呼吸灯也是基于LED 灯的一个体现，它的特点是LED 灯慢慢变亮，然后慢慢变暗，实际就是亮度发生了规律性变化。而亮度规律性变化的本质是通过LED 灯的电流发生了规律性变化。

现实生活中可能会遇到要输出0 和1 之外的数值。有时候除了开灯、关灯之外，可能还需要调光，而调光也就是模拟的一种输出方式。3.3.1节所介绍的digitalWrite()函数控制LED 灯就是开灯与关灯的实现。

Arduino 的微控制器只能产生高电平（5 V）或者低电平（0 V），而不能产生变化的电压，因此必须采用脉冲宽度调制技术（PWM，Pulse Width Modulation）来模拟电压变化。

PWM 的原理是通过改变占空比，通过低通滤波得到平均电压从而实现模拟输出。简而言之，PWM 是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，它通过对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等但宽度不相等的脉冲，如图3-3-4 所示，而这些脉冲能够被用来代替正弦波或其他所需要的波形。Arduino 的数模转换PWM 输出位数为8 位，其取值为0～255。

注意：幅值相等但宽度不相等。幅值相等是最大值、最小值相同，宽度不相等是指横轴（横轴是代表时间）上的宽度不同，但其周期宽度是一样的。

图3-3-4　脉宽调制示意图（两两虚线之间为一个周期）

如图3-3-4 所示，脉冲宽度的值取0 可以产生0 V 的模拟电压，取64 可以产生1.25 V 的模拟电压，取127 可以产生2.5 V 的模拟电压，取191 可以产生3.75 V 的模拟电压，取255 则可以产生5 V 的模拟电压。

Arduino 中实现脉宽调制(PWM)的函数就是analogWrite()函数，这是一个能实现模拟输出的函数。在3.3.1 节已经介绍过，10 号数字接口也是PWM 数字接口，因此本节的Arduino UNO 与LED 灯的电路连接和3.3.1 节一样。

测试程序代码如下：

程序中使用 analogWrite()函数，通过两个 for 循环，逐渐改变输出PWM 占空比，进而改变LED 灯的亮度。两个for 循环中都有延时语句，是为了让肉眼能观察到亮度调节的效果。(www.daowen.com)

程序详解：

作用：让一个支持PWM 输出的引脚持续输出指定脉冲宽度的方波，或称写一个模拟值（PWM）到引脚，可以用来控制LED 的亮度， 或者控制电机的转速。

pin 表示PWM 输出的引脚编号；

value 表示用于控制占空比，范围为0～255。值为0 表示占空比为0，值为255 表示占空比为100%，值为127 表示占空比为50%。

for 循环：

用于重复执行被花括号包围的语句块，其语法是：

初始化部分被第一个执行，且只执行一次。每次通过这个循环，条件判断部分将被测试；如果为真，语句块和数据递增部分就会依次被执行，然后条件判断部分就会被再次测试，当条件测试为假时，结束 for循环。

运算名称及符号含义见表3-3-1。

表3-3-1　运算名称及符号含义