電位器及示例

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本文將透過兩個不同的示例演示如何使用ESP32使用電位器。第一個示例使用微調電位器將電壓變化範圍控制在0到3V之間。第二個示例在Wokwi模擬器上使用滑桿電位器來控制伺服電機。Wokwi模擬器是一款軟體，可用於執行程式碼並虛擬測試結果，而無需購買元件。實際元件圖通常與Wokwi中使用的元件圖不同，因此圖1給出了實際滑桿電位器的外觀。

示例1：使用微調電位器將電壓更改為0到3V/5V之間。

電路設計步驟和編碼

步驟1 − 首先將ESP32微控制器放置在麵包板上。

步驟2 − 現在將電位器插入麵包板。

步驟3 − 將電位器的正極連線到ESP32的3V3/Vin引腳。將電位器的負極連線到ESP32的GND引腳。電位器的側引腳是可以互換的。

步驟4 − 使用Arduino編寫C程式來控制電壓，並將電位器的中間引腳連線到ESP32的D13引腳。

步驟5 − 使用USB資料線將ESP32連線到計算機。

步驟6 − 編譯並將程式碼傳輸到ESP32，並在序列埠監視器上檢查結果。

示例2：使用滑桿電位器控制伺服電機。

電路設計步驟和編碼

步驟1 − 在Wokwi模擬器上啟動一個新的ESP32專案。

步驟2 − 將ESP32放置在虛擬電路區域。

步驟3 − 將電位器連線到ESP32。將其GND連線到ESP32的GND，將其Vin連線到ESP32的3V3，將其第三個引腳連線到ESP32的D26。

步驟4 − 將伺服電機連線到ESP32。將其GND連線到ESP32的GND，將其Vin連線到ESP32的3V3，將其第三個引腳連線到ESP32的D27。

步驟5 − 使用Wokwi編寫C程式，並從庫選項卡中包含庫<ESP32Servo.h>。

步驟6 − 使用Wokwi上的播放按鈕編譯程式。

步驟7 − 透過更改滑塊設定來檢查伺服電機角的運動結果。

電位器的型別

電位器是一種可以控制和調節電壓的裝置。它有多種形式，例如滑桿式、微調式和旋鈕式。

示例1：使用微調電位器將電壓更改為0到3V/5V之間

微調電位器通常用於一次性固定電位器的控制設定，因為旋轉螺絲很困難，但是，在這個程式設計示例中，旋轉螺絲的任務用於在檢視結果的同時更改電壓。電路是使用Arduino軟體製作的，程式也是使用Arduino軟體編寫的。

圖2：電位器電路圖。

程式碼

// function for mapping input range to output range
float mapTwoRanges(float reading_x, float minInput, float maxInput, float minOutput, float maxOutput) {
   return (reading_x - minInput) * (maxOutput - minOutput) / (maxInput - minInput) + minOutput;
}
void setup() {
   //baud rate setting
   Serial.begin(9600);
}
void loop() {

   // reading the analog value using ESP32 pin D4 or D13
   //int analog_val = analogRead(4);
   
   int analog_val = analogRead(13);
   
   // get the voltage between 0 and 3 V by rotating the screw of the potentiometer
   float result_volts = mapTwoRanges(analog_val, 0, 4095, 0, 3);
   
   // Check these readings below in the Serial Monitor
   Serial.print("Analog: ");
   Serial.print(analog_val);
   Serial.print(", Voltage: ");
   Serial.println(result_volts);
   delay(1000);
}

檢視結果 - 示例1

一旦程式碼編譯並傳輸/上傳到ESP32，就可以看到結果。

示例2：使用滑桿電位器控制伺服電機

滑桿電位器通常用於透過滑動來固定或調整電位器的設定。在這個程式設計示例中，滑桿用於在檢視結果的同時更改伺服電機角的位置。電路使用Wokwi模擬器虛擬製作，程式使用C語言編寫。

程式碼

//The required library
#include <ESP32Servo.h>
const byte servoObjMotorPin = 27;
const byte potentiometerReadingentiometerPin = 26;
Servo servoObj;
void setup(){

   // baud rate specification
   Serial.begin(115200);
   
   // attach the 27 ESP32 pin
   servoObj.attach(servoObjMotorPin);
   servoObj.write(0);
   delay(1000);
}
void loop(){

   //Getting the analog reading of the potentiometer
   int potentiometerReading = analogRead(potentiometerReadingentiometerPin);
   
   //getting the resulting angle by mapping the potentiometer analog reading
   int angleResult = map(potentiometerReading , 0 , 4095 , 0 , 180);
   
   //Changing the angle for the horn of the servomotor
   servoObj.write(angleResult);
   delay(10);
}

檢視結果 - 示例2

圖3：顯示Wokwi線上模擬器上用於電位器和伺服電機控制的虛擬電路。

本文透過兩個不同的示例介紹了使用ESP32使用電位器的方法。首先，介紹了將微調電位器與ESP32模擬引腳連線的方法。在第二個示例中，使用Wokwi線上模擬器製作了一個帶有電位器和伺服電機的虛擬電路。首先，使用電位器控制電壓，並將其對映到0到180度之間的角度，然後將其用於控制伺服電機的角位置。