3. 呼吸灯效果
任务说明
本案例使用Arduino开发板控制单个LED，通过PWM（脉冲宽度调制）技术实现亮度的平滑变化，模拟呼吸效果。核心目标是掌握analogWrite()函数的使用方法，理解PWM占空比与LED亮度的对应关系。
硬件连接
准备1个LED、1个220Ω限流电阻和若干杜邦线。将LED阳极（长引脚）通过220Ω电阻连接到Arduino开发板的9号引脚，LED阴极（短引脚）连接到GND。9号引脚为硬件PWM输出引脚，支持analogWrite()输出0~255的占空比控制值。
代码实现
打开Arduino IDE，新建草图并输入以下代码。程序通过for循环逐步增加和减少PWM输出值，实现LED亮度的平滑变化。
const int ledPin = 9; // LED连接到9号PWM引脚
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT); // 设置引脚为输出模式
}
void loop() {
// 亮度逐渐增加（0 → 255）
for (int brightness = 0; brightness <= 255; brightness++) {
analogWrite(ledPin, brightness); // 设置PWM占空比
delay(10); // 每档保持10ms，总上升时间约2.55s
}
// 亮度逐渐降低（255 → 0）
for (int brightness = 255; brightness >= 0; brightness--) {
analogWrite(ledPin, brightness);
delay(10); // 总下降时间约2.55s
}
}PWM原理说明
analogWrite(pin, value)并非输出模拟电压，而是以约490Hz的频率输出方波，通过改变高电平在一个周期内的占比（即占空比）来控制LED的平均功率。参数value范围为0~255：0表示占空比0%（全灭），255表示占空比100%（全亮），中间值对应不同亮度。本案例中，9号引脚为硬件PWM引脚，无需软件模拟。
验证方法
将代码上传至开发板后，观察LED是否呈现以下变化：
- LED从完全熄灭状态开始，在约2.5秒内逐渐变亮至最亮；
- 随后在约2.5秒内逐渐变暗至完全熄灭；
- 上述过程循环往复，形成类似呼吸的节奏。
判定标准：LED亮度变化平滑、无闪烁或跳变，且循环周期约为5秒。若亮度变化过快或过慢，可调整delay()参数值（增大变慢，减小变快）。若LED不亮，检查接线是否正确、LED引脚方向是否接反。