如何使用 Bolt 和 Arduino 来控制 LED 亮度

即使家中不需要，也持续开启灯管照明，不仅成本高昂，有时还会让人感到烦躁。如果能用指尖轻松控制灯管的亮度，那该多好!今天这个项目将帮助你开发一个小型原型，让你只需几个命令就能在家控制灯管亮度。我们将使用 Bolt 和 Arduino 来控制最多六个 LED 的亮度，通过 Arduino 提供的六个 PWM 通道来实现亮度调节。

收集所有所需元件

本项目所需的所有元件如下所示，均可在市场以合理的价格轻松购买到。

1. 螺栓

2. Arduino Uno

3. LED

4. 电阻(330欧姆)

5. 面包板

6. 跳线(公/公)

7. Arduino 用 USB 数据线

Bolt

Bolt 物联网平台让您无论身处何地，都能安全、可靠地控制设备并采集物联网设备的数据。只需点击几下，即可部署机器学习算法，快速检测异常并预测传感器数值，获取实用的洞察。了解更多信息，请访问 boltiot.com。

脉宽调制

该技术用于控制数字信号的振幅，以实现对需要供电或电力的设备和应用的控制。其核心原理是通过快速切换数字信号的开关状态，并调节“开”相的宽度(即占空比)，从而控制向设备提供的功率大小。从电压成分的角度来看，这相当于为设备提供一个稳定且具有平均电压值的电源输入，该电压值取决于开启时间所占的比例。了解更多请点击此处。

硬件组装

1. 收集所有部件，并检查LED是否正常工作。

2. 将LED的阴极连接到GND线，阳极连接到一个330欧姆电阻上。

3. 将电阻的另一端连接到6个PWM通道(即引脚3、5、6、9、10和11)。

4. 将Arduino的GND连接到面包板的GND线上。

5. 将Bolt的发送端(Tx)和接收端(Rx)分别连接到Arduino的接收端(Rx)和发送端(Tx)。

6. 最后，将Bolt的5V引脚连接到Arduino的5V引脚，将Bolt的GND引脚连接到Arduino的GND引脚。

注意：有关具体操作，请参考电路图。

设置Bolt

1. 注册以创建账户。

2. 在您的手机上下载 BoltIot 应用，登录账户后添加您的新 Bolt 设备。了解如何添加设备的详细方法。

3. 获取您的 Bolt 设备 ID，如下所示。

4. 要获取您账户的云服务API密钥，请前往“API”并点击“启用”，如图所示。

注意：上述API密钥和Bolt设备ID非常重要，请切勿与任何人共享。

Bolt Cloud API

应用程序编程接口(API)是一组特定的规则(即代码)和规范，软件程序可遵循这些规则进行彼此通信。它充当不同软件程序之间的接口，促进它们之间的交互，类似于用户界面在人与计算机之间实现交互的作用。

Bolt Cloud API 提供了连接Bolt设备与第三方系统(例如移动应用、Web服务器、Python程序等)的通信接口。该API包含非常直观的控制、监控、通信及实用功能，适用于连接到您账户的Bolt设备。

使用Bolt Cloud API调用时，我们需要Bolt设备ID以及之前获得的API密钥。从网页浏览器发起API调用的一般语法如下所示：

其中的被替换为 Bolt Cloud API，以及 Bolt 设备 ID。例如——

Arduino 代码

1. 从 GitHub 下载 boltiot-arduino-helper 库并添加到 Arduino 库中。点击此处下载。

2. 将下方提供的代码上传至Arduino Uno。

注意：在上传前，请先移除Bolt与Arduino之间的Tx和Tx连接线。

使用API控制亮度的调用方法

要通过API控制LED的亮度，我们将使用Bolt云的UART API。首先，通过以下serialBegin API调用来初始化Bolt与Arduino之间的串行通信：

若要以特定亮度打开LED，则需要使用以下serialWrite API调用：

我们需要将参数替换为两个值：第一个参数是需要改变亮度的LED引脚编号，第二个参数是对应该LED的PWM值。

注意：这两个参数之间必须用空格(' ')分隔，且数据变量的末尾也需添加空格。

例如，若要控制第3号引脚(即LED 1)的亮度，PWM值为120，则API调用中的数据变量应如下所示：

注意：数据变量末尾也需留一个空格。

为了获取每次serialWrite API调用的响应，我们随后会使用serialRead API，其调用方式如下：

注意：上述所有API调用中，请将API密钥和Bolt设备ID替换为从Bolt账户获取的相应信息。

工作原理

工作原理非常简单：Arduino会持续检查从Bolt接收到的串行指令。如果指令字符串与“ON”匹配，则执行相应的功能。

当接收到“ON”命令后紧跟数据变量时，Arduino首先从该数据变量中提取引脚编号和PWM值。然后Arduino检查引脚编号是否在有效范围内;若不在，则返回响应消息：“引脚编号应为1到6之间”。

如果一切正常，Arduino便会执行analogWrite指令，向指定引脚写入对应的PWM值，从而控制LED的亮度。完成亮度调节后，它会返回响应消息：“Pin was set to pwm value”(引脚已设置为PWM值)。

通过这种方式，用户可在同一时间最多控制6个LED的亮度。

本文编译自hackster.io