1、模拟输出函数analogWrite

（1）analogWrite函数借助PWM调制，可以用于输出模拟信号，它有两个参数，第一个参数是模拟引脚号，第二个参数是0到255之间的PWM频率值，0对应“off”，255对应“on”。

（2）在Arduino UNO控制器中，5号引脚和6号引脚的PWM频率为980Hz。在一些基于ATmega168和ATmega328的Arduino控制器中，analogWrite函数支持引脚 3、5、6、9、10、11（在开发板上的引脚处有“~”标记）。

（3）PWM（Pulse Width Modulation）即脉冲宽度调制，在具有惯性的系统中，可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的模拟参量，常应用于电机控速、开关电源等领域。

（4）PWM频率值0-255对应占空比0%-100%，呈正比关系，如下图所示。如果有规律地改变PWM频率值，就能产生等效的模拟波形（如上图紫色虚线描绘的波形），当然，PWM频率值固定，也能产生一个等效的模拟电压，其值不局限于高电平或低电平标定的电压，电压值取决于PWM频率值。

2、例1——按键控制LED亮度

（1）根据下图所示将电路连接好，其中电阻可选220Ω（总之在确保不宜过小的前提下不要太大即可）。

（2）将下面的程序下载到开发板中，首先LED会获得一个适中的亮度，持续按下按键1，LED的亮度会持续下降直至熄灭，持续按下按键2，LED的亮度会持续上升直至程序设定的最大值。

bool pushButton1;   // 创建布尔型变量用来存储按键开关1的电平状态
bool pushButton2;   // 创建布尔型变量用来存储按键开关2的电平状态
int ledPin = 9;        //LED引脚号
int brightness = 128;  //LED亮度参数（255/2=127.5，一个适中的亮度参数）

void setup() 
{
  pinMode(2, INPUT_PULLUP); //将引脚2设置为输入上拉模式
  pinMode(8, INPUT_PULLUP); //将引脚8设置为输入上拉模式
  pinMode(ledPin, OUTPUT);  //将LED引脚设置为输出模式
  Serial.begin(9600);      //启动串口通讯，波特率为9600
}

void loop() 
{
  pushButton1 = digitalRead(2); //读取引脚2电平状态并将其赋值给布尔变量pushButton1
  pushButton2 = digitalRead(8); //读取引脚8电平状态并将其赋值给布尔变量pushButton2
  
  if (!pushButton1 && brightness > 0)  //当（持续）按下按键开关1并且LED亮度参数大于0
  {
    brightness--;                           //减低LED亮度参数
  } 
  else if (!pushButton2 && brightness < 255) //当（持续）按下按键开关2并且LED亮度参数小于255
  {
    brightness++;                           //增加LED亮度参数
  }
  analogWrite(ledPin, brightness);         //模拟输出控制LED亮度
  Serial.println(brightness);              //将LED亮度参数显示在串口监视器上
  delay(10);
}

①持续按下按键1，引脚2将持续处于低电平，每执行一次loop函数，brightness都进行一次自减，直至按键1被松开或者亮度参数减小至0，同时loop函数会将当前的亮度参数作为模拟量输出到引脚9上，并通过串口将当前的亮度参数输出到监视器上。

②持续按下按键2，引脚8将持续处于低电平，每执行一次loop函数，brightness都进行一次自减，直至按键2被松开或者亮度参数增加至255，同时loop函数会将当前的亮度参数作为模拟量输出到引脚9上，并通过串口将当前的亮度参数输出到监视器上。

③程序没有做异常情况的处理，比如两个按键同时按下，这种情况理论上是不允许的。

④亮度参数的取值范围为0-255，若不将其限定在此范围，那么它作为analogWrite函数的参数，会发生强制类型转换，最终的结果也会在0-255之间，至于强制类型转换会发生什么，这里不再赘述。

3、例2——LED呼吸灯

（1）根据下图所示将电路连接好，其中电阻可选220Ω（总之在确保不宜过小的前提下不要太大即可）。

（2）将下面的程序下载到开发板中，可以发现LED灯的亮度从暗变亮，再从亮变暗，以此往复，做一个周期性的“呼吸”。

void setup() 
{
  pinMode(9, OUTPUT);      //设置9号引脚为输出模式
  Serial.begin(9600);     //启动串口通讯
}

void loop() 
{
  // LED由暗到明
  for (int brightness = 0; brightness <= 255; brightness+=5)
  {
    analogWrite(9, brightness);   
    Serial.println(brightness);
    delay(10);
  }
  // LED由明到暗  
  for (int brightness = 255; brightness >=0 ; brightness-=5)
  {
    analogWrite(9, brightness);
    Serial.println(brightness);
    delay(10);
  }
}

①LED由暗到明的过程由一个for循环控制，首先亮度参数的初始值为0，它会随着时间的流逝而逐渐增加，直至到达最大值255，for循环结束。

②LED由明到暗的过程也由一个for循环控制，首先亮度参数的初始值为255，它会随着时间的流逝而逐渐减小，直至到达最小值0，for循环结束。

③loop函数重复执行上述两个for循环，以此达到呼吸灯的效果。