分类
Arduino 学习套件 传感器系列

KE0116 Arduino 电子积木传感器套件

KE0087

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 5

4、Arduino IDE的使用方法 11

5、实验课程 13

实验一 草帽LED模块 13

实验二 无源蜂鸣器模块 15

实验三 双色LED模块 18

实验四 5V单路继电器模块 20

实验五 光敏电阻传感器 21

实验六 倾斜模块传感器 22

实验七 麦克风声音传感器 24

实验八 MQ-2 烟雾传感器 25

实验九 热敏电阻传感器 27

实验十 LM35温度传感器 28

实验十一 水位传感器 30

实验十二 土壤传感器 31

实验十三 DHT11温湿度传感器 33

实验十四 超声波传感器 36

实验十五 火焰传感器 38

实验十六 1302时钟传感器 40

实验十七 摇杆模块传感器 43

实验十八 水滴水蒸气传感器 45

实验十九 人体红外热释电传感器 46

6、 相关资料链接 48

1、说明

这个套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的21款传感器模块和Arduino控制板。

同时我们为套件里的每一款传感器都编写了资料,资料里介绍了传感器模块基于

Arduino控制板的使用方法,包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 扩展板 keyes传感器扩展板 1
2 Keyes模块 keyes 草帽LED白发红模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0011-红  (2)
3 Keyes模块 keyes 草帽LED白发绿模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0012-绿  (2)
4 Keyes模块 keyes 草帽LED白发蓝模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0013 蓝  (2)
5 Keyes模块 keyes 无源蜂3鸣器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0022-keyes-无源蜂鸣器  (2)
6 Keyes模块 keyes 双色LED模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0030-keyes-双色LED模块 (2)
7 Keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
8 keyes传感器 keyes 光敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0024 (1)
9 keyes传感器 keyes 倾斜模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0026 (1)
10 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
11 keyes传感器 keyes MQ-2 烟雾传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 MQ-2 (1)
12 keyes传感器 keyes 热敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0023-热敏电阻  (2)
13 keyes传感器 keyes LM35温度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0039 (1)
14 keyes传感器 keyes 水位传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0037 (1)
15 keyes传感器 keyes 土壤传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0038 (1)
16 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
17 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
18 keyes传感器 keyes 火焰传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0045 (1)
19 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0050 (1)
20 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
21 keyes传感器 keyes 水滴水蒸气传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0035 (1)
22 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0054 (2)
23 杜邦线 母对母20CM/40P/2.54/12股铜丝24号线 1
24 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw

KE0115不带开发板 KE0116带官方Arduino UNO R3

25 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 草帽LED模块

实验说明

本实验我们主要用来检测草帽LED模块。实验中我们将草帽LED模块的信号端接在开发板数字口3上,它同时也是PWM口。我们用两个实验检测,一个是让草帽LED进行闪烁实验;另一个是让PWM口控制草帽LED的亮度,让草帽LED逐渐变亮和逐渐变暗,模拟人体呼吸的现象。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

草帽LED模块*1

杜邦线若干

接线图

1

测试代码

代码A:

int led = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(1000); //延迟1秒

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(1000);//延迟1秒

}

代码B:

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

delay(1000);// 延迟1秒

}

测试结果

上传完代码A,上电后 ,我们就可以看到草帽LED不停闪烁,间隔大约为1秒。上传完代码B,上电后 ,我们就可以看到草帽LED先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验二 无源蜂鸣器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测草无源蜂鸣器模块。蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验中我们将无源蜂鸣器模块的信号端接在开发板的数字口3上,通过开发板控制数字口3输出方波,从而驱动无源蜂鸣器。我们用两个实验检测,一个是让数字口3循环输出两种频率的方波,驱动无源蜂鸣器响起;另一个是我们让数字口3输出各种频率的方波,并且设定好节奏,从而让无源蜂鸣器播放《欢乐颂》的曲子。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

无源蜂鸣器模块*1

杜邦线若干

接线图

2

测试代码

代码A:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

代码B:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

上传完代码A,上电后,无源蜂鸣器会发出两种不同的声音,两种声音循环交替。上传完代码B,上电后,无源蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验三 双色LED模块

实验说明

本实验我们主要用来检测双色LED模块。双色LED模块采用共阴驱动,发光颜色为红色和绿色,通过两个PWM口我们可以调节显示红色和绿色的比例,组合成其他颜色。实验中我们把双色LED模块的信号端接在数字口5和6上,它同时也是PWM口。实验中我们让双色LED模块循环显示红色和绿色。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

双色LED模块*1

杜邦线若干

接线图

3

测试代码

int redPin = 5; // R 红色LED 控制引脚 连接到Arduino的 5脚

int greenPin = 6; // G绿色LED 控制引脚 连接到Arduino的6脚

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT); //设置redPin对应的管脚5为输出

pinMode(greenPin, OUTPUT); //设置greenPin,对应的管脚6为输出

}

void loop()

{

// Basic colors:

color(255, 0); // 红色亮

delay(1000); // 延时一秒

color(0,255); //绿色亮

delay(1000); //延时一秒

}

void color (unsigned char red, unsigned char green) //颜色控制函数

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin,green);

}

测试结果

上传完代码,上电后 ,我们就可以看到双色LED模块上LED显示红色1秒,绿色1秒,循环交替。

实验四 5V单路继电器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测5V 单路继电器模块。这个继电器模块是高电平有效,我们把继电器模块的信号端接在数字口3。实验中我们通过开发板控制数字口3,控制模块上继电器循环开启和关闭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

杜邦线若干

接线图

4

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2秒

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,继电器开启(ON端连通,NC断开)2秒,停止(ON端断开,NC端连通)2秒,循环交替,开启时继电器上D2灯亮起。

实验五 光敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测光敏电阻传感器。这个传感器对环境光线最敏感,一般用来检测周围环境的光线的亮度,触发单片机或继电器模块等。实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

光敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(200); //延迟0.2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到代表当前光线强弱的模拟值,光线越强,数值越大,如下图。

实验六 倾斜模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测倾斜模块传感器。这个传感器主要是利用滚珠在开关内随不同倾斜角度的发化,达到触发电路的目的;可用于倾斜检测、报警器制作或者其他检测。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

倾斜模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

6

测试代码

int ledPin = 13; //定义数字口13

int switcher = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); // 将ledPin设置为输出

pinMode(switcher, INPUT); //将switcher设置为输入

}

void loop()

{

if(digitalRead(switcher)==HIGH) //当读取数字口3,并发现为高电平

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,倾斜一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮,数字倾斜模块上D1灯灭;倾斜另一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯灭,数字倾斜模块上D1灯亮。

实验七 麦克风声音传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测麦克风声音传感器。这个传感器的S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中将传感器的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

杜邦线若干

接线图

7

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器相对应模拟值,如下图。声音越大模拟值越大。

实验八 MQ-2 烟雾传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测MQ-2 烟雾传感器。该传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。MQ-2 气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高,对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。它可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。

实验中将传感器的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

MQ-2 烟雾传感器*1

杜邦线若干

接线图

8

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,传感器上D1灯亮起,调节电位器可调节灵敏度;打开窗口监视器,可看到相对应的模拟值。检测到气体浓度越高,模拟值越大。

实验九 热敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测热敏电阻传感器。它是基于热敏电阻的工作原理,能够实时感知周边环境温度的变化,我们把数据送到 Arduino的模拟口,接来下我们只要经过简单的编程就能将传感器输出的数据转换为摄氏温度值,并加以显示,借此广泛应用于园艺、家庭警报系统等装置中。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

热敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

9

测试代码

#include <math.h>

double Thermister(int RawADC) {

double Temp;

Temp = log(((10240000/RawADC) – 10000));

Temp = 1 / (0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * Temp * Temp ))* Temp );

Temp = Temp – 273.15; // Convert Kelvin to Celcius

return Temp;

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

Serial.print(Thermister(analogRead(0))); // 显示计算的温度值

Serial.println(“c”); // 显示c,并自动换行

delay(500); // 延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验十 LM35温度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测LM35温度传感器。它的输出电压与摄氏温标呈线性关系,转换公式如式,0时输出为0V,每升高1℃,输出电压增加10mV。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

LM35温度传感器*1

杜邦线若干

接线图

10

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

int val; //定义数字变量val

int dat;//定义数字变量dat

val=analogRead(0);//将val设置为读取到的A0的数值

dat=(500 * val) /1024; //计算出当前温度数字dat

Serial.print(“Temp:”); //显示 Temp:

Serial.print(dat); //显示计算的温度值

Serial.println(“C”);//显示C,并自动换行

delay(500); //延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验十一 水位传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测水位传感器。它是一款简单易用、性价比较高的水位/水滴识别检测传感器,是通过具有一系列的暴露的平行导线线迹测量其水滴/水量大小从而判断水位。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表当前水位的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

水位传感器*1

杜邦线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,水位传感器上D1灯亮起;打开窗口监视器,显示如图一;将传感器的感应位置放入水中,显示如图二;感应位置放入水中越深,数字越大。

图一

图二

实验十二 土壤传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测土壤传感器。它是一个简易的水份传感器可用于检测土壤的水份,当土壤缺水时,传感器输出的模拟值将减小,反之将增大。使用这个传感器可制作一款自动浇花装置。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表当前土壤湿度的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

土壤传感器*1

杜邦线若干

接线图

12

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,土壤传感器上D1灯亮起;打开窗口监视器,显示如图一;将传感器插入土中,如图二;土壤湿度越大,数字越大。

图一

图二

实验十三 DHT11温湿度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测DHT11温湿度传感器。它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口3,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值和湿度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

DHT11温湿度传感器*1

杜邦线若干

接线图

13

测试代码

#include <dht11.h>

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 3

void setup(){

Serial.begin(9600);

Serial.println(“DHT TEST PROGRAM “);

Serial.print(“LIBRARY VERSION: “);

Serial.println(DHT11LIB_VERSION);

Serial.println();

Serial.println(“Type,\tstatus,\tHumidity (%),\tTemperature (C)”);

}

void loop(){

int chk;

Serial.print(“DHT11, \t”);

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

Serial.print(“OK,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

Serial.print(“Checksum error,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

Serial.print(“Time out error,\t”);

break;

default:

Serial.print(“Unknown error,\t”);

break;

}

// DISPLAT DATA

Serial.print(DHT.humidity,1);

Serial.print(“,\t”);

Serial.println(DHT.temperature,1);

delay(1000);

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1eSlMYD8

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可在软件串口监视器中看到当前环境中的温度值和湿度值,如下图。

实验十四 超声波传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测超声波传感器。该传感器主要用于测距,它具有高精度、盲区(2cm)超近、性能稳定的特点。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口7和数字口8,在Arduino IDE的串口监视器上可看到超声波传感器和前方障碍物之间的距离。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

超声波传感器*1

杜邦线若干

接线图

14

测试代码

#define echoPin 7 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

Serial.begin (9600);

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

Serial.println(“-1”);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,打开串口监视器,即可看到超声波传感器和前方障碍物之间的距离,单位为cm,显示如下图。

实验十五 火焰传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测火焰传感器。它可以检测火焰或者波长在760纳米~1100纳米范围内的光源,它的探测角度为60度左右,它对火焰光谱特别灵敏并且灵敏度可调,性能稳定,是救火机器人必备部件。

实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

火焰传感器*1

杜邦线若干

接线图

15

测试代码

const int flamePin = 3; //定义数字口3

const int ledPin = 13; //定义数字口13

// variables will change:

int State = 0; //定义数字变量State,并设为0

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(flamePin, INPUT); //将flamePin设置为输入

}

void loop()

{

State = digitalRead(flamePin);//读取到数字口3的数值,并赋值给 State

if (State == LOW) //当sensorState为低电平时,LED亮起

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); //LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); //LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,调节模块电位器,使模块上D1处于亮起和关闭临界点,使D1关闭。传感器没有检测到火焰时,传感器上的D1灯关闭,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯关闭;当传感器检测到火焰时,传感器上的D1灯亮起,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起。

实验十六 1302时钟传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测1302时钟传感器。DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM ,通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、周、月、年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整。时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线:(1)RST 复位(2)I/O 数据线(3)SCLK串行时钟。时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信。DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mW。

实验中我们用开发板控制1302时钟传感器,让它在软件的串口监视器中显示当前时间日期,并且自动读秒。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

1302时钟传感器*1

杜邦线若干

接线图

16

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

/* 接口定义

CE(DS1302 pin5) -> Arduino D5 (RST)

IO(DS1302 pin6) -> Arduino D6 (DAT)

SCLK(DS1302 pin7) -> Arduino D7 (CLK)

*/

uint8_t CE_PIN = 5;

uint8_t IO_PIN = 6;

uint8_t SCLK_PIN = 7;

/* 日期变量缓存 */

char buf[50];

char day[10];

/* 创建 DS1302 对象 */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* 从 DS1302 获取当前时间 */

Time t = rtc.time();

/* 将星期从数字转换为名称 */

memset(day, 0, sizeof(day));

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday”);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday”);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday”);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday”);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday”);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday”);

break;

}

/* 将日期代码格式化凑成buf等待输出 */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

/* 输出日期到串口 */

Serial.println(buf);

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/*设置开始时间为2017年12月28日15点32分33秒星期四 */

Time t(2017,12, 28, 15, 32, 33, 5);

rtc.time(t);

}

/* 每一秒循环输出时间 */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1o8Ogz0I

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,我们可在软件串口监视器中看到当前时间日期,并计时,如下图。

实验十七 摇杆模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测摇杆模块传感器。它使用5V供电,信号端X,Y接模拟口,原始状态下读出电压为2.5V左右,当随箭头方向按下,读出电压值随着增加,最大到5V,箭头相反方向按下,读出电压值减少,最小为0V;信号端B接数字口,原始状态下输出0,按下输出1。

实验中我们将摇杆模块传感器信号端接到开发板上的两个模拟口和一个数字口上,然后在软件的串口监视器显示对应数据,根据数据,我们可以知道摇杆模块传感器具体状态。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

摇杆模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

17

测试代码

int JoyStick_X = 0; //定义模拟口A0

int JoyStick_Y = 1; //定义模拟口A1

int JoyStick_Z = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(JoyStick_Z, INPUT);//将JoyStick_Z设置为输入

Serial.begin(9600); // 设置波特率

}

void loop()

{

int x,y,z; //定义数字变量x y z

x=analogRead(JoyStick_X); //将x设置为读取到的A0的数值

y=analogRead(JoyStick_Y);//将y设置为读取到的A1的数值

z=digitalRead(JoyStick_Z);//将z设置为读取到的数字口3的数值

Serial.print(x ,DEC); //显示x的数值

Serial.print(“,”); //显示逗号

Serial.print(y ,DEC);//显示y的数值

Serial.print(“,”);//显示逗号

Serial.println(z ,DEC);//显示z的数值,并自动换行

delay(100);//延迟0.1S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,将 X 轴向左移,X 轴数据在0-512 范围内,X 轴向右移,X 轴数据在 512-1023 范围内;将 Y 轴向上移,Y 轴数据在 0-512范围内,Y 轴向下移,Y 轴数据在 512-1023 范围内,如附图;Z 轴方向为 0,按下摇杆后,Z 轴显示 1。

