🌀 如果你是一个城市的主控者，你会如何安排能量流向？
Arduino 就是这样一个掌控粒子的核心，指挥着城市中的每一个模块。
今天，我们一起解构这座城市的能量分配法则。
🎯 用"位元灵力世界"世界观理解 PWM
📚 系列：位元灵力 · 模块觉醒手册 - Day 1 PWM
🏙️ 城市系统的工作机制
1. 城市的供能与粒子再分配
Arduino 城市的供能：
- 城市有供能，有光明粒子和黑暗粒子进入供能
- 通过 USB 或外部电源，粒子进入城市
城市的最大作用：粒子再分配：
- 城市接收外部供能后，将粒子再分配给其他城市部件
- 通过控制脉冲，完成不同任务：
- 灯光的明暗（通过占空比控制）
- 风扇的转速（通过占空比控制）
- 舵机的角度（通过占空比控制）
- 等等
粒子再分配的流程：
外部供能 → 城市接收 → 主控模块调节 → 脉冲输出 → 卫星城市接收
（粒子进入）（粒子存储）（粒子再分配）（粒子输送）（粒子消耗）
2. 主控城市与卫星城市
主控城市（Arduino）：
- 有完整的城市系统（主控模块、多个模块、多个接口）
- 负责接收供能、粒子再分配、控制其他城市
- 是"指挥中心"
- 通过脉冲控制，将粒子再分配给卫星城市
卫星城市（其他部件）：
- 有城市系统的卫星城市（比如智能传感器）：
- 有自己的处理能力
- 可以接收主控城市的指令
- 可以处理数据并返回结果
- 有自治能力，但受主控城市指挥
- 只有执行层的卫星城市（比如 LED 灯、风扇）：
- 只是消耗粒子
- 接收主控城市分配的粒子，完成具体任务
- 没有处理能力，只是执行
主控城市与卫星城市的关系：
- 主控城市通过脉冲控制，将粒子再分配给卫星城市
- 卫星城市接收粒子后，完成具体任务（发光、转动、检测等）
- 使用不同的传输和通信方式（UART、SPI、I²C）将脉冲能量输送到卫星城市
类比：
- 主控城市 = 首都（有完整的政府系统，负责指挥）
- 卫星城市 = 其他城市（有的有自治能力，有的只是执行任务）
3. 城市规划者与主控模块
城市规划者（程序员）的职责：
- 必须按照造物主留下的规则进行城市规划
- 可以调节城市的脉冲（PWM 的频率和占空比）
- 控制粒子再分配，让卫星城市完成不同任务
- 但如果配置不对，会导致：
- 居民和能量被消耗
- 能量被浪费
- 城市被废弃
主控模块的作用：
- 主控模块是城市规划者在城市内部的执行机构
- 它统管模块作为或分配粒子资源
- 控制整个城市的脉冲节奏和能量输送
- 是主控城市的"大脑"
4. 城市的居民如何参与
完整城市的居民：
- Arduino 板上的所有组件/模块都是城市的居民
- 它们共同维持城市的脉冲能量输送
- 每个居民都有自己的职责：
- 有些负责接收外部供能
- 有些负责产生脉冲
- 有些负责传递粒子
- 有些负责接收粒子
模块聚落社会：
- 居民按功能分类，被配置在各种模块中
- 当城市规划者写入或读取数据时，模块之间通过管线进行协作
- 如果配置不对，同一数据渠道也可能造成模块之间冲突
🔌 城市管线接口详解
Arduino UNO 数字引脚分布（0~13）
| 引脚编号 | 是否支持 PWM 脉冲？ | 常用用途（位元灵力世界版） |
|---|---|---|
| 0 (RX) | ❌ | 主城区的总接收口（RX = Receive），接收外部世界的粒子 |
| 1 (TX) | ❌ | 主城区的总发送口（TX = Transmit），向外部世界发送粒子 |
| 2 | ❌ | 普通管线接口，用于开关控制、按钮读取等 |
| 3 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM），可以调节能量输出强度，控制其他部件完成任务 |
| 4 | ❌ | 普通管线接口，用于开关控制、按钮读取等 |
