋值给PWM，控制LED亮度
    utime.sleep(0.1)                      # 稍作等待，让程序更稳定

📚 代码解析#

代码行	说明
`machine.ADC(26)`	告诉Pico：我要从 GP26引脚读取模拟电压信号（电位器输出）
`machine.PWM(machine.Pin(15))`	告诉Pico：我要用 GP15引脚输出PWM信号（驱动LED）
`pwm.freq(1000)`	设定PWM“开关速度”为每秒1000次——太快人眼看不见闪烁，太慢会感觉明显闪烁
`potentiometer.read_u16()`	读取一次电位器值，返回 0～65535 的整数（u16 = unsigned 16-bit）
`pwm.duty_u16(pot_value)`	把刚读到的数值，直接设为PWM“开启时间占比”，0=完全熄灭，65535=最亮

✅ 小发现：ADC 和 PWM 都用 16位数值（0–65535），所以无需换算，直连即可！这就是MicroPython为创客设计的贴心之处。

✅ 实验现象#

下载并运行代码后：

LED 模块初始亮度由电位器当前角度决定；
顺时针旋转电位器 → LED 越来越亮；
逆时针旋转电位器 → LED 越来越暗，直至完全熄灭；
整个过程平滑、无断点，就像调节台灯亮度一样自然！

⚠️ 注意事项#

🔌 务必确认电位器的 + 接 Pico 的 3.3V，不是 VSYS 或 5V！否则可能烧坏Pico的ADC电路。
🧩 LED模块和电位器模块的 S/+/- 顺序不能接反（模块背面有丝印标注）。
🐞 如果LED不亮或始终最亮/最暗，请检查：
- USB线是否插稳、Pico是否被电脑识别；
- 代码是否成功下载（Thonny左下角显示“Running”）；
- 接线是否与图中完全一致（特别是GP26和GP15）。
🌡️ 电位器是机械元件，偶尔接触不良属正常，多旋转几次即可恢复。

🧠 扩展思维#

在本课 LED 亮度随电位器线性变化的基础上，如果想让它转动一点点就明显变亮，再转一点就很快达到最亮（即实现“非线性调节”），该怎样修改代码？

实验三十一 电位器调节灯光亮度

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