实验十八 水滴水蒸气传感器

实验说明

本实验我们主要用来水滴水蒸气传感器。它是一个模拟传感器,可以制作简单的雨水探测器与液位开关。当传感器表面的湿度上升,输出电压将增大。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表湿度的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

水滴水蒸气传感器*1

杜邦线若干

接线图

18

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,打开窗口监视器,显示如图一;在传感器的感应位置滴上水滴,显示如图二。

图一

图二

实验十九 人体红外热释电传感器

实验说明

本实验我们主要用来人体红外热释电传感器。它是基于红外线技术的自动控制产品。它具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗,超低电压工作模式等特点,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。我们可以通过调节两个电位器调节感应距离和感应延时。调节距离电位器顺时针旋转,感应距离增大(约7米),反之,感应距离减小(约3米)。调节延时电位器顺时针旋转,感应延时加长(约300S),反之,感应延时减短(约5S)。

实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器感应附近是否有人体运动,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

人体红外热释电传感器*1

杜邦线若干

接线图

19

测试代码

byte sensorPin = 3;//定义数字口3

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口3位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口3的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口3位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

Serial.println(“Somebody is in this area!”);

else if(state == 0) //当数值口3位低电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

Serial.println(“No one!”);

delay(500);//延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,检测到人体运动时Arduino UNO板上D13的指示灯亮起,串口监视器中显示”Somebody is in this area!”;没有检测到人体运动时Arduino UNO板上D13的指示灯熄灭,串口监视器中显示”No one!”。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1ePag1cBuXCasd7wsw0zO2A

分类
Arduino 学习套件 传感器系列

KE0115 Arduino 电子积木传感器套件

KE0087

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 5

4、Arduino IDE的使用方法 11

5、实验课程 13

实验一 草帽LED模块 13

实验二 无源蜂鸣器模块 15

实验三 双色LED模块 18

实验四 5V单路继电器模块 20

实验五 光敏电阻传感器 21

实验六 倾斜模块传感器 22

实验七 麦克风声音传感器 24

实验八 MQ-2 烟雾传感器 25

实验九 热敏电阻传感器 27

实验十 LM35温度传感器 28

实验十一 水位传感器 30

实验十二 土壤传感器 31

实验十三 DHT11温湿度传感器 33

实验十四 超声波传感器 36

实验十五 火焰传感器 38

实验十六 1302时钟传感器 40

实验十七 摇杆模块传感器 43

实验十八 水滴水蒸气传感器 45

实验十九 人体红外热释电传感器 46

6、 相关资料链接 48

1、说明

这个套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的21款传感器模块和Arduino控制板。

同时我们为套件里的每一款传感器都编写了资料,资料里介绍了传感器模块基于

Arduino控制板的使用方法,包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 扩展板 keyes传感器扩展板 1
2 Keyes模块 keyes 草帽LED白发红模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0011-红  (2)
3 Keyes模块 keyes 草帽LED白发绿模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0012-绿  (2)
4 Keyes模块 keyes 草帽LED白发蓝模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0013 蓝  (2)
5 Keyes模块 keyes 无源蜂3鸣器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0022-keyes-无源蜂鸣器  (2)
6 Keyes模块 keyes 双色LED模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0030-keyes-双色LED模块 (2)
7 Keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
8 keyes传感器 keyes 光敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0024 (1)
9 keyes传感器 keyes 倾斜模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0026 (1)
10 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
11 keyes传感器 keyes MQ-2 烟雾传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 MQ-2 (1)
12 keyes传感器 keyes 热敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0023-热敏电阻  (2)
13 keyes传感器 keyes LM35温度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0039 (1)
14 keyes传感器 keyes 水位传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0037 (1)
15 keyes传感器 keyes 土壤传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0038 (1)
16 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
17 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
18 keyes传感器 keyes 火焰传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0045 (1)
19 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0050 (1)
20 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
21 keyes传感器 keyes 水滴水蒸气传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0035 (1)
22 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0054 (2)
23 杜邦线 母对母20CM/40P/2.54/12股铜丝24号线 1
24 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw

KE0115不带开发板 KE0116带官方Arduino UNO R3

25 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 草帽LED模块

实验说明

本实验我们主要用来检测草帽LED模块。实验中我们将草帽LED模块的信号端接在开发板数字口3上,它同时也是PWM口。我们用两个实验检测,一个是让草帽LED进行闪烁实验;另一个是让PWM口控制草帽LED的亮度,让草帽LED逐渐变亮和逐渐变暗,模拟人体呼吸的现象。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

草帽LED模块*1

杜邦线若干

接线图

1

测试代码

代码A:

int led = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(1000); //延迟1秒

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(1000);//延迟1秒

}

代码B:

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

delay(1000);// 延迟1秒

}

测试结果

上传完代码A,上电后 ,我们就可以看到草帽LED不停闪烁,间隔大约为1秒。上传完代码B,上电后 ,我们就可以看到草帽LED先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验二 无源蜂鸣器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测草无源蜂鸣器模块。蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验中我们将无源蜂鸣器模块的信号端接在开发板的数字口3上,通过开发板控制数字口3输出方波,从而驱动无源蜂鸣器。我们用两个实验检测,一个是让数字口3循环输出两种频率的方波,驱动无源蜂鸣器响起;另一个是我们让数字口3输出各种频率的方波,并且设定好节奏,从而让无源蜂鸣器播放《欢乐颂》的曲子。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

无源蜂鸣器模块*1

杜邦线若干

接线图

2

测试代码

代码A:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

代码B:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

上传完代码A,上电后,无源蜂鸣器会发出两种不同的声音,两种声音循环交替。上传完代码B,上电后,无源蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验三 双色LED模块

实验说明

本实验我们主要用来检测双色LED模块。双色LED模块采用共阴驱动,发光颜色为红色和绿色,通过两个PWM口我们可以调节显示红色和绿色的比例,组合成其他颜色。实验中我们把双色LED模块的信号端接在数字口5和6上,它同时也是PWM口。实验中我们让双色LED模块循环显示红色和绿色。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

双色LED模块*1

杜邦线若干

接线图

3

测试代码

int redPin = 5; // R 红色LED 控制引脚 连接到Arduino的 5脚

int greenPin = 6; // G绿色LED 控制引脚 连接到Arduino的6脚

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT); //设置redPin对应的管脚5为输出

pinMode(greenPin, OUTPUT); //设置greenPin,对应的管脚6为输出

}

void loop()

{

// Basic colors:

color(255, 0); // 红色亮

delay(1000); // 延时一秒

color(0,255); //绿色亮

delay(1000); //延时一秒

}

void color (unsigned char red, unsigned char green) //颜色控制函数

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin,green);

}

测试结果

上传完代码,上电后 ,我们就可以看到双色LED模块上LED显示红色1秒,绿色1秒,循环交替。

实验四 5V单路继电器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测5V 单路继电器模块。这个继电器模块是高电平有效,我们把继电器模块的信号端接在数字口3。实验中我们通过开发板控制数字口3,控制模块上继电器循环开启和关闭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

杜邦线若干

接线图

4

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2秒

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,继电器开启(ON端连通,NC断开)2秒,停止(ON端断开,NC端连通)2秒,循环交替,开启时继电器上D2灯亮起。

实验五 光敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测光敏电阻传感器。这个传感器对环境光线最敏感,一般用来检测周围环境的光线的亮度,触发单片机或继电器模块等。实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

光敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(200); //延迟0.2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到代表当前光线强弱的模拟值,光线越强,数值越大,如下图。

实验六 倾斜模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测倾斜模块传感器。这个传感器主要是利用滚珠在开关内随不同倾斜角度的发化,达到触发电路的目的;可用于倾斜检测、报警器制作或者其他检测。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

倾斜模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

6

测试代码

int ledPin = 13; //定义数字口13

int switcher = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); // 将ledPin设置为输出

pinMode(switcher, INPUT); //将switcher设置为输入

}

void loop()

{

if(digitalRead(switcher)==HIGH) //当读取数字口3,并发现为高电平

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,倾斜一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮,数字倾斜模块上D1灯灭;倾斜另一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯灭,数字倾斜模块上D1灯亮。

实验七 麦克风声音传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测麦克风声音传感器。这个传感器的S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中将传感器的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

杜邦线若干

接线图

7

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器相对应模拟值,如下图。声音越大模拟值越大。

实验八 MQ-2 烟雾传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测MQ-2 烟雾传感器。该传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。MQ-2 气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高,对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。它可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。

实验中将传感器的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

MQ-2 烟雾传感器*1

杜邦线若干

接线图

8

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,传感器上D1灯亮起,调节电位器可调节灵敏度;打开窗口监视器,可看到相对应的模拟值。检测到气体浓度越高,模拟值越大。

实验九 热敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测热敏电阻传感器。它是基于热敏电阻的工作原理,能够实时感知周边环境温度的变化,我们把数据送到 Arduino的模拟口,接来下我们只要经过简单的编程就能将传感器输出的数据转换为摄氏温度值,并加以显示,借此广泛应用于园艺、家庭警报系统等装置中。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

热敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

9

测试代码

#include <math.h>

double Thermister(int RawADC) {

double Temp;

Temp = log(((10240000/RawADC) – 10000));

Temp = 1 / (0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * Temp * Temp ))* Temp );

Temp = Temp – 273.15; // Convert Kelvin to Celcius

return Temp;

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

Serial.print(Thermister(analogRead(0))); // 显示计算的温度值

Serial.println(“c”); // 显示c,并自动换行

delay(500); // 延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验十 LM35温度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测LM35温度传感器。它的输出电压与摄氏温标呈线性关系,转换公式如式,0时输出为0V,每升高1℃,输出电压增加10mV。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

LM35温度传感器*1

杜邦线若干

接线图

10

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

int val; //定义数字变量val

int dat;//定义数字变量dat

val=analogRead(0);//将val设置为读取到的A0的数值

dat=(500 * val) /1024; //计算出当前温度数字dat

Serial.print(“Temp:”); //显示 Temp:

Serial.print(dat); //显示计算的温度值

Serial.println(“C”);//显示C,并自动换行

delay(500); //延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验十一 水位传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测水位传感器。它是一款简单易用、性价比较高的水位/水滴识别检测传感器,是通过具有一系列的暴露的平行导线线迹测量其水滴/水量大小从而判断水位。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表当前水位的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

水位传感器*1

杜邦线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,水位传感器上D1灯亮起;打开窗口监视器,显示如图一;将传感器的感应位置放入水中,显示如图二;感应位置放入水中越深,数字越大。

图一

图二

实验十二 土壤传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测土壤传感器。它是一个简易的水份传感器可用于检测土壤的水份,当土壤缺水时,传感器输出的模拟值将减小,反之将增大。使用这个传感器可制作一款自动浇花装置。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表当前土壤湿度的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

土壤传感器*1

杜邦线若干

接线图

12

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,土壤传感器上D1灯亮起;打开窗口监视器,显示如图一;将传感器插入土中,如图二;土壤湿度越大,数字越大。

图一

图二

实验十三 DHT11温湿度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测DHT11温湿度传感器。它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口3,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值和湿度值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

DHT11温湿度传感器*1

杜邦线若干

接线图

13

测试代码

#include <dht11.h>

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 3

void setup(){

Serial.begin(9600);

Serial.println(“DHT TEST PROGRAM “);

Serial.print(“LIBRARY VERSION: “);

Serial.println(DHT11LIB_VERSION);

Serial.println();

Serial.println(“Type,\tstatus,\tHumidity (%),\tTemperature (C)”);

}

void loop(){

int chk;

Serial.print(“DHT11, \t”);

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

Serial.print(“OK,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

Serial.print(“Checksum error,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

Serial.print(“Time out error,\t”);

break;

default:

Serial.print(“Unknown error,\t”);

break;

}

// DISPLAT DATA

Serial.print(DHT.humidity,1);

Serial.print(“,\t”);

Serial.println(DHT.temperature,1);

delay(1000);

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1eSlMYD8

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可在软件串口监视器中看到当前环境中的温度值和湿度值,如下图。

实验十四 超声波传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测超声波传感器。该传感器主要用于测距,它具有高精度、盲区(2cm)超近、性能稳定的特点。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口7和数字口8,在Arduino IDE的串口监视器上可看到超声波传感器和前方障碍物之间的距离。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

超声波传感器*1

杜邦线若干

接线图

14

测试代码

#define echoPin 7 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

Serial.begin (9600);

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

Serial.println(“-1”);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,打开串口监视器,即可看到超声波传感器和前方障碍物之间的距离,单位为cm,显示如下图。

实验十五 火焰传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测火焰传感器。它可以检测火焰或者波长在760纳米~1100纳米范围内的光源,它的探测角度为60度左右,它对火焰光谱特别灵敏并且灵敏度可调,性能稳定,是救火机器人必备部件。

实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

火焰传感器*1

杜邦线若干

接线图

15

测试代码

const int flamePin = 3; //定义数字口3

const int ledPin = 13; //定义数字口13

// variables will change:

int State = 0; //定义数字变量State,并设为0

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(flamePin, INPUT); //将flamePin设置为输入

}

void loop()

{

State = digitalRead(flamePin);//读取到数字口3的数值,并赋值给 State

if (State == LOW) //当sensorState为低电平时,LED亮起

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); //LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); //LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,调节模块电位器,使模块上D1处于亮起和关闭临界点,使D1关闭。传感器没有检测到火焰时,传感器上的D1灯关闭,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯关闭;当传感器检测到火焰时,传感器上的D1灯亮起,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起。

实验十六 1302时钟传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测1302时钟传感器。DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM ,通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、周、月、年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整。时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线:(1)RST 复位(2)I/O 数据线(3)SCLK串行时钟。时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信。DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于1mW。

实验中我们用开发板控制1302时钟传感器,让它在软件的串口监视器中显示当前时间日期,并且自动读秒。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

1302时钟传感器*1

杜邦线若干

接线图

16

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

/* 接口定义

CE(DS1302 pin5) -> Arduino D5 (RST)

IO(DS1302 pin6) -> Arduino D6 (DAT)

SCLK(DS1302 pin7) -> Arduino D7 (CLK)

*/

uint8_t CE_PIN = 5;

uint8_t IO_PIN = 6;

uint8_t SCLK_PIN = 7;

/* 日期变量缓存 */

char buf[50];

char day[10];

/* 创建 DS1302 对象 */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* 从 DS1302 获取当前时间 */

Time t = rtc.time();

/* 将星期从数字转换为名称 */

memset(day, 0, sizeof(day));

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday”);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday”);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday”);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday”);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday”);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday”);

break;

}

/* 将日期代码格式化凑成buf等待输出 */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

/* 输出日期到串口 */

Serial.println(buf);

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/*设置开始时间为2017年12月28日15点32分33秒星期四 */

Time t(2017,12, 28, 15, 32, 33, 5);

rtc.time(t);

