【Arduino实验01 LED闪烁控制】 |
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【Arduino实验01 LED闪烁控制】
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目录 一、实验目的 二、实验设备与环境 三、实验重点 四、实验难点 五、实验内容 5.1实验任务 5.2实验原理 5.3实验内容 5.4实验结果 5.5思考题 一、实验目的(1)熟悉Arduino软件及驱动程序安装； (2)第一个“Hello ,Arduino UNO！”程序编写； (3)程序上传与测试 (4)编写与测试LED灯控制程序 二、实验设备与环境Arduino UNO套件、Arduino IDE、计算机、LED灯1个、220Ω电阻1个、跳线若干 三、实验重点(1)实验电路连接；(2)控制程序代码编写；(3)程序功能调试 四、实验难点(1)程序代码编写、调试 五、实验内容 5.1实验任务任务描述：1.安装Arduino IDE软件，USB连接Arduino微控制板，设置串行COM口；2.第一个串口输出“Hello,Arduino UNO R3！”程序编写与测试；3.用板载LED灯闪烁控制发出SOS摩斯密码信号；4.编程实现外接LED灯快慢闪烁。 5.2实验原理 1.Arduino硬件电路 Arduino UNO开发板，主要包括微控制器（AVR单片机）、16MHz晶振、5V的直流电源、多个数字与模拟I/O口，通过一条USB数据线连接计算机。 Arduino UNO R3是一个开源的软硬件开发平台，构建于Simple I/O面板，通过各种传感器（INPUT）感知环境，通过编程实现环境反馈、灯光控制、马达装置等执行（OUTPUT）,实现与现实世界的互动。 Arduino本质上是单片机开发板，被用来开发制作创意电子制作，比如电子时钟、四轴飞行器、宠物喂食机、3D打印机、电子显微镜等。全世界的电子爱好者们还在不断开发基于Arduino的创意电子产品。 2.Arduino软件环境 (1)Arduino IDE软件 Arduino IDE是一款arduino开发工具，主要用于arduino程序编写和开发，拥有开放源代码的电路图设计、支持ISP在线烧，同时支持Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing等多种程序兼容的特点。
只要在Arduion IDE中编写源程序代码，将源程序上传Arduino电路板，执行源程序，通过微控制器控制INPUT/OUTPUT连接设备实现电路功能。 (2)基本函数 setup( )函数 功能：初始化变量、配置I/O口状态，初始化串口、调用库函数等操作 loop( ) 功能：连续、循环执行函数体内的语句，完成程序的主要功能，如各种数据采集、模块。 pinMode(pin,mode)； // pin为引脚编号，0-13范围可选；mode可选INPUT或OUTPUT模式 digitalWrite(pin,mode) // pin为引脚编号，0-13范围可选；mode可选HIGHT|LOW，或1|0；函数输出数字电平 delay(ms) //延时函数，单位ms Serial()-串口通信函数 Serial.begin(speed) //初始化串口的波特率，常用9600、19200、57600、115200。 Serial.print( data,encoding) //从串口输出data数据，可以是变量、字符串；encoding，数据采用的进制。 Serial.println(data,encoding) // 与Serial.print()输出内容相同，在末尾加换行。 (3)Arduino IDE基本语法 注释语句：注释不会被编译，不影响程序运行，为便于程序员理解。 有两种注释语句，单行注释和多行注释 //......单行注释内容 /* ......多行注释内容......*/ （多行注释） 赋值语句：变量=表达式 规则：左值必须是变量；右值可以是值、变量或任何表达式 功能：执行该语句，是将右值赋给变量，如果右值为表达式则将表达式的结果赋值给变量 语句结束标志：；（分号） // 语句结束标志；循环、if、及子函数引用后边不要分号 程序块的分界符：{ }（大括号对） // 程序块的分界符，起划分区域的作用 5.3实验内容1.安装Arduino IDE软件，USB连接Arduino微控制板，设置串行COM口 2.Arduino第一个程序 程序功能：显示“Hello,Welcome to Arduino!”文字信息 步骤一：安装Arduino IDE软件 步骤二：Arduino微控制板串口与电脑USB连接 步骤三：设置Arduino连接COM端口； 步骤四：打开Arduino IDE软件，编写源程序： viod setup(){ Serial.begin(9600) //初始化USB串口通信比特率（bit/s） } viod loop(){ Serial.println(“Hello,Arduino UNO R3！”) delay(1000) }步骤五：编译（语法检测） 步骤六：源程序上传 步骤七；程序测试 3.用板载LED灯闪烁控制发出SOS摩斯密码信号； 步骤一：Arduino微控制板串口与电脑USB连接 步骤二：设置Arduino连接COM端口； 步骤三：打开Arduino IDE软件，编写源程序： viod setup(){ pinMode(13,OUTPUT);// 定义13引脚为输出模式 digitalWrite(13,LOW); } viodloop(){ digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(2000); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(2000); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(2000); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); digitalWrite(13,HIGH); delay(500); digitalWrite(13,LOW); delay(500); delay(3000) }步骤五：编译（语法检测） 步骤六：源程序上传 步骤七；程序测试 【注】：摩尔斯电码也被称作摩斯密码，是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。它发明于1837年，是一种早期的数字化通信形式。摩尔斯电码只使用零和一两种状态的二进制代码，它的代码包括五种：短促的点信号“・”，保持一定时间的长信号“—”，表示点和划之间的停顿、每个词之间中等的停顿，以及句子之间长的停顿。其中，SOS的摩斯密码是“. . .---. . .”,即三短三长三短。 4.外接LED灯，编程控制LED灯快慢闪烁变化。 步骤一：设置Arduino连接COM口号 步骤二：连接LED实验电路图 说明：接入220限流电阻，以限制电流过大，保护主板。 步骤三：打开Arduino IDE软件，程序编写 viod setup(){ pinMode(8,OUTPUT); //定义引脚8为输出模式 digitalWrite(8,LOW);//初始化引脚8输出低电平，LED灯灭 } viod loop(){ digitalWrite(8,HIGH); delay(500); digitalWrite(8,LOW); delay(1000); digitalWrite(8,HIGH); delay(1000); digitalWrite(8,LOW); delay(1000); digitalWrite(8,HIGH); delay(1500); digitalWrite(8,LOW); delay(1000); digitalWrite(8,HIGH); delay(2000); digitalWrite(8,LOW); delay(1000); }步骤五：编译（语法检测） 步骤六：源程序上传 步骤七；程序测试 5.4实验结果结论：在本次实验中，实验2中亮灯结果为红色，实验3的结果为快闪烁3次慢闪烁3次连续闪烁，实验4的结果为快慢交替闪烁。 反思：首先，通过本此实验我学会了如何使用Arduino IDE软件，以及通过Arduino IDE软件来编译代码控制Arduino微控制板，编译所需要的源代码控制微控制板，也学习到源代码的基本函数，其中用到最多的函数是delay(ms)延时函数和digitalWrite(pin,mode)，其次，在本次实验中，实验2中亮灯结果为红色，实验3的结果为快闪烁3次慢闪烁3次连续闪烁，实验4的结果为快慢交替闪烁。最后，希望下次继续努力学习，再接再厉。 作品： 1.在源程序中，怎样使重复、冗长的代码变得更为简洁？ |
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