| 5 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM），可以调节能量输出强度，控制其他部件完成任务 |
| 6 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM），可以调节能量输出强度，控制其他部件完成任务 |
| 7 | ❌ | 普通管线接口，用于开关控制、按钮读取等 |
| 8 | ❌ | 普通管线接口，用于开关控制、按钮读取等 |
| 9 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM），可以调节能量输出强度，控制其他部件完成任务 |
| 10 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM）/ SPI 通信的选中线（SS） |
| 11 | ✅ ~ | 脉冲输出口（PWM）/ SPI 通信的主发从收线（MOSI） |
| 12 | ❌ | SPI 通信的从发主收线（MISO） |
| 13 | ❌ | 板载 LED 连接口（可以控制城市内部指示灯亮灭） |
接口分类详解
1. 主城区的总通信口（引脚 0 和 1）
⚠️ 重要：不能随意使用！
引脚 0 (RX = Receive)：主城区的总接收口
- 这是城市规划者与外部世界（电脑）通信的唯一接收通道
- 接收外部世界发送的粒子（数据）
- 如果接其他设备，会影响串口调试
引脚 1 (TX = Transmit)：主城区的总发送口
- 这是城市规划者向外部世界发送粒子的唯一发送通道
- 向外部世界发送粒子（数据）
- 如果接其他设备，会影响程序上传
2. 城市的脉冲输出口（PWM 引脚，带 ~ 标记）
支持 PWM 的引脚：
- 数字引脚 3、5、6、9、10、11
- 这些是城市的"脉冲输出口"
- 城市规划者可以通过这些接口控制城市的能量输出强度
- 可以调节占空比，控制光明粒子在周期内的时间比例
- 通过脉冲控制其他部件完成任务（比如灯光的明暗）
PWM 引脚的复用：
- 引脚 10：可以是脉冲输出口（PWM），也可以是 SPI 通信的选中线（SS）
- 引脚 11：可以是脉冲输出口（PWM），也可以是 SPI 通信的主发从收线（MOSI）
3. 普通管线接口（不带 ~ 标记）
不支持 PWM 的引脚：
- 数字引脚 2、4、7、8、12、13
- 这些是城市的"普通管线接口"
- 用于：
- 开关控制（光明/黑暗粒子的开关）
- 按钮读取（接收外部信号）
- 传感器信号接收（接收其他城市的信息）
- 通信协议（与其他城市通信）
特殊引脚：
- 引脚 12：SPI 通信的从发主收线（MISO）
- 引脚 13：板载 LED 连接口（可以控制城市内部指示灯亮灭）
4. 管线的复用
重要概念：
- 一个管线接口可以扮演多个角色
- 根据城市规划者的配置，临时切换角色
- 但不能同时使用多个功能
示例：
- 引脚 10：可以是脉冲输出口（PWM），也可以是 SPI 通信的选中线（SS）
- 引脚 11：可以是脉冲输出口（PWM），也可以是 SPI 通信的主发从收线（MOSI）
- 引脚 13：可以是普通管线接口（控制板载 LED），也可以是 SPI 通信的时钟线（SCLK）
- 模拟引脚 A4：可以是模拟输入口，也可以是 I²C 通信的数据线（SDA）
- 模拟引脚 A5：可以是模拟输入口，也可以是 I²C 通信的时钟线（SCL）
💭 你有没有试过用 Arduino 控制过哪些“卫星城市”？
是灯光？风扇？还是更复杂的传感器模块？
欢迎在评论区分享你的经验，或者想看的模块解析内容，我会继续在系列中展开 👇
🔄 用"位元灵力世界"世界观理解 PWM 的本质
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