}

/* 每一秒循环输出时间 */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1o8Ogz0I

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,我们可在软件串口监视器中看到当前时间日期,并计时,如下图。

实验十七 摇杆模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测摇杆模块传感器。它使用5V供电,信号端X,Y接模拟口,原始状态下读出电压为2.5V左右,当随箭头方向按下,读出电压值随着增加,最大到5V,箭头相反方向按下,读出电压值减少,最小为0V;信号端B接数字口,原始状态下输出0,按下输出1。

实验中我们将摇杆模块传感器信号端接到开发板上的两个模拟口和一个数字口上,然后在软件的串口监视器显示对应数据,根据数据,我们可以知道摇杆模块传感器具体状态。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

摇杆模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

17

测试代码

int JoyStick_X = 0; //定义模拟口A0

int JoyStick_Y = 1; //定义模拟口A1

int JoyStick_Z = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(JoyStick_Z, INPUT);//将JoyStick_Z设置为输入

Serial.begin(9600); // 设置波特率

}

void loop()

{

int x,y,z; //定义数字变量x y z

x=analogRead(JoyStick_X); //将x设置为读取到的A0的数值

y=analogRead(JoyStick_Y);//将y设置为读取到的A1的数值

z=digitalRead(JoyStick_Z);//将z设置为读取到的数字口3的数值

Serial.print(x ,DEC); //显示x的数值

Serial.print(“,”); //显示逗号

Serial.print(y ,DEC);//显示y的数值

Serial.print(“,”);//显示逗号

Serial.println(z ,DEC);//显示z的数值,并自动换行

delay(100);//延迟0.1S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,将 X 轴向左移,X 轴数据在0-512 范围内,X 轴向右移,X 轴数据在 512-1023 范围内;将 Y 轴向上移,Y 轴数据在 0-512范围内,Y 轴向下移,Y 轴数据在 512-1023 范围内,如附图;Z 轴方向为 0,按下摇杆后,Z 轴显示 1。

实验十八 水滴水蒸气传感器

实验说明

本实验我们主要用来水滴水蒸气传感器。它是一个模拟传感器,可以制作简单的雨水探测器与液位开关。当传感器表面的湿度上升,输出电压将增大。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到代表湿度的模拟值。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

水滴水蒸气传感器*1

杜邦线若干

接线图

18

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量sensorValue

Serial.println(sensorValue, DEC); //显示sensorValue数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,打开窗口监视器,显示如图一;在传感器的感应位置滴上水滴,显示如图二。

图一

图二

实验十九 人体红外热释电传感器

实验说明

本实验我们主要用来人体红外热释电传感器。它是基于红外线技术的自动控制产品。它具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗,超低电压工作模式等特点,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。我们可以通过调节两个电位器调节感应距离和感应延时。调节距离电位器顺时针旋转,感应距离增大(约7米),反之,感应距离减小(约3米)。调节延时电位器顺时针旋转,感应延时加长(约300S),反之,感应延时减短(约5S)。

实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器感应附近是否有人体运动,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

keyes传感器扩展板*1

USB线*1

人体红外热释电传感器*1

杜邦线若干

接线图

19

测试代码

byte sensorPin = 3;//定义数字口3

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口3位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口3的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口3位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

Serial.println(“Somebody is in this area!”);

else if(state == 0) //当数值口3位低电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

Serial.println(“No one!”);

delay(500);//延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,检测到人体运动时Arduino UNO板上D13的指示灯亮起,串口监视器中显示”Somebody is in this area!”;没有检测到人体运动时Arduino UNO板上D13的指示灯熄灭,串口监视器中显示”No one!”。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1ePag1cBuXCasd7wsw0zO2A

分类
Arduino 学习套件

KE0114 Arduino 终极版学习套件

KE0084

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 9

4、Arduino IDE的使用方法 14

5、实验课程 16

实验一 LED 闪烁实验 16

实验二 呼吸灯实验 17

实验三 广告灯实验 19

实验四 按键控制LED实验 20

实验五 抢答器实验 22

实验六 电位器调控灯光亮度实验 24

实验七 感光灯实验 25

实验八 有源蜂鸣器实验 27

实验九 无源蜂鸣器实验 28

实验十 火焰报警实验 31

实验十一 温馨水杯实验 33

实验十二 魔术光杯实验 34

实验十三 红外遥控解码实验 37

实验十四 一位数码管显示实验 39

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 43

实验十六 8*8点阵显示实验 45

实验十七 四位数码管显示数字实验 47

实验十八 1602 LCD显示实验 55

实验十九 超声波测距显示实验 56

实验二十 1302时钟显示实验 59

实验二十一 人体红外感应实验 62

实验二十二 4×4按键显示实验 64

实验二十三 步进电机实验 66

实验二十四 舵机控制实验 68

实验二十五 RFID读卡器实验 71

实验二十六 声控灯实验 86

实验二十七 继电器控灯实验 88

实验二十八 温湿度显示实验 89

实验二十九 气体检测实验 91

实验三十 摇杆模块和电位器控制RGB模块实验 94

实验三十一 TMD27713 距离传感器实验 97

实验三十二 加速度传感器实验 102

实验三十三 太阳光紫外线传感器实验 106

6、 相关资料链接 108

1、说明

这个套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的传感器模块、元器件和Arduino控制板。同时我们还会根据这些元器件和传感器模块,提供一些基Arduino控制板的学习课程,课程包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息,它让你对这些元器件、传感器模块和Arduino控制板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 LED F5-红发红-短 5
2 LED F5-黄发黄-短 5
3 LED F5-蓝发蓝-短 5
4 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 编带 8
5 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 编带 5
6 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 编带 5
7 点阵 20*20MM 1.9MM红色 共阳 1
8 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
9 数码管 四位0.36英寸共阴红 3461AH 1
10 IC 74HC595 DIP 1
11 可调电位器
  1. MU 103

(三针直排)

1
12 蜂鸣器 无源 12*8.5MM

5V 普通分体 2K

1
13 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
14 轻触按键 12*12*7.3MM 插件 4
15 按键帽 A24 黄帽(12*12*7.3)圆 4
16 传感器元件 LM35DZ 1
17 传感器元件 5MM 光敏电阻 3

18 传感器元件 红外接收 5MM 火焰 1
19 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
20 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
21 模块 1602 I2C 蓝屏 1 MD0069  一个电阻 (6)
22 模块 4*4薄膜键盘 1 后2 (1)
23 面包板 ZY-102 830孔 白色 (纸卡包装) 1 2
24 模块 5V步进电机 1 23R23 (18)
25 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
26 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
27 面包线 面包板连接线65根 1
28 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 OR0006
29 舵机 SG90 9G 23*12.2*29mm 蓝色 辉盛(环保) 1 FWE
30 电池扣 优质型 9V电池扣 实验电源连接线 1 83400039 (5)
31 IC卡 白卡 85.5*54*0.80MM 1 111
32 钥匙扣 TAG-03 41*33*403mm ABS蓝色 1 KE0078 (2)
33 keyes模块 Keyes RFID-RC522 射频模块 (焊盘孔) 红色 环保 1 KE0078 (1)
34 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
35 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
36 keyes模块 keyes 插件RGB模块(焊盘孔) 红色 环保 1 1
37 keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
38 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
39 Keyes模块 keyes 1302时钟模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0050 (1)
40 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0054 (2)
41 keyes驱动板 Keyes ULN2003步进电机驱动板(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0079  (1)
42 keyes传感器 keyes MQ-2 烟雾传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 MQ-2 (1)
43 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
44 传感器模块 keyes TMD27713 距离传感器 1 3r
45 传感器模块 keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器 1 5
46 传感器模块 keyes GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器 1 1
47 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0113不带开发板 KE0114带官方Arduino UNO R3

34 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以将上面的按键控制小灯的实验扩展成4个按键对应3 个小灯,占用7个数字I/O 接口。为方便接线,我们把3个小灯用一个keyes 插件RGB模块代替。keyes 插件RGB模块代替由一个插件全彩LED制成,通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。

本实验中我们利用4个按键控制3个PWM口,控制RGB模块发光颜色从而达到抢答器的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int redled=11;

int greenled=10;

int blueled=9;

int redpin=5;

int greenpin=4;

int bluepin=3;

int restpin=2;

int red;

int green;

int blue;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode( blueled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

pinMode(bluepin,INPUT);

}

void loop()

{

red=digitalRead(redpin);

green=digitalRead(greenpin);

blue=digitalRead(bluepin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

if(blue==LOW)BLUE_YES();

}

void RED_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(255, 0, 0);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 255, 0);

}

clear_led();

}

void BLUE_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 0, 255);

}

clear_led();

}

void clear_led()

{

color(0, 0, 0);

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redled, red);

analogWrite(greenled,green);

analogWrite(blueled, blue);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了,我们根据RGB灯显示的颜色判断是谁抢答成功。在复位后。RGB灯关闭。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 8*8点阵显示实验

实验说明

点阵在我们生活中很常见,很多都有用到他,比如LED广告显示屏,电梯显示楼层,公交车报站等等。

8*8点阵共由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则7脚接高电平A脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第7脚要接高电平,而A、B、C、D、E、F、G、H这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第A脚接低电平,而0、1、2、3、4、5、6、7接高电平,那么第一列就会点亮。

在本课程中,我们只是让点阵输出一个“0”。

8*8点阵原理图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客

8*8点阵实物图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客 图形111

实验器材

开发板*1

USB线*1

8*8点阵*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

16

测试代码

//定义了一个数组,用来存放“0”字的字模

unsigned char Text[]={0x00,0x1c,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1c};

void Draw_point(unsigned char x,unsigned char y)//画点函数

{

clear_();

digitalWrite(x+2, HIGH);

digitalWrite(y+10, LOW);

delay(1);

}

void show_num(void)//显示函数,最终还是调用了画点函数。

{

unsigned char i,j,data;

for(i=0;i<8;i++)

{

data=Text[i];

for(j=0;j<8;j++)

{

if(data & 0x01)Draw_point(j,i);

data>>=1;

}

}

}

void setup(){

int i = 0 ;

for(i=2;i<18;i++)

{

pinMode(i, OUTPUT);

}

clear_();

}

void loop()

{

show_num();

}

void clear_(void)//清除屏幕

{

for(int i=2;i<10;i++)

digitalWrite(i, LOW);

for(int i=0;i<8;i++)

digitalWrite(i+10, HIGH);

}

测试结果

下载完程序后,点阵上显示数字“0”。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602 LCD显示实验

实验说明

开发板IO口只有限,加些传感器、继电器等模块多了,IO口就不够用了,原来的1602

LCD屏需要7个IO口才能驱动起来,1602 I2C 蓝屏模块含LCD1602转接板和1602 LCD

屏。它通过I2C通信,只需要2个IO口就能驱动。

1602 LCD屏可以显示2行共32个字符,这个实验我们只是让1602 LCD屏显示对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

杜邦线若干

接线方法

18

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

void setup()

{

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop()

{

}

测试结果

按照接线方法接好线,烧录好代码,上电后,通电后,旋转模块电位器调节背光,LCD上第一行和第二行分别显示”Hello, world!”和”Hello, keyes!”字符。

实验十九 超声波测距显示实验

实验说明

超声波传感器主要用于测距,它具有高精度、盲区(2cm)超近、性能稳定的特点。本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 I2C 蓝屏。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 I2C 蓝屏上显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

超声波传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

19

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

#define echoPin 9 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 I2C 蓝屏上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 I2C 蓝屏上显示”-1”字符。

实验二十 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 I2C 蓝屏上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 I2C 蓝屏做显示器。这个实验中我们利用1302时钟模块和1602 I2C 蓝屏自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 I2C 蓝屏显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

1302时钟模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

20

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 10; // RST

uint8_t IO_PIN = 9; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 8; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

Serial.println(buf);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

Serial.begin(9600);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

/* Tuesday, May 19, 2009 at 21:16:37. */

Time t(2017,10,24,10,11,22,3);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十一 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 I2C 蓝屏做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器。人体红外热释电传感器是基于红外线技术的自动控制产品。它具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗,超低电压工作模式等特点。

当检测到有人有附近移动时,在1602 I2C 蓝屏显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 I2C 蓝屏显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

21

测试代码

// include the library code:

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

byte sensorPin = 6;//定义数字口6

byte indicator = 10;//定义数字口10

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口6位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口10为输出

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口6的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数字口10的状态

if(state == 1)//当数值口6位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area!”);

}

else if(state == 0) //当数值口6位低电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

delay(500);//延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符,LED亮起;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符,LED熄灭。

实验二十二 4×4按键显示实验

实验说明

为了节约单片机I/O口,我们将多个按键做成矩阵键盘。本实验中用到了一个4×4按键矩阵,实验中,当我们按下矩阵中按键后,串口监视器中会显示对应字符。

4*4 薄膜按键脚位,请看上图。 其原理图如下

实验器材

开发板 *1

USB线*1

4*4 薄膜按键*1

面包板连接线若干

接线方法

22

测试代码

#include <Keypad.h>

const byte ROWS = 4; //定义 4 行

const byte COLS = 4; //定义 4 列

char keys[ROWS][COLS] = {

{‘1′,’2′,’3′,’A’},

{‘4′,’5′,’6′,’B’},

{‘7′,’8′,’9′,’C’},

{‘*’,’0′,’#’,’D’}

};

//连接 4*4 按键的行位端口,相应控制板的数字 IO 口

byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6};

//连接 4*4 按键的列位端口,相应控制板的数字 IO 口

byte colPins[COLS] = {5,4,3,2};

//调用 Keypad 类库功能函数

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );

void setup(){

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

char key = keypad.getKey();

if (key != NO_KEY){

Serial.println(key);

}

}

测试结果

将程序下载到实验板后,打开串口监视器, 此时按下键盘上的某个键, 在串口工具上显示该按键的值,如下图。

实验二十三 步进电机实验

实验说明

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到

一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。你

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时你也可以通过

控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

下面这个就是本次实验使用的步进电机
csc
减速步进电机

直径:28mm

电压:5V

步进角度:5.625 x 1/64

减速比:1/64

5线4相 可以用普通uln2003芯片驱动,也可以接成2相使用

该步进电机空载耗电在50mA以下,带64倍减速器,输出力矩比较大,可以驱动重负

载,极适合开发板使用。注意:此款步进电机带有64倍减速器,与不带减速器的步进

电机相比,转速显得较慢,为方便观察,可在输出轴处粘上一片小纸板。

csc

步进电机(五线四相)驱动板(UL2003)试验板

KE0079  (1)

实验器材

开发板*1

USB线*1

减速步进电机*1

UL2003*1

杜邦线若干

接线图

23

测试代码

#include <Stepper.h>

//这里设置步进电机旋转一圈是多少步

#define STEPS 100

//设置步进电机的步数和引脚

Stepper stepper(STEPS, 11, 10, 9, 8);

//定义变量用来存储历史读数

int previous = 0;

void setup()

{

//设置电机每分钟的转速为90步

stepper.setSpeed(90);

}

void loop()

{

//获取传感器读数

int val = analogRead(0);

//移动步数为当前读数减去历史读数

stepper.step(val – previous);

