学年设计1

哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学 学年设计学年设计 姓名：戴杨姓名：戴杨 班级：通信班级：通信 13-413-4 学号：学号：13050304061305030406 评阅教师：评阅教师： 成绩：成绩： 说明：说明： 20172017 年年 5 5 月月 5 5 日日 1 I I 内容内容: : 学习使用学习使用 ArduinoArduino 系统，使用系统，使用 ATmega328pATmega328p 组成的组成的 ArduinoArduino 系统实现三色系统实现三色 LEDLED 灯的变色，继电器通断，蜂鸣器鸣响，温灯的变色，继电器通断，蜂鸣器鸣响，温 度采集，光强采集等动作，对实习成绩欲获优秀者，使系统度采集，光强采集等动作，对实习成绩欲获优秀者，使系统 实现红外遥控编码，驱动红外二极管，控制任意色实现红外遥控编码，驱动红外二极管，控制任意色 LEDLED 灯的灯的 变色开关等动作。变色开关等动作。ArduinoArduino 是比较常用于智能控制的芯片，是比较常用于智能控制的芯片， 在智能仪器、工业检测和控制、机电一体等方面应用广泛。在智能仪器、工业检测和控制、机电一体等方面应用广泛。 成绩标准：成绩标准： 1. 1.优秀：优秀： （（1 1）报告完整清晰。）报告完整清晰。 （（2 2）能够良好的完成对红外任意色）能够良好的完成对红外任意色 LEDLED 灯的变灯的变 色开关等多种动作。色开关等多种动作。 （（3 3）答辩考核回答基本正确。）答辩考核回答基本正确。 2. 2.良好：良好： （（1 1）报告基本完整。）报告基本完整。 （（2 2）能够基本完成对红外任意色）能够基本完成对红外任意色 LEDLED 灯的控制。灯的控制。 （（3 3）答辩考核回答部分正确。）答辩考核回答部分正确。 3. 3.中、及格：中、及格： （（1 1）报告基本完整。）报告基本完整。 （（2 2）能够基本将）能够基本将 ArduinoArduino 系统中三个以上系统中三个以上 功能配合运行。功能配合运行。 （（3 3）答辩考核回答部分正确。）答辩考核回答部分正确。 4. 4.不及格：不及格： （（1 1）多次无假条缺勤。）多次无假条缺勤。 （（2 2）无报告，不参加考核。）无报告，不参加考核。 （（3 3）报告及实验演示效果严重雷同。）报告及实验演示效果严重雷同。 2 （（4 4）实验无现象。）实验无现象。 （（5 5）答辩考核不合格。）答辩考核不合格。 一、 实验内容： 学习使用 Arduino 系统，使用ATmega328p组成的 Arduino 系统 实现三色 LED 灯的变色， 继电器通断， 蜂鸣器鸣响， 温度采集， 光强采集等动作，对实习成绩欲获优秀者，使系统实现红外遥 控编码，驱动红外二极管，控制任意色 LED 灯的变色开关等动 作。 二、 实验目的： 模拟工厂流水线报警系统，当履带上货物来到时，遮挡光 敏原件， 串口采集数值变大， 触发流水线程序。 机器发生报警， 机械手运转作业， 当货物通过流水线， 机器停止运转， 绿灯亮。 本系统软件设计以功能需求为根本目标，利用简单易懂的 C 语 言，采取模块化编程，对包括主控模块、数据处理模块、数据 显示模块、 报警模块等四个模块进行了详细的设计， 结构清晰， 通俗易懂。为实现预期目标的系统功能，将分析整个控制系统 的硬件物理设计和软件设计等。本节通过对基于 Arduino 的温 湿度控制系统的整体方案论证让我们对于设计还系统有一个整 体的设计与方法，为后面的具体设计设下铺垫。该系统希望实 现的目标功能是： (1) 温湿度数据的实时检测和显示。 温湿度传感器检测到的 数值经过液晶显示屏实时地进行显示，并且以固定周期检测刷 3 新显示一次。 (2) 对历史环境数据进行记录， 以便以后任何时间都可以分 析处理数据，预测环境变化情况。 (3) 当温湿度超出设定阈值时能自动报警。 蜂鸣器发出声音报警。 三、 实验器材介绍： AVR 单片机、数据线、arduino 下载软件、跳帽、光敏元件 单片机-Arduino 的核心器件 要理解 Arduino 就先要明白单片机的作用，Arduino 控制板 是一块基于 AVR 命令集的电子开发平台。Arduino 的主要元器 件是一块微型处理器，它是基于Atmega328P-PU芯片的开源开 发平台。 Arduino 具有以下优点： ·简单清晰 Arduino IDE 基于 processing IDE 开发。对于初学者来说， 极 易掌握， 同时有着足够的灵活性。 Arduino 语言基于 wiring 语言 开发，是对 avr-gcc 库的二次封装，不需要太多的单片机基础、 编程基础，简单学习后，你也可以快速的进行开发。 ·开放性 Arduino 的硬件原理图、电路图、IDE 软件及核心库文件都 是开源的，在开源协议范围内里可以任意修改原始设计及相应 代码。 ·发展迅速 Arduino 不仅仅是全球最流行的开源硬件， 也是一个优秀的 4 硬件开发平台， 更是硬件开发的趋势。 Arduino 简单的开发方式 使得开发者更关注创意与实现，更快的完成自己的项目开发， 大大节约了学习的成本，缩短了开发的周期。 单片机的概念 计算机一般包括包括以下几个部份：CPU、ROM、RAM、输入/ 输出设备 I/O。 在个人计算机上这些部份被分割成若干块不同的 芯片，安装在一个被叫做主板的印刷线路板上。但在单片机平 台中，各个部件会被全部一起做到一块集成芯片中，所以就被 命名为单片机，而且有一些单片机中除了上述组成部份外，还 集成了其它部份如模/数转换和数/模转换等。 要理解 Arduino 就先要明白单片机的作用，Arduino 控制板是一 块基于 AVR 命令集的电子开发平台。Arduino 的主要元器件是 一块微型处理器，它是基于Atmega328P-PU芯片的开源开发平 台[17] 单片机的作用 其实在我们的实际工作中要根据不同的场合和应用来选择合适 的处理器，选择应用处理器的关键是看是否支持设备运行，是 否有很高的性价比等。单片机经常用在工业生产的控制智能家 居设备中。 但是有些场合使用单片机就会使简单的问题复杂化， 因为在开发单片机资源的时候需要了解寄存器，指针等资源， 对于一般的初学者很难掌握这些资源的使用方法。因此为了找 到一个便宜又好用的控制器，2005 年 Massimo Banzi 和 5 David Cuartielles设计一个基于Atmega328P-PU芯片的开源控制 平台，被命名为 Arduino[20]。 Arduino 语言 Arduino 语言也就是基础的 C 语言，Arduino 语言只不过把 AVR 单片机相关的一些参数设置都函数化，不需要我们去了解 他的底层设计,是他的编写与设计更加简单方便[25]。 常量： LOW | HIGH 表示数字接口的电平高低， LOW 代表低电平 （0） ，HIGH 代表高电平（1） 。 OUTPUT | 表示数字 IO 口的方向，OUTPUT 表示输 出， 表示输入（高阻态） 。 true | false true表示真（1） ，fa