Arduino編程控制與應(yīng)用 課件2-2 完成LED亮與滅的實(shí)現(xiàn)

Arduino編程控制與應(yīng)用能力模塊二掌握Arduino圖形化編程的應(yīng)用任務(wù)二完成LED亮與滅的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入在日常生活中，LED燈隨處可見，例如儀表盤上的燃油指示燈、電子油門指示燈、前后霧燈指示燈等，這些LED儀表燈，起到了指示作用，對(duì)異常情況發(fā)出發(fā)出警報(bào)的燈光信號(hào)，正常情況下，又會(huì)隱藏于儀表盤中，你知道如何使用Arduino使LED燈實(shí)現(xiàn)類似的效果嗎？新授Newteaching1目錄一、LED點(diǎn)亮的原理二、輸入輸出分類中常見模塊的使用三、控制分類中常見模塊的使用一、LED點(diǎn)亮的原理

發(fā)光二極管（Light-EmittingDiode，LED），是一種單向?qū)ǖ陌l(fā)光元件。它有兩根端子分別連接電源正極和負(fù)極（如圖所示），反接不工作，甚至可能被擊穿損毀。1.發(fā)光二極管一、LED點(diǎn)亮的原理

套件中的ArduinoUNO控制板通常預(yù)裝了一個(gè)讓板載可編程控制指示燈（即標(biāo)注為“L”的貼片封裝的發(fā)光二極管，位置如圖所示）閃爍的程序。2.ArduinoUNO控制板的發(fā)光二極管一、LED點(diǎn)亮的原理

這顆LED的負(fù)極端子連接到控制板的“GND”管腳，正極端子則連接到控制板的“13號(hào)”管腳。LED發(fā)光控制如圖所示。在米思齊中，可以使用如圖所示的數(shù)字輸出模塊控制某個(gè)管腳輸出高或低電位的狀態(tài)。LED發(fā)光控制數(shù)字輸出模塊二、輸入輸出分類中常見模塊的使用

本節(jié)用到的【模塊選擇區(qū)】中“輸入/輸出”與“控制”分類中的模塊，所以本節(jié)順便把這兩個(gè)分類中常用的模塊進(jìn)行講解。相對(duì)于芯片而言，所有信號(hào)無非分為兩類輸入與輸出。輸入一般指將外部信號(hào)送給芯片進(jìn)行處理，輸出則是芯片對(duì)外發(fā)送的控制指令。輸入/輸出分類中包含的主要模塊有：1高/低數(shù)值模塊2數(shù)字輸出模塊3數(shù)字輸入模塊7取消硬件中斷模塊9移位輸出模塊8管腳模式模塊5模擬輸入模塊4模擬輸出模塊6硬件中斷控制模塊

二、輸入輸出分類中常見模塊的使用1.高/低數(shù)值模塊該模塊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高或低的數(shù)值，表示芯片相應(yīng)管腳輸出高電平或低電平?？梢酝ㄟ^點(diǎn)擊模塊中的下拉列表選擇高或低。2.數(shù)字輸出模塊該模塊會(huì)設(shè)置具體的某個(gè)管腳輸出高電平或低電平。3.數(shù)字輸入模塊該模塊能夠獲取對(duì)應(yīng)管腳外部輸入過來的電平狀態(tài)，并返回高或低的值。4.模擬輸出模塊該模塊會(huì)從所設(shè)置的管腳，通過PWM的形式輸出一個(gè)特定的電壓值。二、輸入輸出分類中常見模塊的使用5.模擬輸入模塊該模塊能夠獲取對(duì)應(yīng)管腳輸入的電壓值，單擊下拉列表可以選擇對(duì)應(yīng)的管腳號(hào)。6.硬件中斷控制模塊該模塊能夠在所設(shè)置管腳的電平發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷，并開始執(zhí)行其所包含的語句塊。7.取消硬件中斷模塊該模塊可以取消【中斷控制模塊】所設(shè)置的中斷功能。8.管腳模式模塊該模塊可以設(shè)置某個(gè)管腳的模式為輸入或輸出。9.移位輸出模塊該模塊需要設(shè)置數(shù)據(jù)管腳和時(shí)鐘管腳的編號(hào)，并能在順序下拉列表選擇“高位先入”或“低位先入”。三、控制分類中常見模塊的使用

控制分類中包含的主要模塊有：1初始化模塊2停止模塊3重啟模塊8switch模塊10跳出循環(huán)模塊9遍歷循環(huán)模塊5重復(fù)執(zhí)行模塊4執(zhí)行重復(fù)模塊7如果執(zhí)行模塊6延時(shí)模塊