//保存历史读数

previous = val;

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,5V步进电机转动,转动速度很慢。

实验二十四 舵机控制实验

实验说明

舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测

器所构成。舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜

色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极

线,橙色为信号线。

舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM

(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms

之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相

对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋

转的角度也会有所不同。

实验器材

开发板*1

USB线*1

舵机*1

面包线若干

接线图

24

测试代码

程序A:

int servopin=9;//定义数字接口9 连接伺服舵机信号线

int myangle;//定义角度变量

int pulsewidth;//定义脉宽变量

int val;

void servopulse(int servopin,int myangle)//定义一个脉冲函数

{

pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值

digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平至高

delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数

digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平至低

delay(20-pulsewidth/1000);

}

void setup()

{

pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口

Serial.begin(9600);//连接到串行端口,波特率为9600

Serial.println(“servo=o_seral_simple ready” ) ;

}

void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应数的次数

{

val=Serial.read();//读取串行端口的值

if(val>=’0’&&val<=’9′)

{

val=val-‘0’;//将特征量转化为数值变量

val=val*(180/9);//将数字转化为角度

Serial.print(“moving servo to “);

Serial.print(val,DEC);

Serial.println();

for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度

{

servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数

}

}

}

程序B:

#include <Servo.h>

Servo myservo;//定义舵机变量名

void setup()

{

myservo.attach(9);//定义舵机接口(9、10 都可以,缺点只能控制2 个)

}

void loop()

{

myservo.write(90);//设置舵机旋转的角度

}

测试结果

程序A 结果:

在串口监视器中输入数字点击发送,舵机转动到所对应的角度数的位置,并将角度打印显示到屏幕上。

程序B结果:

舵机自己转动到90度位置。

实验二十五 RFID读卡器实验

实验说明

射频技术也简称 RFID,RFID 是英文 radio frequency identification”的缩写,叫做射频识

别技术,简称射频技术。本实验只是用RFID模块读取IC卡和钥匙扣中的内容。RFID模块,一定要使用+3.3V 供电,否则会烧掉模块。

实验器材

开发板*1

USB线*1

RFID-RC522 射频模块*1

IC卡*1

钥匙扣*1

杜邦线若干

接线图

25

测试代码

#include <SPI.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define MAX_LEN 16

const int chipSelectPin = 10;//if the controller is UNO,328,168

//const int chipSelectPin = 53;//if the controller is MEGA 2560

const int NRSTPD = 5;

//MF522command word

#define PCD_IDLE 0x00 //NO action; cancel current command

#define PCD_AUTHENT 0x0E //verify key

#define PCD_RECEIVE 0x08 //receive data

#define PCD_TRANSMIT 0x04 //send data

#define PCD_TRANSCEIVE 0x0C //receive and send data

#define PCD_RESETPHASE 0x0F //reset

#define PCD_CALCCRC 0x03 //CRC calculation

//Mifare_One Card command word

#define PICC_REQIDL 0x26 // line-tracking area is dormant #define PICC_REQALL 0x52 //line-tracking area is interfered

#define PICC_ANTICOLL 0x93 //Anti collision

#define PICC_SElECTTAG 0x93 //choose cards

#define PICC_AUTHENT1A 0x60 //Verify A key

#define PICC_AUTHENT1B 0x61 //Verify B key

#define PICC_READ 0x30 // Reader Module

#define PICC_WRITE 0xA0 // letter block

#define PICC_DECREMENT 0xC0

#define PICC_INCREMENT 0xC1

#define PICC_RESTORE 0xC2 //Transfer data to buffer

#define PICC_TRANSFER 0xB0 //Save buffer data

#define PICC_HALT 0x50 //Dormancy

//MF522 Error code returned when communication

#define MI_OK 0

#define MI_NOTAGERR 1

#define MI_ERR 2

//——————MFRC522 Register—————

//Page 0:Command and Status

#define Reserved00 0x00

#define CommandReg 0x01

#define CommIEnReg 0x02

#define DivlEnReg 0x03

#define CommIrqReg 0x04

#define DivIrqReg 0x05

#define ErrorReg 0x06

#define Status1Reg 0x07

#define Status2Reg 0x08

#define FIFODataReg 0x09

#define FIFOLevelReg 0x0A

#define WaterLevelReg 0x0B

#define ControlReg 0x0C

#define BitFramingReg 0x0D

#define CollReg 0x0E

#define Reserved01 0x0F

//Page 1:Command

#define Reserved10 0x10

#define ModeReg 0x11

#define TxModeReg 0x12

#define RxModeReg 0x13

#define TxControlReg 0x14

#define TxAutoReg 0x15

#define TxSelReg 0x16

#define RxSelReg 0x17

#define RxThresholdReg 0x18

#define DemodReg 0x19

#define Reserved11 0x1A

#define Reserved12 0x1B

#define MifareReg 0x1C

#define Reserved13 0x1D

#define Reserved14 0x1E

#define SerialSpeedReg 0x1F

//Page 2:CFG

#define Reserved20 0x20

#define CRCResultRegM 0x21

#define CRCResultRegL 0x22

#define Reserved21 0x23

#define ModWidthReg 0x24

#define Reserved22 0x25

#define RFCfgReg 0x26

#define GsNReg 0x27

#define CWGsPReg 0x28

#define ModGsPReg 0x29

#define TModeReg 0x2A

#define TPrescalerReg 0x2B

#define TReloadRegH 0x2C

#define TReloadRegL 0x2D

#define TCounterValueRegH 0x2E

#define TCounterValueRegL 0x2F

//Page 3:TestRegister

#define Reserved30 0x30

#define TestSel1Reg 0x31

#define TestSel2Reg 0x32

#define TestPinEnReg 0x33

#define TestPinValueReg 0x34

#define TestBusReg 0x35

#define AutoTestReg 0x36

#define VersionReg 0x37

#define AnalogTestReg 0x38

#define TestDAC1Reg 0x39

#define TestDAC2Reg 0x3A

#define TestADCReg 0x3B

#define Reserved31 0x3C

#define Reserved32 0x3D

#define Reserved33 0x3E

#define Reserved34 0x3F

uchar serNum[5];

uchar writeDate[16] ={‘T’, ‘e’, ‘n’, ‘g’, ‘ ‘, ‘B’, ‘o’, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0};

uchar sectorKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

};

uchar sectorNewKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

};

void setup() {

Serial.begin(9600); // RFID reader SOUT pin connected to Serial RX pin at 2400bps

// start the SPI library:

SPI.begin();

pinMode(chipSelectPin,OUTPUT); // Set digital pin 10 as OUTPUT to connect it to the RFID /ENABLE pin

digitalWrite(chipSelectPin, LOW); // Activate the RFID reader

pinMode(NRSTPD,OUTPUT); // Set digital pin 10 , Not Reset and Power-down

digitalWrite(NRSTPD, HIGH);

MFRC522_Init();

}

void loop()

{

uchar i,tmp;

uchar status;

uchar str[MAX_LEN];

uchar RC_size;

uchar blockAddr; //Select the address of the operation 0~63

// searching card, return card type

status = MFRC522_Request(PICC_REQIDL, str);

if (status == MI_OK)

{

}

status = MFRC522_Anticoll(str);

memcpy(serNum, str, 5);

if (status == MI_OK)

{

Serial.println(“The card’s number is : “);

Serial.print(serNum[0],BIN);

Serial.print(serNum[1],BIN);

Serial.print(serNum[2],BIN);

Serial.print(serNum[3],BIN);

Serial.print(serNum[4],BIN);

Serial.println(” “);

}

// select card, return card capacity

RC_size = MFRC522_SelectTag(serNum);

if (RC_size != 0)

{}

// write data card

blockAddr = 7; // data block 7

status = MFRC522_Auth(PICC_AUTHENT1A, blockAddr, sectorKeyA[blockAddr/4], serNum); // authentication

if (status == MI_OK)

{

// write data

status = MFRC522_Write(blockAddr, sectorNewKeyA[blockAddr/4]);

Serial.print(“set the new card password, and can modify the data of the Sector: “);

Serial.print(blockAddr/4,DEC);

// write data

blockAddr = blockAddr – 3 ;

status = MFRC522_Write(blockAddr, writeDate);

if(status == MI_OK)

{

Serial.println(“OK!”);

}

}

// read card

blockAddr = 7; // data block 7

status = MFRC522_Auth(PICC_AUTHENT1A, blockAddr,

sectorNewKeyA[blockAddr/4], serNum); // authentication

if (status == MI_OK)

{

// read data

blockAddr = blockAddr – 3 ;

status = MFRC522_Read(blockAddr, str);

if (status == MI_OK)

{

Serial.println(“Read from the card ,the data is : “);

for (i=0; i<16; i++)

{

Serial.print(str[i]);

}

Serial.println(” “);

}

}

Serial.println(” “);

MFRC522_Halt(); // command card into sleeping mode

}

void Write_MFRC522(uchar addr, uchar val)

{

digitalWrite(chipSelectPin, LOW);

SPI.transfer((addr<<1)&0x7E);

SPI.transfer(val);

digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);

}

uchar Read_MFRC522(uchar addr)

{

uchar val;

digitalWrite(chipSelectPin, LOW);

//address format: 1XXXXXX0

SPI.transfer(((addr<<1)&0x7E) | 0x80);

val =SPI.transfer(0x00);

digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);

return val;

}

void SetBitMask(uchar reg, uchar mask)

{

uchar tmp;

tmp = Read_MFRC522(reg);

Write_MFRC522(reg, tmp | mask); // set bit mask

}

void ClearBitMask(uchar reg, uchar mask)

{

uchar tmp;

tmp = Read_MFRC522(reg);

Write_MFRC522(reg, tmp & (~mask)); // clear bit mask

}

void AntennaOn(void)

{

uchar temp;

temp = Read_MFRC522(TxControlReg);

if (!(temp & 0x03))

{

SetBitMask(TxControlReg, 0x03);

}

}

void AntennaOff(void)

{

ClearBitMask(TxControlReg, 0x03);

}

void MFRC522_Reset(void)

{

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_RESETPHASE);

}

void MFRC522_Init(void)

{

digitalWrite(NRSTPD,HIGH);

MFRC522_Reset();

//Timer: TPrescaler*TreloadVal/6.78MHz = 24ms

Write_MFRC522(TModeReg, 0x8D); //Tauto=1; f(Timer) = 6.78MHz/TPreScaler

Write_MFRC522(TPrescalerReg, 0x3E); //TModeReg[3..0] + TPrescalerReg

Write_MFRC522(TReloadRegL, 30);

Write_MFRC522(TReloadRegH, 0);

Write_MFRC522(TxAutoReg, 0x40); //100%ASK

Write_MFRC522(ModeReg, 0x3D); //CRC original value 0x6363 ???

AntennaOn(); // open antenna

}

uchar MFRC522_Request(uchar reqMode, uchar *TagType)

{

uchar status;

uint backBits; // bits of data received

Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x07); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0] ???

TagType[0] = reqMode;

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, TagType, 1, TagType, &backBits);

if ((status != MI_OK) || (backBits != 0x10))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_ToCard(uchar command, uchar *sendData, uchar sendLen, uchar *backData, uint *backLen)

{

uchar status = MI_ERR;

uchar irqEn = 0x00;

uchar waitIRq = 0x00;

uchar lastBits;

uchar n;

uint i;

switch (command)

{

case PCD_AUTHENT: // card key authentication

{

irqEn = 0x12;

waitIRq = 0x10;

break;

}

case PCD_TRANSCEIVE: // send data in FIFO

{

irqEn = 0x77;

waitIRq = 0x30;

break;

}

default:

break;

}

Write_MFRC522(CommIEnReg, irqEn|0x80); // permission for interrupt request

ClearBitMask(CommIrqReg, 0x80); // clear all bits of the interrupt request

SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); //FlushBuffer=1, FIFO initialize

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); //NO action; clear current command ???

// write data into FIFO

for (i=0; i<sendLen; i++)

{

Write_MFRC522(FIFODataReg, sendData[i]);

}

// execute command

Write_MFRC522(CommandReg, command);

if (command == PCD_TRANSCEIVE)

{

SetBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=1,transmission of data starts

}

// wait for the completion of data transmission

i = 2000; // adjust i according to clock frequency, max wait time for M1 card operation 25ms ???

do

{

//CommIrqReg[7..0]

//Set1 TxIRq RxIRq IdleIRq HiAlerIRq LoAlertIRq ErrIRq TimerIRq

n = Read_MFRC522(CommIrqReg);

i–;

}

while ((i!=0) && !(n&0x01) && !(n&waitIRq));

ClearBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=0

if (i != 0)

{

if(!(Read_MFRC522(ErrorReg) & 0x1B)) //BufferOvfl Collerr CRCErr ProtecolErr

{

status = MI_OK;

if (n & irqEn & 0x01)

{

status = MI_NOTAGERR; //??

}

if (command == PCD_TRANSCEIVE)

{

n = Read_MFRC522(FIFOLevelReg);

lastBits = Read_MFRC522(ControlReg) & 0x07;

if (lastBits)

{

*backLen = (n-1)*8 + lastBits;

}

else

{

*backLen = n*8;

}

if (n == 0)

{

n = 1;

}

if (n > MAX_LEN)

{

n = MAX_LEN;

}

// read the data received in FIFO

for (i=0; i<n; i++)

{

backData[i] = Read_MFRC522(FIFODataReg);

}

}

}

else

{

status = MI_ERR;

}

}

//SetBitMask(ControlReg,0x80); //timer stops

//Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);

return status;

}

uchar MFRC522_Anticoll(uchar *serNum)

{

uchar status;

uchar i;

uchar serNumCheck=0;

uint unLen;

Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x00); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0]

serNum[0] = PICC_ANTICOLL;

serNum[1] = 0x20;

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, serNum, 2, serNum, &unLen);

if (status == MI_OK)

{

// verify card sequence number

for (i=0; i<4; i++)

{

serNumCheck ^= serNum[i];

}

if (serNumCheck != serNum[i])

{

status = MI_ERR;

}

}

//SetBitMask(CollReg, 0x80); //ValuesAfterColl=1

return status;

}

void CalulateCRC(uchar *pIndata, uchar len, uchar *pOutData)

{

uchar i, n;

ClearBitMask(DivIrqReg, 0x04); //CRCIrq = 0

SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); // clear FIFO pointer

//Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);

// write data into FIFO

for (i=0; i<len; i++)

{

Write_MFRC522(FIFODataReg, *(pIndata+i));

}

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_CALCCRC);

// wait for completion of CRC calculation

i = 0xFF;

do

{

n = Read_MFRC522(DivIrqReg);

i–;

}

while ((i!=0) && !(n&0x04)); //CRCIrq = 1

// read result from CRC calculation

pOutData[0] = Read_MFRC522(CRCResultRegL);

pOutData[1] = Read_MFRC522(CRCResultRegM);

}

uchar MFRC522_SelectTag(uchar *serNum)

{

uchar i;

uchar status;

uchar size;

uint recvBits;

uchar buffer[9];

//ClearBitMask(Status2Reg, 0x08); //MFCrypto1On=0

buffer[0] = PICC_SElECTTAG;

buffer[1] = 0x70;

for (i=0; i<5; i++)

{

buffer[i+2] = *(serNum+i);

}

CalulateCRC(buffer, 7, &buffer[7]); //??

