玩轉Arduino手機編程—閃爍LED

ID:669536 · 發表于 2021-10-22 15:00

閃爍LED是Arduino自帶的經典實例（Blink），可以實現LED一亮一滅的效果。
一、實驗目的

學習Arduino數字IO口的輸出
熟悉蝸牛手機APP的編程方式

二、所需硬件

Woniu控制器
LED燈
220歐姆電阻

三、電路
將LED較長的一端（陽極，電流流入的地方）串聯220歐姆電阻后連接到蝸牛控制器的13號引腳，LED較短的一端（陰極，電流流出的地方）連接到蝸牛控制器的“接地”端口。連線如下圖所示。

注意：和LED搭配的電阻用于LED的限流，不一定是220歐姆，但建議介于150到5000歐姆之間，電阻太小有燒毀LED的風險，電阻太大會使得LED亮度不夠。
四、初識編程軟件

蝸牛手機編程界面見下圖所示。最上面是菜單區，用于實現與控制板的連接、程序的編繹下載等。
左側是編程積木選擇區，包括“控制”、“邏輯”等等在內10類積木組，點擊每一類積木組又會彈出其內部包含的具體積木塊，每一個積木塊都代表著一條Arduino語句。
右側是積木塊組合區，也即編程區。雙指在右側拖動屏幕，可以控制該區域的放大和縮小。
編程過程就是從左側選擇積木塊，拖放到右側，并進行邏輯組合的過程。

和其它單片機程序一樣，Arduino程序整體分為兩個部分：初始化區和循環執行區。
初始化區的代碼在硬件復位后只執行一次，隨后進入循環執行區；
循環執行區內的代碼會無限次循環執行下去，整體按照從上到下依次執行，執行完最后一句代碼后又會返回到循環執行區的第一句代碼。
同樣，蝸牛圖形化編程的程序塊也分為兩個部分：初始化區和循環執行區。

只需執行一次的積木，可以把積木拖入到初始化區，見下圖所示。

需要反復執行的積木，拖放到上述初始化區之外的區域即可。
需要刪除積木塊時：拖放要刪除的積木至左側的積木選擇區即可。

五、編程
1.將蝸牛控制器的13號引腳配置為輸出
蝸牛控制器的第0號至第13號引腳均為數字IO端口。數字端口即只能處理0和1數據的端口，這些端口可以輸出也可以輸入，所以使用前要進行配置。
由于引腳配置只用執行一次，所以要放在初始化區。
引腳配置的積木存放于“引腳”積木組，見下圖所示。

選擇該積木，拖放到初始化區，并選擇引腳的下拉選項為13，狀態為“輸出”，最終效果見下圖所示。

2.點亮LED

因為LED陽極連接在蝸牛控制器的13號引腳上，陰極接地，因此只要讓13號引腳輸出高電平（相當于施加上5V的電壓），使得LED兩側產生電壓差，就可以點亮了LED。

我們再次在左側的“引腳”積木組中選擇“數字輸出”積木（見上上圖所示），并拖放到右側的循環執行區（右側“初始化區域”外都可）。積木上的下拉菜單選擇引腳為13，輸出為“高電平”。

為了美觀，我們手指按住積木對其進行拖放，放在初始化積木下面，并與之對齊。

編程到這里，實際上我們就實現了點亮LED的效果。

3.延遲等待1秒

因為單片機執行速度很快，執行上述點亮LED的語句大概只需要幾十微秒，這么短的時間內，人眼是覺察不到LED的變化的。為了效果顯著，這里延時了1秒，你大可以把它修改為其它的時間。

延時等待積木位于左側的“控制”積木組。

選擇并拖放該積木至上述“數字輸出”積木的正下方，使得該積木上方的凹口靠近“數字輸出”積木下方的凸口，松開手指后，可以看到這兩個積木吸在一起了，后續積木都可以通過此方法與上面的積木進行吸合。

注意：延時等待積木的時間單位是毫秒，1秒=1000毫秒。

4.熄滅LED

原理參見上述的“點亮LED”，熄滅LED即將13號引腳輸出為“低電平”即可。
在左側的“引腳”積木組中選擇“數字輸出”積木，并拖放到右側的循環執行區（右側“初始化積木”外都可）；也可復制上述的“點亮LED”積木進行參數修改，方法是手指長按該積木，再次松開后會在積木下方彈出菜單，選擇“復制積木”。

最后將新積木上的下拉菜單選擇引腳為13，輸出為“低電平”。

5.延遲等待1秒

方法同上述步驟3。

至此就完成了所有的編程工作，整體程序見下圖所示。

六、程序下載
1.蝸牛控制器供電

供電后，其上的藍色指示燈會處于閃爍狀態，表明蝸牛控制器正常工作了。
2.手機環境配置
使用蝸牛手機APP時，需要打開手機的藍牙和GPS定位功能，同時保證藍牙未被其它設備連接。
3.連接蝸牛控制器
點擊左上角的“連接”按鈕，稍等片刻，按鈕由灰底“連接”切換為黃底“斷開”，表明連接成功。此時中間的“下載”按鈕也變為可用狀態，點擊“下載”按鈕開始程序編繹和下載，可以看到“下載”按鈕切換為百分號數字進度條，指示著下載進度。

下載完成后即可看到LED一亮一滅的閃爍效果了。

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