三、控制分類中常見模塊的使用1.初始化模塊因?yàn)槌绦驑?gòu)建區(qū)內(nèi)的模塊是直接運(yùn)行在loop函數(shù)中的，如果有些模塊在執(zhí)行程序時(shí)不需要循環(huán)運(yùn)行，那么需要將這些放入初始化模塊內(nèi)。2.停止模塊該模塊能夠停止正在執(zhí)行的程序。3.重啟模塊該模塊能夠讓程序?qū)崿F(xiàn)重新啟動(dòng)，從頭再次運(yùn)行程序。4.執(zhí)行重復(fù)模塊該模塊屬于循環(huán)結(jié)構(gòu)的一種，先執(zhí)行拼接入執(zhí)行內(nèi)的模塊，然后再根據(jù)重復(fù)條件判斷是否繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行這些模塊。5.重復(fù)執(zhí)行模塊該模塊屬于循環(huán)結(jié)構(gòu)的一種，先判斷重復(fù)條件，如果滿足則進(jìn)入執(zhí)行模塊，如果不滿足則退出該循環(huán)。三、控制分類中常見模塊的使用6.延時(shí)模塊該模塊能夠讓程序暫停，并保持暫停前的狀態(tài)一段時(shí)間。7.如果執(zhí)行模塊該模塊屬于選擇結(jié)構(gòu)的一種，先根據(jù)如果部分的模塊進(jìn)行邏輯判斷，如果符合判斷條件，則進(jìn)入執(zhí)行部分的模塊。8.switch模塊該模塊屬于選擇結(jié)構(gòu)的一種，一般用于多分支的選擇結(jié)構(gòu)中。9.遍歷循環(huán)模塊該模塊可以控制循環(huán)次數(shù)。10.跳出循環(huán)模塊該模塊可以跳出其所在循環(huán)結(jié)構(gòu)，多用于程序調(diào)試。任務(wù)實(shí)施2TaskImplementation一、任務(wù)準(zhǔn)備（一）軟件及硬件準(zhǔn)備序號(hào)軟件及硬件名稱數(shù)量1Arduino圖形化編程軟件/2聯(lián)網(wǎng)的電腦1臺(tái)/人3鍵盤1個(gè)/人4鼠標(biāo)1個(gè)/人5ArduinoUNO開發(fā)板1塊/人6USB串口線1根/人一、任務(wù)準(zhǔn)備（二）場(chǎng)地設(shè)備準(zhǔn)備（三）安全防護(hù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施前需要做好場(chǎng)地防護(hù)準(zhǔn)備以及檢查實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備設(shè)施是否及存在安全隱患，如不正常請(qǐng)匯報(bào)老師并進(jìn)行處理方可實(shí)施任務(wù)。11.注意Arduino開發(fā)板與電腦的連接是否可靠；22.注意Arduino開發(fā)板與電腦連接端口的匹配；

33.注意輸出電壓，避免開發(fā)板被燒壞。

二、實(shí)施步驟（一）控制電路連接

連接線的方頭端接口連接ArduinoUNO開發(fā)板，另一端USB接口連接電腦。

二、實(shí)施步驟（二）控制程序編寫與上傳

步驟1：打開Mixly（米思齊）軟件，進(jìn)入界面。

二、實(shí)施步驟

步驟2：在【系統(tǒng)功能區(qū)】確認(rèn)開發(fā)板類型和連接串口號(hào)；若分不清端口，連接開發(fā)板時(shí)，查看端口，有COM3、COM4、COM5、COM6、COM10；斷開開發(fā)板連接時(shí)，查看端口，有COM3、COM4、COM5、COM6；兩者進(jìn)行比較，少了一個(gè)COM10端口，那么COM10就是對(duì)應(yīng)的端口。

二、實(shí)施步驟

步驟3：在【模式選擇區(qū)】選擇“輸入/輸出”找到，并將其拖到【程序構(gòu)建區(qū)】后，修改管腳號(hào)為“13”。

二、實(shí)施步驟

步驟4：在【模式選擇區(qū)】選擇“控制”，找到并將其拖到【程序構(gòu)建區(qū)】與上一個(gè)模塊拼接。

二、實(shí)施步驟

步驟5：在【模式選擇區(qū)】選擇“輸入/輸出”找到，并將其拖到【程序構(gòu)建區(qū)】后，修改管腳號(hào)為“13”，修改電位為“低”，與上一個(gè)模塊拼接；然后在【模式選擇區(qū)】選擇“控制”，找到并將其拖到【程序構(gòu)建區(qū)】與上一個(gè)模塊拼接。

二、實(shí)施步驟

步驟6：在【系統(tǒng)功能區(qū)】單級(jí)“上傳”按鈕，通過USB轉(zhuǎn)串口芯片將程序燒寫到開發(fā)板的主控芯片中。

二、實(shí)施步驟

步驟7：如果操作順利，將在【消息提示區(qū)】出現(xiàn)“上傳成功”的提示，板載“L”燈將以1000毫秒的間隔進(jìn)行閃爍。

二、實(shí)施步驟

（三）模塊程序驗(yàn)證

接下來是進(jìn)行模塊程序驗(yàn)證，如圖所示。二、實(shí)施步驟

（四）控制程序解析

表示“L”燈的管腳為13，電平為“高”信號(hào)時(shí)燈會(huì)被點(diǎn)亮，電平為“低”信號(hào)時(shí)燈會(huì)被熄滅。表示在上一個(gè)狀態(tài)延時(shí)1000毫秒。因此該控制程序?yàn)椤癓”燈點(diǎn)亮1000毫秒，然后熄滅1000毫秒，以此循環(huán)。程序運(yùn)行流程圖如