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buffer, 9, buffer, &recvBits);

if ((status == MI_OK) && (recvBits == 0x18))

{

size = buffer[0];

}

else

{

size = 0;

}

return size;

}

uchar MFRC522_Auth(uchar authMode, uchar BlockAddr, uchar *Sectorkey, uchar *serNum)

{

uchar status;

uint recvBits;

uchar i;

uchar buff[12];

// Verification instructions + block address + sector password + card sequence number

buff[0] = authMode;

buff[1] = BlockAddr;

for (i=0; i<6; i++)

{

buff[i+2] = *(Sectorkey+i);

}

for (i=0; i<4; i++)

{

buff[i+8] = *(serNum+i);

}

status = MFRC522_ToCard(PCD_AUTHENT, buff, 12, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (!(Read_MFRC522(Status2Reg) & 0x08)))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_Read(uchar blockAddr, uchar *recvData)

{

uchar status;

uint unLen;

recvData[0] = PICC_READ;

recvData[1] = blockAddr;

CalulateCRC(recvData,2, &recvData[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, recvData, 4, recvData, &unLen);

if ((status != MI_OK) || (unLen != 0x90))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_Write(uchar blockAddr, uchar *writeData)

{

uchar status;

uint recvBits;

uchar i;

uchar buff[18];

buff[0] = PICC_WRITE;

buff[1] = blockAddr;

CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))

{

status = MI_ERR;

}

if (status == MI_OK)

{

for (i=0; i<16; i++) // write 16Byte data into FIFO

{

buff[i] = *(writeData+i);

}

CalulateCRC(buff, 16, &buff[16]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 18, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))

{

status = MI_ERR;

}

}

return status;

}

void MFRC522_Halt(void)

{

uchar status;

uint unLen;

uchar buff[4];

buff[0] = PICC_HALT;

buff[1] = 0;

CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff,&unLen);

}

连接MEGA 2560开发板测试时,代码中const int chipSelectPin = 10;//if the controller is UNO,328,168 改为const int chipSelectPin = 53;//if the controller is MEGA 2560

测试结果

把上面的测试代码编译通过,下载到我们的开发板中,当 IC 卡和钥匙扣靠近后,我们可以读取到对应数据,并在监控窗口中显示,如下图。

Ks0077_32-5

实验二十六 声控灯实验

实验说明

麦克风声音传感器是专门用来检测声音的传感器。传感器有S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中,我通过传感器检测声音大小,从而控制一个LED亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

26

测试代码

int MIC=0;//定义声音传感器为模拟0 接口

int LED=9;//定义LED接口为数字9 接口

int val=0;//定义数字变量

void setup()

{

pinMode(LED,OUTPUT);//定义LED 为输出接口

pinMode(MIC,INPUT);//定义声音传感器为输入接口

Serial.begin(9600);//设定波特率为9600

}

void loop()

{

val=analogRead(MIC);//读取声音传感器的模拟值

Serial.println(val);//输出模拟值,并将其打印出来

if(val>=300)//当模拟值大于300 时LED亮起

{

digitalWrite(LED,HIGH);

}else

{

digitalWrite(LED,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以检测声音大小,输出模拟值,声音越大,输出越大。当声音大小到达一定数值时,LED亮起,否则LED熄灭。

实验二十七 继电器控灯实验

实验说明

继电器模块是一种用于低电控制高电,保护电路的模块。本实验用到的5V单路继电器模块高电平有效,它有控制指示灯,吸合亮,断开不亮。实验中我们通过控制继电器从而控制一个LED的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

27

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2S

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,继电器开启(ON端和COM端连通)2S,LED

亮起;停止(NC端和COM端连通)2S,LED熄灭;循环交替。开启时继电器上D2灯

亮起。

实验二十八 温湿度显示实验

实验说明

前面课程中我们在1602 I2C 蓝屏上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 I2C 蓝屏做显示器。这个实验中我们主要用到了DHT11温湿度传感器和1602 I2C 蓝屏。DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中我们DHT11温湿度传感器测试出当前环境中的温度和湿度,然后在1602 I2C 蓝屏显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

DHT11温湿度传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

28

测试代码

#include <dht11.h>

// include the library code:

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 10

void setup(){

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Humidity (%):”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Temp (C):”);

}

void loop(){

int chk;

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

break;

default:

break;

}

// DISPLAT DATA

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(DHT.temperature);

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示当前环境中的温度和湿度值。

实验二十九 气体检测实验

实验说明

这个实验中我们主要用MQ-2烟雾传感器检测空气中的可燃气体,并将结果显示在1602 I2C 蓝屏上。MQ-2烟雾传感器主要适用于液化气、丙烷和氢气等,它有模拟输出和数字输出两个输出口,它的模拟输出电压随检测环境中气体浓度的升高而增大,具有快速的响应恢复、灵敏度可调、信号有输出指示等特性。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

MQ-2烟雾传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

29

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int gas_din=12;

int gas_ain=A0;

int led=9;

int ad_value;

void setup()

{

pinMode(led,OUTPUT);

pinMode(gas_din,INPUT);

pinMode(gas_ain,INPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

}

void loop()

{

ad_value=analogRead(gas_ain);

if(digitalRead(gas_din)==LOW)

{

digitalWrite(led,HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Gas leakage! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Value:”);

if(ad_value<10)

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(7,1);

lcd.print(” “);

}

if((ad_value>=10)&&(ad_value<100))

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(8,1);

lcd.print(” “);

}

if( ad_value>=100)

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(” “);

}

}

else

{

digitalWrite(led,LOW);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Gas not leak! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Gas not leak! “);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,上电后,旋转MQ-2烟雾传感器上的电位器,调节灵敏度,将传感器上的一个LED调节到介于不亮与与亮的临界点,灵敏度最好。旋转1602 I2C 蓝屏上电位器调节LCD背光。当没有检测到可燃气体时,1602 I2C 蓝屏第一行和第二行显示”Gas not leak! “字符,插件LED不亮;检测到可燃气体时1602 I2C 蓝屏第一行显示”Gas leakage!”字符,第二行显示”Value:”字符和输出的模拟值。

实验三十 摇杆模块和电位器控制RGB模块实验

实验说明

RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色,这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色。

这个实验中我们用一个RGB模块,通过调节摇杆模块和电位器,即可调节RGB灯颜色的变化,并将数据显示在1602 I2C 蓝屏上,即可得到所有颜色的叠加方法。例如,实验中我们将R调节至255,G调节至255,B调节至255,RGB灯显示白色,我们就可以知道以RGB 1:1:1的比例叠加就能得到白色。

实验器材

开发板*1

USB线*1

摇杆模块*1

可调电位器*1

1602 I2C 蓝屏*1

keyes 插件RGB模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

30

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int redpin = 11; //select the pin for the red LED

int greenpin =10;// select the pin for the green LED

int bluepin =9; // select the pin for the blue LED

int Z =8;

int val;

int value1;

int value2;

int value3;

void setup() {

pinMode(redpin, OUTPUT);

pinMode(bluepin, OUTPUT);

pinMode(greenpin, OUTPUT);

pinMode(Z, INPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“R;”);

lcd.setCursor(8,0);

lcd.print(“G;”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“B;”);

}

void loop()

{

val=digitalRead(Z);

if(val==HIGH)

{

analogWrite(redpin, 255);

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“255”);

analogWrite(greenpin, 255);

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(“255”);

analogWrite(bluepin, 255);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“255″);

}

else

{

value1=map( analogRead(0),0,1023,0,255);

value2=map( analogRead(1),0,1023,0,255);

value3=map( analogRead(2),0,1023,0,255);

analogWrite(redpin, value1);

if(value1<10)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

lcd.setCursor(3,0);

lcd.print(” “);

}

if((value1>=10)&&(value1<100))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

lcd.setCursor(4,0);

lcd.print(” “);

}

if(value1>=100)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

}

delay(100);

analogWrite(greenpin, value2);

if(value2<10)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

lcd.setCursor(11,0);

lcd.print(” “);

}

if((value2>=10)&&(value2<100))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

lcd.setCursor(12,0);

lcd.print(” “);

}

if(value2>=100)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

}

delay(100);

analogWrite(bluepin, value3);

if(value3<10)

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print(” “);

}

if((value3>=10)&&(value3<100))

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

lcd.setCursor(4,1);

lcd.print(” “);

}

if(value3>=100)

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

}

delay(100);

}

}

测试结果

下载完程序后,上电后,按下摇杆模块Z方向时,RGB灯显示白色,1602 I2C 蓝屏上

显示的RGB数值都为255。松开摇杆模块Z方向时,调节摇杆模块和电位器,RGB灯

显示不同颜色,并且可以在1602 I2C 蓝屏看到对应数值。

实验三十一 TMD27713 距离传感器实验

实验说明

keyes TMD27713 距离传感器是环境光+接近传感器+红外LED三合一传感器,它主要有两方面的功用,一方面用于来侦测当前环境光亮度(ALS);并且采用软件调节的方式按照当前环境光亮度状况自动调节背光亮度以适应环境亮度;使背光亮度柔和起到保护视力的作用同时可以达到节电的效果;另一功能我们称为接近传感功能(PROX)。

本实验只是简单的测试下这个传感器的基本功能。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes TMD27713 距离传感器*1

杜邦线若干

接线图

31

测试代码

#define DUMP_REGS

#include <Wire.h>

#include <APDS9930.h>

// Pins

#define APDS9930_INT 2 // Needs to be an interrupt pin

#define LED_PIN 13 // LED for showing interrupt

// Constants

#define PROX_INT_HIGH 600 // Proximity level for interrupt

#define PROX_INT_LOW 0 // No far interrupt

// Global variables

APDS9930 apds = APDS9930();

float ambient_light = 0; // can also be an unsigned long

uint16_t ch0 = 0;

uint16_t ch1 = 1;

uint16_t proximity_data = 0;

volatile bool isr_flag = false;

void setup() {

// Set LED as output

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

pinMode(APDS9930_INT, INPUT);

// Initialize Serial port

Serial.begin(9600);

Serial.println();

Serial.println(F(“——————————“));

Serial.println(F(“APDS-9930 – ProximityInterrupt”));

Serial.println(F(“——————————“));

// Initialize interrupt service routine

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(APDS9930_INT), interruptRoutine, FALLING);

// Initialize APDS-9930 (configure I2C and initial values)

if (apds.init()) {

Serial.println(F(“APDS-9930 initialization complete”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during APDS-9930 init!”));

}

// Adjust the Proximity sensor gain

if (!apds.setProximityGain(PGAIN_2X)) {

Serial.println(F(“Something went wrong trying to set PGAIN”));

}

// Set proximity interrupt thresholds

if (!apds.setProximityIntLowThreshold(PROX_INT_LOW)) {

Serial.println(F(“Error writing low threshold”));

}

if (!apds.setProximityIntHighThreshold(PROX_INT_HIGH)) {

Serial.println(F(“Error writing high threshold”));

}

// Start running the APDS-9930 proximity sensor (interrupts)

if (apds.enableProximitySensor(true)) {

Serial.println(F(“Proximity sensor is now running”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during sensor init!”));

}

// Start running the APDS-9930 light sensor (no interrupts)

if (apds.enableLightSensor(false)) {

Serial.println(F(“Light sensor is now running”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during light sensor init!”));

}

#ifdef DUMP_REGS

/* Register dump */

uint8_t reg;

uint8_t val;

for (reg = 0x00; reg <= 0x19; reg++) {

if ((reg != 0x10) && \

(reg != 0x11))

{

apds.wireReadDataByte(reg, val);

Serial.print(reg, HEX);

Serial.print(“: 0x”);

Serial.println(val, HEX);

}

}

apds.wireReadDataByte(0x1E, val);

Serial.print(0x1E, HEX);

Serial.print(“: 0x”);

Serial.println(val, HEX);

#endif

}

void loop() {

// If interrupt occurs, print out the proximity level

if (isr_flag) {

// Read proximity level and print it out

if (!apds.readProximity(proximity_data)) {

Serial.println(“Error reading proximity value”);

}

else {

Serial.print(“Proximity detected! Level: “);

Serial.print(proximity_data);

Serial.print(” “);

}

apds.readAmbientLightLux(ambient_light);

// Read the light levels (ambient, red, green, blue)

if (!apds.readAmbientLightLux(ambient_light) ||

!apds.readCh0Light(ch0) ||

!apds.readCh1Light(ch1)) {

Serial.println(F(“Error reading light values”));

}

else {

Serial.print(F(“Ambient: “));

Serial.print(ambient_light);

Serial.print(F(” Ch0: “));

Serial.print(ch0);

Serial.print(F(” Ch1: “));

Serial.println(ch1);

}

// Turn on LED for a half a second

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

delay(300);

digitalWrite(LED_PIN, LOW);

// Reset flag and clear APDS-9930 interrupt (IMPORTANT!)

isr_flag = false;

if (!apds.clearProximityInt()) {

Serial.println(“Error clearing interrupt”);

}

}

}

void interruptRoutine() {

isr_flag = true;

}

测试结果

测试时需用arduino-1.8.2版本软件测试,下载完程序后,上电后,打开串口监视器,显

示如下图。

实验三十二 加速度传感器实验

实验说明

MMA8452Q 是一款具有 12位分辨率的智能低功耗、三轴、电容式微机械加速度传感器。这款加速度传感器具有丰富嵌入式功能,带有灵活的用户可编程选项,可以配置多达两个中断引脚。嵌入式中断功能可以节省整体功耗,解除主处理器不断轮询数据的负担。MMA8452Q 具有±2g/±4g/±8g的用户可选量程,可以实时输出高通滤波数据和非滤波数据。该器件可被配置成利用任意组合可配置嵌入式的功能生成惯性唤醒中断信号,这就使MMA8452Q 在监控事件同时,在静止状态保持低功耗模式。

本实验只是利用keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器测试下物体的三轴加速度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器*1

杜邦线若干

接线图

32

测试代码

#include <Wire.h> // Must include Wire library for I2C

#include <SparkFun_MMA8452Q.h> // Includes the SFE_MMA8452Q library

// Begin using the library by creating an instance of the MMA8452Q

// class. We’ll call it “accel”. That’s what we’ll reference from

// here on out.

MMA8452Q accel;

// The setup function simply starts serial and initializes the

// accelerometer.

void setup()

{

Serial.begin(9600);

Serial.println(“MMA8452Q Test Code!”);

// Choose your adventure! There are a few options when it comes

// to initializing the MMA8452Q:

// 1. Default init. This will set the accelerometer up

// with a full-scale range of +/-2g, and an output data rate

// of 800 Hz (fastest).

accel.init();

// 2. Initialize with FULL-SCALE setting. You can set the scale

// using either SCALE_2G, SCALE_4G, or SCALE_8G as the value.

