《无线电》
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创科三级跳——三针拨位开关的使用
2015-06-26 13:50:00三针拨位开关的使用
吴俊杰
在电子领域,我们最常见的两种开关是两针按键开关和三针拨位开关,这两种开关的区别是两针按键开关按下后松手会自动弹起，也就是说按键的状态不能保持，而三针拨位开关则不同，拨位开关拨动端的下方是一个铜片，当拨位开关拨到任意一侧时，铜片也会随之移动，如图1所示，当前状态中间的接线柱和右侧的接线柱是导通的，与左侧的接线柱是不导通的，而当我们将开关拨到左侧时，中间的接线柱和左侧导通，同时与右侧的接线柱不导通。
图1 三针拨位开关
因此，拨位开关因其状态可以保持，广泛的应用在各种元器件上，例如最简单的使用，我们用拨位开关和一个led串联控制它的亮灭。
原理：用拨位开关让一个led长亮
将纽扣电池的正极和拨位开关的中间接线柱用绕线器相连，然后选择拨位开关两端的任意一个针脚，使其和发光二极管的正极相连，然后将发光二极管的负极（较短的一端）和纽扣电池的负极（表面有许多小凹点）相连，拨动开关，我们发现蓝色的led长亮，拨向另外一端，led长灭，可以扫描图2所示二维码查看具体的制作过程。
图2 用拨位开关制作长亮的led
原型：使用拨位开关制作状态切换
如果从输入和输出的角度来理解arduino，在arduino的d13号端口和负极之间插上我们之前用过的led，就可以是一种最简单的输出装置，而使用拨位开关则可以做一个最简单的输入装置。如图3所示，用蓝色的导线连接拨位开关中间的针脚，红色和黑色的导线连接拨位开关两侧的引脚，接下来我们将导线的另外一端连接到一个两端都是长端的排针上。红色导线接5v，黑色导线接gnd，蓝色导线接a0，这样就制作成了一个最简单的输入装置。不难发现，很多传感器的的连接线都是3根，红色、黑色和蓝色，这些线连接原理正是和我们自制的传感器一样的，红色的表示5v，黑色的表示0v，蓝色的是信号线。接下来，我们可以s4a软件进行初步的程序控制，扫描图3所示的二维码可以学习、下载和安装s4a软件。
图3 用拨位开关制作状态切换
使用s4a软件可以在监视器当中看到a0端口的数值，当拨位开关拨到红色导线一侧时，数值为1023，即5v电压与1023相对应，当拨位开关拨到黑色导线一侧时，数值为0，即0v相当于0，这样在s4a软件中可以编写如图4所示的代码，当a端口数值大于0和1023的平均数511.5、四舍五入后的512时，将13号端口打开，led点亮，否则led灭。
图4 用s4a软件编写代码
这样我们就用程序设计的方式控制了led，虽然控制结果和模拟电路时开关和led串联时并无本质区别，但是使用数字电路，我们可以让灯打开时处于闪烁状态，如图5所示，这种效果是模拟电路难以做到的。
图5 闪烁状态代码
产品：闪亮的薰衣草花丛
为了把程序下载到下位机上，我们需要使用ardublock软件，在ardublock中编写和图6同样的算法，就可以脱离计算机，使用电池盒作为电源了，拨动拨位开关时，led自动闪烁。如何安装ardublock软件可以参考图6所示的二维码。
图6 ardublock编写代码界面
我们在产品阶段，需要构建一个情境，让led的闪烁变得有意义。我们可以用排针将蓝色发光二极管引出来，在延长led的过程中，可以将发光二极管的两端用透明胶带粘起来，避免短路。
图7 用透明胶带粘发光二极管
接下来用一个塑料袋将arduino和9v电池装起来，放在一个马克杯当中，将led和开关露出来。然后为了配合蓝色发光二极管的颜色，可以在马克杯上铺满一排蓝色的勿忘我花丛，这样将发光二极管和ardunio挡住，这样就完成了一个闪烁着的蓝色光芒的勿忘我花丛。
可以想象这丛发散着蓝色光芒的勿忘我花丛，在某个充满思念的夜晚会给你带来怎样的慰藉，也不难设想这样的一个花丛摆在创客商店琳琅满目的创客产品时，会吸引怎样的目光。核算一下成本吧，普通arduino 20元，电池组4元，马克杯10元，鲜花10元，led和开关1元，成本45元，散件售价70元，工作坊价格100元/人，相当于看一场电影的价格，感觉还是很有商业价值的。我们不妨给自己的创客产品写一段广告词——“生命中总会有一些名字镌刻在我们的心田，打开开关，伴随着蓝光的闪烁，向远方的人道一声珍重——勿忘我”。