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
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。
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2021-10-22 14:55 上傳
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。
蝸牛手機APP界面.jpg (108.01 KB, 下載次數: 71)
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2021-10-22 15:03 上傳
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。
初始化區.jpg (27.09 KB, 下載次數: 75)
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2021-10-22 14:56 上傳
- 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。
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2021-10-22 14:57 上傳
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。
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2021-10-22 14:58 上傳
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。
延遲等待積木.jpg (7.21 KB, 下載次數: 85)
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2021-10-22 14:58 上傳
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”。
積木菜單.jpg (55.5 KB, 下載次數: 79)
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2021-10-22 14:59 上傳
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。
完整程序.jpg (86.65 KB, 下載次數: 71)
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2021-10-22 14:59 上傳
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。
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