// That’ll set the scale to +/-2g, 4g, or 8g respectively.

//accel.init(SCALE_4G); // Uncomment this out if you’d like

// 3. Initialize with FULL-SCALE and DATA RATE setting. If you

// want control over how fast your accelerometer produces

// data use one of the following options in the second param:

// ODR_800, ODR_400, ODR_200, ODR_100, ODR_50, ODR_12,

// ODR_6, or ODR_1.

// Sets to 800, 400, 200, 100, 50, 12.5, 6.25, or 1.56 Hz.

//accel.init(SCALE_8G, ODR_6);

}

// The loop function will simply check for new data from the

// accelerometer and print it out if it’s available.

void loop()

{

// Use the accel.available() function to wait for new data

// from the accelerometer.

if (accel.available())

{

// First, use accel.read() to read the new variables:

accel.read();

// accel.read() will update two sets of variables.

// * int’s x, y, and z will store the signed 12-bit values

// read out of the accelerometer.

// * floats cx, cy, and cz will store the calculated

// acceleration from those 12-bit values. These variables

// are in units of g’s.

// Check the two function declarations below for an example

// of how to use these variables.

printCalculatedAccels();

//printAccels(); // Uncomment to print digital readings

// The library also supports the portrait/landscape detection

// of the MMA8452Q. Check out this function declaration for

// an example of how to use that.

printOrientation();

Serial.println(); // Print new line every time.

}

}

// The function demonstrates how to use the accel.x, accel.y and

// accel.z variables.

// Before using these variables you must call the accel.read()

// function!

void printAccels()

{

Serial.print(accel.x, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.y, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.z, 3);

Serial.print(“\t”);

}

// This function demonstrates how to use the accel.cx, accel.cy,

// and accel.cz variables.

// Before using these variables you must call the accel.read()

// function!

void printCalculatedAccels()

{

Serial.print(accel.cx, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.cy, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.cz, 3);

Serial.print(“\t”);

}

// This function demonstrates how to use the accel.readPL()

// function, which reads the portrait/landscape status of the

// sensor.

void printOrientation()

{

// accel.readPL() will return a byte containing information

// about the orientation of the sensor. It will be either

// PORTRAIT_U, PORTRAIT_D, LANDSCAPE_R, LANDSCAPE_L, or

// LOCKOUT.

byte pl = accel.readPL();

switch (pl)

{

case PORTRAIT_U:

Serial.print(“Portrait Up”);

break;

case PORTRAIT_D:

Serial.print(“Portrait Down”);

break;

case LANDSCAPE_R:

Serial.print(“Landscape Right”);

break;

case LANDSCAPE_L:

Serial.print(“Landscape Left”);

break;

case LOCKOUT:

Serial.print(“Flat”);

break;

}

}

测试结果

下载完程序后,上电后,打开串口监视器,移动传感器值,有数值变化,显示如下图。

实验三十三 太阳光紫外线传感器实验

实验说明

Keyes GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器是一款测试紫外线的传感器,它包含GUVA-S12SD,可以广泛用于智能穿戴设备的紫外线指数检测,如带UV指数检测功能的手表,带UV指数检测的智能手机,户外检测UV指数设备等,还可以用于紫外线消毒时,用来监测紫外线强度、UV火焰探测器等。

本实验只是利用紫外线传感器检测下当前环境中的紫外线,将结果在1602 LCD上显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

33

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int led=9;

void setup()

{

pinMode(led,OUTPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Ultra-Violet “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Detection:”);

}

void loop()

{

int sensorValue = analogRead(A0);

if(sensorValue<10)

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,LOW);

}

if((sensorValue>=10)&&(sensorValue<100))

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(12,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,HIGH);

}

if( sensorValue>=100)

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(13,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,HIGH);

}

delay(500);

}

测试结果

接上线,烧录程序,上电后,在1602 LCD上显示代表紫外线含量的数值,当数值小于10时,LED熄灭;当数值大于等于10时,LED亮起。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1Peb88ea4UcGwH51amwuiLg

分类
Arduino 学习套件

KE0113 Arduino 终极版学习套件

KE0084

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 9

4、Arduino IDE的使用方法 14

5、实验课程 16

实验一 LED 闪烁实验 16

实验二 呼吸灯实验 17

实验三 广告灯实验 19

实验四 按键控制LED实验 20

实验五 抢答器实验 22

实验六 电位器调控灯光亮度实验 24

实验七 感光灯实验 25

实验八 有源蜂鸣器实验 27

实验九 无源蜂鸣器实验 28

实验十 火焰报警实验 31

实验十一 温馨水杯实验 33

实验十二 魔术光杯实验 34

实验十三 红外遥控解码实验 37

实验十四 一位数码管显示实验 39

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 43

实验十六 8*8点阵显示实验 45

实验十七 四位数码管显示数字实验 47

实验十八 1602 LCD显示实验 55

实验十九 超声波测距显示实验 56

实验二十 1302时钟显示实验 59

实验二十一 人体红外感应实验 62

实验二十二 4×4按键显示实验 64

实验二十三 步进电机实验 66

实验二十四 舵机控制实验 68

实验二十五 RFID读卡器实验 71

实验二十六 声控灯实验 86

实验二十七 继电器控灯实验 88

实验二十八 温湿度显示实验 89

实验二十九 气体检测实验 91

实验三十 摇杆模块和电位器控制RGB模块实验 94

实验三十一 TMD27713 距离传感器实验 97

实验三十二 加速度传感器实验 102

实验三十三 太阳光紫外线传感器实验 106

6、 相关资料链接 108

1、说明

这个套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的传感器模块、元器件和Arduino控制板。同时我们还会根据这些元器件和传感器模块,提供一些基Arduino控制板的学习课程,课程包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息,它让你对这些元器件、传感器模块和Arduino控制板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 LED F5-红发红-短 5
2 LED F5-黄发黄-短 5
3 LED F5-蓝发蓝-短 5
4 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 编带 8
5 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 编带 5
6 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 编带 5
7 点阵 20*20MM 1.9MM红色 共阳 1
8 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
9 数码管 四位0.36英寸共阴红 3461AH 1
10 IC 74HC595 DIP 1
11 可调电位器
  1. MU 103

(三针直排)

1
12 蜂鸣器 无源 12*8.5MM

5V 普通分体 2K

1
13 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
14 轻触按键 12*12*7.3MM 插件 4
15 按键帽 A24 黄帽(12*12*7.3)圆 4
16 传感器元件 LM35DZ 1
17 传感器元件 5MM 光敏电阻 3
18 传感器元件 红外接收 5MM 火焰 1
19 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
20 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
21 模块 1602 I2C 蓝屏 1 MD0069  一个电阻 (6)
22 模块 4*4薄膜键盘 1 后2 (1)
23 面包板 ZY-102 830孔 白色 (纸卡包装) 1 2
24 模块 5V步进电机 1 23R23 (18)
25 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
26 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
27 面包线 面包板连接线65根 1
28 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 OR0006
29 舵机 SG90 9G 23*12.2*29mm 蓝色 辉盛(环保) 1 FWE
30 电池扣 优质型 9V电池扣 实验电源连接线 1 83400039 (5)
31 IC卡 白卡 85.5*54*0.80MM 1 111
32 钥匙扣 TAG-03 41*33*403mm ABS蓝色 1 KE0078 (2)
33 keyes模块 Keyes RFID-RC522 射频模块 (焊盘孔) 红色 环保 1 KE0078 (1)
34 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
35 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
36 keyes模块 keyes 插件RGB模块(焊盘孔) 红色 环保 1 1
37 keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
38 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
39 Keyes模块 keyes 1302时钟模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0050 (1)
40 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0054 (2)
41 keyes驱动板 Keyes ULN2003步进电机驱动板(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0079  (1)
42 keyes传感器 keyes MQ-2 烟雾传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 MQ-2 (1)
43 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
44 传感器模块 keyes TMD27713 距离传感器 1 3r
45 传感器模块 keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器 1 5
46 传感器模块 keyes GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器 1 1
47 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0113不带开发板 KE0114带官方Arduino UNO R3

34 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以将上面的按键控制小灯的实验扩展成4个按键对应3 个小灯,占用7个数字I/O 接口。为方便接线,我们把3个小灯用一个keyes 插件RGB模块代替。keyes 插件RGB模块代替由一个插件全彩LED制成,通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。

本实验中我们利用4个按键控制3个PWM口,控制RGB模块发光颜色从而达到抢答器的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int redled=11;

int greenled=10;

int blueled=9;

int redpin=5;

int greenpin=4;

int bluepin=3;

int restpin=2;

int red;

int green;

int blue;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode( blueled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

pinMode(bluepin,INPUT);

}

void loop()

{

red=digitalRead(redpin);

green=digitalRead(greenpin);

blue=digitalRead(bluepin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

if(blue==LOW)BLUE_YES();

}

void RED_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(255, 0, 0);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 255, 0);

}

clear_led();

}

void BLUE_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 0, 255);

}

clear_led();

}

void clear_led()

{

color(0, 0, 0);

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redled, red);

analogWrite(greenled,green);

analogWrite(blueled, blue);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了,我们根据RGB灯显示的颜色判断是谁抢答成功。在复位后。RGB灯关闭。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 8*8点阵显示实验

实验说明

点阵在我们生活中很常见,很多都有用到他,比如LED广告显示屏,电梯显示楼层,公交车报站等等。

8*8点阵共由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则7脚接高电平A脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第7脚要接高电平,而A、B、C、D、E、F、G、H这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第A脚接低电平,而0、1、2、3、4、5、6、7接高电平,那么第一列就会点亮。

在本课程中,我们只是让点阵输出一个“0”。

8*8点阵原理图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客

8*8点阵实物图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客 图形111

实验器材

开发板*1

USB线*1

8*8点阵*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

16

测试代码

//定义了一个数组,用来存放“0”字的字模

unsigned char Text[]={0x00,0x1c,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1c};

void Draw_point(unsigned char x,unsigned char y)//画点函数

{

clear_();

digitalWrite(x+2, HIGH);

digitalWrite(y+10, LOW);

delay(1);

}

void show_num(void)//显示函数,最终还是调用了画点函数。

{

unsigned char i,j,data;

for(i=0;i<8;i++)

{

data=Text[i];

for(j=0;j<8;j++)

{

if(data & 0x01)Draw_point(j,i);

data>>=1;

}

}

}

void setup(){

int i = 0 ;

for(i=2;i<18;i++)

{

pinMode(i, OUTPUT);

}

clear_();

}

void loop()

{

show_num();

}

void clear_(void)//清除屏幕

{

for(int i=2;i<10;i++)

digitalWrite(i, LOW);

for(int i=0;i<8;i++)

digitalWrite(i+10, HIGH);

}

测试结果

下载完程序后,点阵上显示数字“0”。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602 LCD显示实验

实验说明

开发板IO口只有限,加些传感器、继电器等模块多了,IO口就不够用了,原来的1602

LCD屏需要7个IO口才能驱动起来,1602 I2C 蓝屏模块含LCD1602转接板和1602 LCD

屏。它通过I2C通信,只需要2个IO口就能驱动。

1602 LCD屏可以显示2行共32个字符,这个实验我们只是让1602 LCD屏显示对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

杜邦线若干

接线方法

18

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

void setup()

{

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop()

{

}

测试结果

按照接线方法接好线,烧录好代码,上电后,通电后,旋转模块电位器调节背光,LCD上第一行和第二行分别显示”Hello, world!”和”Hello, keyes!”字符。

实验十九 超声波测距显示实验

实验说明

超声波传感器主要用于测距,它具有高精度、盲区(2cm)超近、性能稳定的特点。本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 I2C 蓝屏。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 I2C 蓝屏上显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

超声波传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

19

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

#define echoPin 9 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 I2C 蓝屏上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 I2C 蓝屏上显示”-1”字符。

实验二十 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 I2C 蓝屏上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 I2C 蓝屏做显示器。这个实验中我们利用1302时钟模块和1602 I2C 蓝屏自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 I2C 蓝屏显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

1302时钟模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

20

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 10; // RST

uint8_t IO_PIN = 9; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 8; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

Serial.println(buf);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

Serial.begin(9600);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

/* Tuesday, May 19, 2009 at 21:16:37. */

Time t(2017,10,24,10,11,22,3);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十一 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 I2C 蓝屏做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器。人体红外热释电传感器是基于红外线技术的自动控制产品。它具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗,超低电压工作模式等特点。

当检测到有人有附近移动时,在1602 I2C 蓝屏显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 I2C 蓝屏显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

21

测试代码

// include the library code:

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

byte sensorPin = 6;//定义数字口6

byte indicator = 10;//定义数字口10

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口6位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口10为输出

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口6的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数字口10的状态

if(state == 1)//当数值口6位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area!”);

}

else if(state == 0) //当数值口6位低电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

delay(500);//延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符,LED亮起;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符,LED熄灭。

实验二十二 4×4按键显示实验

实验说明

为了节约单片机I/O口,我们将多个按键做成矩阵键盘。本实验中用到了一个4×4按键矩阵,实验中,当我们按下矩阵中按键后,串口监视器中会显示对应字符。

4*4 薄膜按键脚位,请看上图。 其原理图如下

实验器材

开发板 *1

USB线*1

4*4 薄膜按键*1

面包板连接线若干

接线方法

22

测试代码

#include <Keypad.h>

const byte ROWS = 4; //定义 4 行

const byte COLS = 4; //定义 4 列

char keys[ROWS][COLS] = {

{‘1′,’2′,’3′,’A’},

{‘4′,’5′,’6′,’B’},

{‘7′,’8′,’9′,’C’},

{‘*’,’0′,’#’,’D’}

};

//连接 4*4 按键的行位端口,相应控制板的数字 IO 口

byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6};

//连接 4*4 按键的列位端口,相应控制板的数字 IO 口

byte colPins[COLS] = {5,4,3,2};

//调用 Keypad 类库功能函数

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );

void setup(){

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

char key = keypad.getKey();

if (key != NO_KEY){

Serial.println(key);

}

}

测试结果

将程序下载到实验板后,打开串口监视器, 此时按下键盘上的某个键, 在串口工具上显示该按键的值,如下图。

实验二十三 步进电机实验

实验说明

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到

一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。你

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时你也可以通过

控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

下面这个就是本次实验使用的步进电机
csc
减速步进电机

直径:28mm

电压:5V

步进角度:5.625 x 1/64

减速比:1/64

5线4相 可以用普通uln2003芯片驱动,也可以接成2相使用

该步进电机空载耗电在50mA以下,带64倍减速器,输出力矩比较大,可以驱动重负

载,极适合开发板使用。注意:此款步进电机带有64倍减速器,与不带减速器的步进

电机相比,转速显得较慢,为方便观察,可在输出轴处粘上一片小纸板。

csc

步进电机(五线四相)驱动板(UL2003)试验板

KE0079  (1)

实验器材

开发板*1

USB线*1

减速步进电机*1

UL2003*1

杜邦线若干

接线图

23

测试代码

#include <Stepper.h>

//这里设置步进电机旋转一圈是多少步

#define STEPS 100

//设置步进电机的步数和引脚

Stepper stepper(STEPS, 11, 10, 9, 8);

//定义变量用来存储历史读数

int previous = 0;

void setup()

{

//设置电机每分钟的转速为90步

stepper.setSpeed(90);

}

void loop()

{

//获取传感器读数

int val = analogRead(0);

//移动步数为当前读数减去历史读数

stepper.step(val – previous);

//保存历史读数

previous = val;

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,5V步进电机转动,转动速度很慢。

实验二十四 舵机控制实验

实验说明

舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测

器所构成。舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜

色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极

线,橙色为信号线。

舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM

(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms

之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相

对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋

转的角度也会有所不同。

实验器材

开发板*1

USB线*1

舵机*1

面包线若干

接线图

24

测试代码

程序A:

int servopin=9;//定义数字接口9 连接伺服舵机信号线

int myangle;//定义角度变量

int pulsewidth;//定义脉宽变量

int val;

void servopulse(int servopin,int myangle)//定义一个脉冲函数

{

pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值

digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平至高

delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数

digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平至低

delay(20-pulsewidth/1000);

}

void setup()

{

pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口

Serial.begin(9600);//连接到串行端口,波特率为9600

Serial.println(“servo=o_seral_simple ready” ) ;

}

void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应数的次数

{

val=Serial.read();//读取串行端口的值

if(val>=’0’&&val<=’9′)

{

val=val-‘0’;//将特征量转化为数值变量

val=val*(180/9);//将数字转化为角度

Serial.print(“moving servo to “);

Serial.print(val,DEC);

Serial.println();

for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度

{

servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数

}

}

}

程序B:

#include <Servo.h>

Servo myservo;//定义舵机变量名

void setup()

{

myservo.attach(9);//定义舵机接口(9、10 都可以,缺点只能控制2 个)

}

void loop()

{

myservo.write(90);//设置舵机旋转的角度

}

测试结果

程序A 结果:

在串口监视器中输入数字点击发送,舵机转动到所对应的角度数的位置,并将角度打印显示到屏幕上。

程序B结果:

舵机自己转动到90度位置。

实验二十五 RFID读卡器实验

实验说明

射频技术也简称 RFID,RFID 是英文 radio frequency identification”的缩写,叫做射频识

别技术,简称射频技术。本实验只是用RFID模块读取IC卡和钥匙扣中的内容。RFID模块,一定要使用+3.3V 供电,否则会烧掉模块。

实验器材

开发板*1

USB线*1

RFID-RC522 射频模块*1

IC卡*1

钥匙扣*1

杜邦线若干

接线图

25

测试代码

#include <SPI.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define MAX_LEN 16

const int chipSelectPin = 10;//if the controller is UNO,328,168

//const int chipSelectPin = 53;//if the controller is MEGA 2560

const int NRSTPD = 5;

//MF522command word

#define PCD_IDLE 0x00 //NO action; cancel current command

#define PCD_AUTHENT 0x0E //verify key

#define PCD_RECEIVE 0x08 //receive data

#define PCD_TRANSMIT 0x04 //send data

#define PCD_TRANSCEIVE 0x0C //receive and send data

#define PCD_RESETPHASE 0x0F //reset

#define PCD_CALCCRC 0x03 //CRC calculation

//Mifare_One Card command word

#define PICC_REQIDL 0x26 // line-tracking area is dormant #define PICC_REQALL 0x52 //line-tracking area is interfered

#define PICC_ANTICOLL 0x93 //Anti collision

#define PICC_SElECTTAG 0x93 //choose cards

#define PICC_AUTHENT1A 0x60 //Verify A key

#define PICC_AUTHENT1B 0x61 //Verify B key

#define PICC_READ 0x30 // Reader Module

#define PICC_WRITE 0xA0 // letter block

#define PICC_DECREMENT 0xC0

#define PICC_INCREMENT 0xC1

#define PICC_RESTORE 0xC2 //Transfer data to buffer

#define PICC_TRANSFER 0xB0 //Save buffer data

#define PICC_HALT 0x50 //Dormancy

//MF522 Error code returned when communication

#define MI_OK 0

#define MI_NOTAGERR 1

#define MI_ERR 2

//——————MFRC522 Register—————

//Page 0:Command and Status

#define Reserved00 0x00

#define CommandReg 0x01

#define CommIEnReg 0x02

#define DivlEnReg 0x03

#define CommIrqReg 0x04

#define DivIrqReg 0x05

#define ErrorReg 0x06

#define Status1Reg 0x07

#define Status2Reg 0x08

#define FIFODataReg 0x09

#define FIFOLevelReg 0x0A

#define WaterLevelReg 0x0B

#define ControlReg 0x0C

#define BitFramingReg 0x0D

#define CollReg 0x0E

#define Reserved01 0x0F

//Page 1:Command

#define Reserved10 0x10

#define ModeReg 0x11

#define TxModeReg 0x12

#define RxModeReg 0x13

#define TxControlReg 0x14

#define TxAutoReg 0x15

#define TxSelReg 0x16

#define RxSelReg 0x17

#define RxThresholdReg 0x18

#define DemodReg 0x19

#define Reserved11 0x1A

#define Reserved12 0x1B

#define MifareReg 0x1C

#define Reserved13 0x1D

#define Reserved14 0x1E

#define SerialSpeedReg 0x1F

//Page 2:CFG

#define Reserved20 0x20

#define CRCResultRegM 0x21

#define CRCResultRegL 0x22

#define Reserved21 0x23

#define ModWidthReg 0x24

#define Reserved22 0x25

#define RFCfgReg 0x26

#define GsNReg 0x27

#define CWGsPReg 0x28

#define ModGsPReg 0x29

#define TModeReg 0x2A

#define TPrescalerReg 0x2B

#define TReloadRegH 0x2C

#define TReloadRegL 0x2D

#define TCounterValueRegH 0x2E

#define TCounterValueRegL 0x2F

//Page 3:TestRegister

#define Reserved30 0x30

#define TestSel1Reg 0x31

#define TestSel2Reg 0x32

#define TestPinEnReg 0x33

#define TestPinValueReg 0x34

#define TestBusReg 0x35

#define AutoTestReg 0x36

#define VersionReg 0x37

#define AnalogTestReg 0x38

#define TestDAC1Reg 0x39

#define TestDAC2Reg 0x3A

#define TestADCReg 0x3B

#define Reserved31 0x3C

#define Reserved32 0x3D

#define Reserved33 0x3E

#define Reserved34 0x3F

uchar serNum[5];

uchar writeDate[16] ={‘T’, ‘e’, ‘n’, ‘g’, ‘ ‘, ‘B’, ‘o’, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0};

uchar sectorKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

};

uchar sectorNewKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

};

void setup() {

Serial.begin(9600); // RFID reader SOUT pin connected to Serial RX pin at 2400bps

// start the SPI library:

SPI.begin();

pinMode(chipSelectPin,OUTPUT); // Set digital pin 10 as OUTPUT to connect it to the RFID /ENABLE pin

digitalWrite(chipSelectPin, LOW); // Activate the RFID reader

pinMode(NRSTPD,OUTPUT); // Set digital pin 10 , Not Reset and Power-down

digitalWrite(NRSTPD, HIGH);

MFRC522_Init();

}

void loop()

{

uchar i,tmp;

uchar status;

uchar str[MAX_LEN];

uchar RC_size;

uchar blockAddr; //Select the address of the operation 0~63

// searching card, return card type

status = MFRC522_Request(PICC_REQIDL, str);

if (status == MI_OK)

{

}

status = MFRC522_Anticoll(str);

memcpy(serNum, str, 5);

if (status == MI_OK)

{

Serial.println(“The card’s number is : “);

Serial.print(serNum[0],BIN);

Serial.print(serNum[1],BIN);

Serial.print(serNum[2],BIN);

Serial.print(serNum[3],BIN);

Serial.print(serNum[4],BIN);

Serial.println(” “);

}

// select card, return card capacity

RC_size = MFRC522_SelectTag(serNum);

if (RC_size != 0)

{}

// write data card

blockAddr = 7; // data block 7

status = MFRC522_Auth(PICC_AUTHENT1A, blockAddr, sectorKeyA[blockAddr/4], serNum); // authentication

if (status == MI_OK)

{

// write data

status = MFRC522_Write(blockAddr, sectorNewKeyA[blockAddr/4]);

Serial.print(“set the new card password, and can modify the data of the Sector: “);

Serial.print(blockAddr/4,DEC);

// write data

blockAddr = blockAddr – 3 ;

status = MFRC522_Write(blockAddr, writeDate);

if(status == MI_OK)

{

Serial.println(“OK!”);

}

}

// read card

blockAddr = 7; // data block 7

status = MFRC522_Auth(PICC_AUTHENT1A, blockAddr,

sectorNewKeyA[blockAddr/4], serNum); // authentication

if (status == MI_OK)

{

// read data

blockAddr = blockAddr – 3 ;

status = MFRC522_Read(blockAddr, str);

if (status == MI_OK)

{

Serial.println(“Read from the card ,the data is : “);

for (i=0; i<16; i++)

{

Serial.print(str[i]);

}

Serial.println(” “);

}

}

Serial.println(” “);

MFRC522_Halt(); // command card into sleeping mode

}

void Write_MFRC522(uchar addr, uchar val)

{

digitalWrite(chipSelectPin, LOW);

SPI.transfer((addr<<1)&0x7E);

SPI.transfer(val);

digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);

}

uchar Read_MFRC522(uchar addr)

{

uchar val;

digitalWrite(chipSelectPin, LOW);

//address format: 1XXXXXX0

SPI.transfer(((addr<<1)&0x7E) | 0x80);

val =SPI.transfer(0x00);

digitalWrite(chipSelectPin, HIGH);

return val;

}

void SetBitMask(uchar reg, uchar mask)

{

uchar tmp;

tmp = Read_MFRC522(reg);

Write_MFRC522(reg, tmp | mask); // set bit mask

}

void ClearBitMask(uchar reg, uchar mask)

{

uchar tmp;

tmp = Read_MFRC522(reg);

Write_MFRC522(reg, tmp & (~mask)); // clear bit mask

}

void AntennaOn(void)

{

uchar temp;

temp = Read_MFRC522(TxControlReg);

if (!(temp & 0x03))

{

SetBitMask(TxControlReg, 0x03);

}

}

void AntennaOff(void)

{

ClearBitMask(TxControlReg, 0x03);

}

void MFRC522_Reset(void)

{

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_RESETPHASE);

}

void MFRC522_Init(void)

{

digitalWrite(NRSTPD,HIGH);

MFRC522_Reset();

//Timer: TPrescaler*TreloadVal/6.78MHz = 24ms

Write_MFRC522(TModeReg, 0x8D); //Tauto=1; f(Timer) = 6.78MHz/TPreScaler

Write_MFRC522(TPrescalerReg, 0x3E); //TModeReg[3..0] + TPrescalerReg

Write_MFRC522(TReloadRegL, 30);

Write_MFRC522(TReloadRegH, 0);

Write_MFRC522(TxAutoReg, 0x40); //100%ASK

Write_MFRC522(ModeReg, 0x3D); //CRC original value 0x6363 ???

AntennaOn(); // open antenna

}

uchar MFRC522_Request(uchar reqMode, uchar *TagType)

{

uchar status;

uint backBits; // bits of data received

Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x07); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0] ???

TagType[0] = reqMode;

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, TagType, 1, TagType, &backBits);

if ((status != MI_OK) || (backBits != 0x10))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_ToCard(uchar command, uchar *sendData, uchar sendLen, uchar *backData, uint *backLen)

{

uchar status = MI_ERR;

uchar irqEn = 0x00;

uchar waitIRq = 0x00;

uchar lastBits;

uchar n;

uint i;

switch (command)

{

case PCD_AUTHENT: // card key authentication

{

irqEn = 0x12;

waitIRq = 0x10;

break;

}

case PCD_TRANSCEIVE: // send data in FIFO

{

irqEn = 0x77;

waitIRq = 0x30;

break;

}

default:

break;

}

Write_MFRC522(CommIEnReg, irqEn|0x80); // permission for interrupt request

ClearBitMask(CommIrqReg, 0x80); // clear all bits of the interrupt request

SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); //FlushBuffer=1, FIFO initialize

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); //NO action; clear current command ???

// write data into FIFO

for (i=0; i<sendLen; i++)

{

Write_MFRC522(FIFODataReg, sendData[i]);

}

// execute command

Write_MFRC522(CommandReg, command);

if (command == PCD_TRANSCEIVE)

{

SetBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=1,transmission of data starts

}

// wait for the completion of data transmission

i = 2000; // adjust i according to clock frequency, max wait time for M1 card operation 25ms ???

do

{

//CommIrqReg[7..0]

//Set1 TxIRq RxIRq IdleIRq HiAlerIRq LoAlertIRq ErrIRq TimerIRq

n = Read_MFRC522(CommIrqReg);

i–;

}

while ((i!=0) && !(n&0x01) && !(n&waitIRq));

ClearBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=0

if (i != 0)

{

if(!(Read_MFRC522(ErrorReg) & 0x1B)) //BufferOvfl Collerr CRCErr ProtecolErr

{

status = MI_OK;

if (n & irqEn & 0x01)

{

status = MI_NOTAGERR; //??

}

if (command == PCD_TRANSCEIVE)

{

n = Read_MFRC522(FIFOLevelReg);

lastBits = Read_MFRC522(ControlReg) & 0x07;

if (lastBits)

{

*backLen = (n-1)*8 + lastBits;

}

else

{

*backLen = n*8;

}

if (n == 0)

{

n = 1;

}

if (n > MAX_LEN)

{

n = MAX_LEN;

}

// read the data received in FIFO

for (i=0; i<n; i++)

{

backData[i] = Read_MFRC522(FIFODataReg);

}

}

}

else

{

status = MI_ERR;

}

}

//SetBitMask(ControlReg,0x80); //timer stops

//Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);

return status;

}

uchar MFRC522_Anticoll(uchar *serNum)

{

uchar status;

uchar i;

uchar serNumCheck=0;

uint unLen;

Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x00); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0]

serNum[0] = PICC_ANTICOLL;

serNum[1] = 0x20;

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, serNum, 2, serNum, &unLen);

if (status == MI_OK)

{

// verify card sequence number

for (i=0; i<4; i++)

{

serNumCheck ^= serNum[i];

}

if (serNumCheck != serNum[i])

{

status = MI_ERR;

}

}

//SetBitMask(CollReg, 0x80); //ValuesAfterColl=1

return status;

}

void CalulateCRC(uchar *pIndata, uchar len, uchar *pOutData)

{

uchar i, n;

ClearBitMask(DivIrqReg, 0x04); //CRCIrq = 0

SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); // clear FIFO pointer

//Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE);

// write data into FIFO

for (i=0; i<len; i++)

{

Write_MFRC522(FIFODataReg, *(pIndata+i));

}

Write_MFRC522(CommandReg, PCD_CALCCRC);

// wait for completion of CRC calculation

i = 0xFF;

do

{

n = Read_MFRC522(DivIrqReg);

i–;

}

while ((i!=0) && !(n&0x04)); //CRCIrq = 1

// read result from CRC calculation

pOutData[0] = Read_MFRC522(CRCResultRegL);

pOutData[1] = Read_MFRC522(CRCResultRegM);

}

uchar MFRC522_SelectTag(uchar *serNum)

{

uchar i;

uchar status;

uchar size;

uint recvBits;

uchar buffer[9];

//ClearBitMask(Status2Reg, 0x08); //MFCrypto1On=0

buffer[0] = PICC_SElECTTAG;

buffer[1] = 0x70;

for (i=0; i<5; i++)

{

buffer[i+2] = *(serNum+i);

}

CalulateCRC(buffer, 7, &buffer[7]); //??

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buffer, 9, buffer, &recvBits);

if ((status == MI_OK) && (recvBits == 0x18))

{

size = buffer[0];

}

else

{

size = 0;

}

return size;

}

uchar MFRC522_Auth(uchar authMode, uchar BlockAddr, uchar *Sectorkey, uchar *serNum)

{

uchar status;

uint recvBits;

uchar i;

uchar buff[12];

// Verification instructions + block address + sector password + card sequence number

buff[0] = authMode;

buff[1] = BlockAddr;

for (i=0; i<6; i++)

{

buff[i+2] = *(Sectorkey+i);

}

for (i=0; i<4; i++)

{

buff[i+8] = *(serNum+i);

}

status = MFRC522_ToCard(PCD_AUTHENT, buff, 12, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (!(Read_MFRC522(Status2Reg) & 0x08)))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_Read(uchar blockAddr, uchar *recvData)

{

uchar status;

uint unLen;

recvData[0] = PICC_READ;

recvData[1] = blockAddr;

CalulateCRC(recvData,2, &recvData[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, recvData, 4, recvData, &unLen);

if ((status != MI_OK) || (unLen != 0x90))

{

status = MI_ERR;

}

return status;

}

uchar MFRC522_Write(uchar blockAddr, uchar *writeData)

{

uchar status;

uint recvBits;

uchar i;

uchar buff[18];

buff[0] = PICC_WRITE;

buff[1] = blockAddr;

CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))

{

status = MI_ERR;

}

if (status == MI_OK)

{

for (i=0; i<16; i++) // write 16Byte data into FIFO

{

buff[i] = *(writeData+i);

}

CalulateCRC(buff, 16, &buff[16]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 18, buff, &recvBits);

if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A))

{

status = MI_ERR;

}

}

return status;

}

void MFRC522_Halt(void)

{

uchar status;

uint unLen;

uchar buff[4];

buff[0] = PICC_HALT;

buff[1] = 0;

CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]);

status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff,&unLen);

}

连接MEGA 2560开发板测试时,代码中const int chipSelectPin = 10;//if the controller is UNO,328,168 改为const int chipSelectPin = 53;//if the controller is MEGA 2560

测试结果

把上面的测试代码编译通过,下载到我们的开发板中,当 IC 卡和钥匙扣靠近后,我们可以读取到对应数据,并在监控窗口中显示,如下图。

Ks0077_32-5

实验二十六 声控灯实验

实验说明

麦克风声音传感器是专门用来检测声音的传感器。传感器有S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中,我通过传感器检测声音大小,从而控制一个LED亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

26

测试代码

int MIC=0;//定义声音传感器为模拟0 接口

int LED=9;//定义LED接口为数字9 接口

int val=0;//定义数字变量

void setup()

{

pinMode(LED,OUTPUT);//定义LED 为输出接口

pinMode(MIC,INPUT);//定义声音传感器为输入接口

Serial.begin(9600);//设定波特率为9600

}

void loop()

{

val=analogRead(MIC);//读取声音传感器的模拟值

Serial.println(val);//输出模拟值,并将其打印出来

if(val>=300)//当模拟值大于300 时LED亮起

{

digitalWrite(LED,HIGH);

}else

{

digitalWrite(LED,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以检测声音大小,输出模拟值,声音越大,输出越大。当声音大小到达一定数值时,LED亮起,否则LED熄灭。

实验二十七 继电器控灯实验

实验说明

继电器模块是一种用于低电控制高电,保护电路的模块。本实验用到的5V单路继电器模块高电平有效,它有控制指示灯,吸合亮,断开不亮。实验中我们通过控制继电器从而控制一个LED的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

27

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2S

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,继电器开启(ON端和COM端连通)2S,LED

亮起;停止(NC端和COM端连通)2S,LED熄灭;循环交替。开启时继电器上D2灯

亮起。

实验二十八 温湿度显示实验

实验说明

前面课程中我们在1602 I2C 蓝屏上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 I2C 蓝屏做显示器。这个实验中我们主要用到了DHT11温湿度传感器和1602 I2C 蓝屏。DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中我们DHT11温湿度传感器测试出当前环境中的温度和湿度,然后在1602 I2C 蓝屏显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 I2C 蓝屏*1

DHT11温湿度传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

28

测试代码

#include <dht11.h>

// include the library code:

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 10

void setup(){

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Humidity (%):”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Temp (C):”);

}

void loop(){

int chk;

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

break;

default:

break;

}

// DISPLAT DATA

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(DHT.temperature);

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 I2C 蓝屏显示当前环境中的温度和湿度值。

实验二十九 气体检测实验

实验说明

这个实验中我们主要用MQ-2烟雾传感器检测空气中的可燃气体,并将结果显示在1602 I2C 蓝屏上。MQ-2烟雾传感器主要适用于液化气、丙烷和氢气等,它有模拟输出和数字输出两个输出口,它的模拟输出电压随检测环境中气体浓度的升高而增大,具有快速的响应恢复、灵敏度可调、信号有输出指示等特性。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

MQ-2烟雾传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

29

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int gas_din=12;

int gas_ain=A0;

int led=9;

int ad_value;

void setup()

{

pinMode(led,OUTPUT);

pinMode(gas_din,INPUT);

pinMode(gas_ain,INPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

}

void loop()

{

ad_value=analogRead(gas_ain);

if(digitalRead(gas_din)==LOW)

{

digitalWrite(led,HIGH);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Gas leakage! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Value:”);

if(ad_value<10)

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(7,1);

lcd.print(” “);

}

if((ad_value>=10)&&(ad_value<100))

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(8,1);

lcd.print(” “);

}

if( ad_value>=100)

{

lcd.setCursor(6,1);

lcd.print(ad_value);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(” “);

}

}

else

{

digitalWrite(led,LOW);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Gas not leak! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Gas not leak! “);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,上电后,旋转MQ-2烟雾传感器上的电位器,调节灵敏度,将传感器上的一个LED调节到介于不亮与与亮的临界点,灵敏度最好。旋转1602 I2C 蓝屏上电位器调节LCD背光。当没有检测到可燃气体时,1602 I2C 蓝屏第一行和第二行显示”Gas not leak! “字符,插件LED不亮;检测到可燃气体时1602 I2C 蓝屏第一行显示”Gas leakage!”字符,第二行显示”Value:”字符和输出的模拟值。

实验三十 摇杆模块和电位器控制RGB模块实验

实验说明

RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色,这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色。

这个实验中我们用一个RGB模块,通过调节摇杆模块和电位器,即可调节RGB灯颜色的变化,并将数据显示在1602 I2C 蓝屏上,即可得到所有颜色的叠加方法。例如,实验中我们将R调节至255,G调节至255,B调节至255,RGB灯显示白色,我们就可以知道以RGB 1:1:1的比例叠加就能得到白色。

实验器材

开发板*1

USB线*1

摇杆模块*1

可调电位器*1

1602 I2C 蓝屏*1

keyes 插件RGB模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

30

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int redpin = 11; //select the pin for the red LED

int greenpin =10;// select the pin for the green LED

int bluepin =9; // select the pin for the blue LED

int Z =8;

int val;

int value1;

int value2;

int value3;

void setup() {

pinMode(redpin, OUTPUT);

pinMode(bluepin, OUTPUT);

pinMode(greenpin, OUTPUT);

pinMode(Z, INPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

// Print a message to the LCD.

lcd.init();

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“R;”);

lcd.setCursor(8,0);

lcd.print(“G;”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“B;”);

}

void loop()

{

val=digitalRead(Z);

if(val==HIGH)

{

analogWrite(redpin, 255);

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“255”);

analogWrite(greenpin, 255);

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(“255”);

analogWrite(bluepin, 255);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“255″);

}

else

{

value1=map( analogRead(0),0,1023,0,255);

value2=map( analogRead(1),0,1023,0,255);

value3=map( analogRead(2),0,1023,0,255);

analogWrite(redpin, value1);

if(value1<10)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

lcd.setCursor(3,0);

lcd.print(” “);

}

if((value1>=10)&&(value1<100))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

lcd.setCursor(4,0);

lcd.print(” “);

}

if(value1>=100)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value1);

}

delay(100);

analogWrite(greenpin, value2);

if(value2<10)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

lcd.setCursor(11,0);

lcd.print(” “);

}

if((value2>=10)&&(value2<100))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

lcd.setCursor(12,0);

lcd.print(” “);

}

if(value2>=100)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(value2);

}

delay(100);

analogWrite(bluepin, value3);

if(value3<10)

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print(” “);

}

if((value3>=10)&&(value3<100))

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

lcd.setCursor(4,1);

lcd.print(” “);

}

if(value3>=100)

{

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(value3);

}

delay(100);

}

}

测试结果

下载完程序后,上电后,按下摇杆模块Z方向时,RGB灯显示白色,1602 I2C 蓝屏上

显示的RGB数值都为255。松开摇杆模块Z方向时,调节摇杆模块和电位器,RGB灯

显示不同颜色,并且可以在1602 I2C 蓝屏看到对应数值。

实验三十一 TMD27713 距离传感器实验

实验说明

keyes TMD27713 距离传感器是环境光+接近传感器+红外LED三合一传感器,它主要有两方面的功用,一方面用于来侦测当前环境光亮度(ALS);并且采用软件调节的方式按照当前环境光亮度状况自动调节背光亮度以适应环境亮度;使背光亮度柔和起到保护视力的作用同时可以达到节电的效果;另一功能我们称为接近传感功能(PROX)。

本实验只是简单的测试下这个传感器的基本功能。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes TMD27713 距离传感器*1

杜邦线若干

接线图

31

测试代码

#define DUMP_REGS

#include <Wire.h>

#include <APDS9930.h>

// Pins

#define APDS9930_INT 2 // Needs to be an interrupt pin

#define LED_PIN 13 // LED for showing interrupt

// Constants

#define PROX_INT_HIGH 600 // Proximity level for interrupt

#define PROX_INT_LOW 0 // No far interrupt

// Global variables

APDS9930 apds = APDS9930();

float ambient_light = 0; // can also be an unsigned long

uint16_t ch0 = 0;

uint16_t ch1 = 1;

uint16_t proximity_data = 0;

volatile bool isr_flag = false;

void setup() {

// Set LED as output

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

pinMode(APDS9930_INT, INPUT);

// Initialize Serial port

Serial.begin(9600);

Serial.println();

Serial.println(F(“——————————“));

Serial.println(F(“APDS-9930 – ProximityInterrupt”));

Serial.println(F(“——————————“));

// Initialize interrupt service routine

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(APDS9930_INT), interruptRoutine, FALLING);

// Initialize APDS-9930 (configure I2C and initial values)

if (apds.init()) {

Serial.println(F(“APDS-9930 initialization complete”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during APDS-9930 init!”));

}

// Adjust the Proximity sensor gain

if (!apds.setProximityGain(PGAIN_2X)) {

Serial.println(F(“Something went wrong trying to set PGAIN”));

}

// Set proximity interrupt thresholds

if (!apds.setProximityIntLowThreshold(PROX_INT_LOW)) {

Serial.println(F(“Error writing low threshold”));

}

if (!apds.setProximityIntHighThreshold(PROX_INT_HIGH)) {

Serial.println(F(“Error writing high threshold”));

}

// Start running the APDS-9930 proximity sensor (interrupts)

if (apds.enableProximitySensor(true)) {

Serial.println(F(“Proximity sensor is now running”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during sensor init!”));

}

// Start running the APDS-9930 light sensor (no interrupts)

if (apds.enableLightSensor(false)) {

Serial.println(F(“Light sensor is now running”));

}

else {

Serial.println(F(“Something went wrong during light sensor init!”));

}

#ifdef DUMP_REGS

/* Register dump */

uint8_t reg;

uint8_t val;

for (reg = 0x00; reg <= 0x19; reg++) {

if ((reg != 0x10) && \

(reg != 0x11))

{

apds.wireReadDataByte(reg, val);

Serial.print(reg, HEX);

Serial.print(“: 0x”);

Serial.println(val, HEX);

}

}

apds.wireReadDataByte(0x1E, val);

Serial.print(0x1E, HEX);

Serial.print(“: 0x”);

Serial.println(val, HEX);

#endif

}

void loop() {

// If interrupt occurs, print out the proximity level

if (isr_flag) {

// Read proximity level and print it out

if (!apds.readProximity(proximity_data)) {

Serial.println(“Error reading proximity value”);

}

else {

Serial.print(“Proximity detected! Level: “);

Serial.print(proximity_data);

Serial.print(” “);

}

apds.readAmbientLightLux(ambient_light);

// Read the light levels (ambient, red, green, blue)

if (!apds.readAmbientLightLux(ambient_light) ||

!apds.readCh0Light(ch0) ||

!apds.readCh1Light(ch1)) {

Serial.println(F(“Error reading light values”));

}

else {

Serial.print(F(“Ambient: “));

Serial.print(ambient_light);

Serial.print(F(” Ch0: “));

Serial.print(ch0);

Serial.print(F(” Ch1: “));

Serial.println(ch1);

}

// Turn on LED for a half a second

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

delay(300);

digitalWrite(LED_PIN, LOW);

// Reset flag and clear APDS-9930 interrupt (IMPORTANT!)

isr_flag = false;

if (!apds.clearProximityInt()) {

Serial.println(“Error clearing interrupt”);

}

}

}

void interruptRoutine() {

isr_flag = true;

}

测试结果

测试时需用arduino-1.8.2版本软件测试,下载完程序后,上电后,打开串口监视器,显

示如下图。

实验三十二 加速度传感器实验

实验说明

MMA8452Q 是一款具有 12位分辨率的智能低功耗、三轴、电容式微机械加速度传感器。这款加速度传感器具有丰富嵌入式功能,带有灵活的用户可编程选项,可以配置多达两个中断引脚。嵌入式中断功能可以节省整体功耗,解除主处理器不断轮询数据的负担。MMA8452Q 具有±2g/±4g/±8g的用户可选量程,可以实时输出高通滤波数据和非滤波数据。该器件可被配置成利用任意组合可配置嵌入式的功能生成惯性唤醒中断信号,这就使MMA8452Q 在监控事件同时,在静止状态保持低功耗模式。

本实验只是利用keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器测试下物体的三轴加速度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes MMA8452Q 三轴数字加速度传感器*1

杜邦线若干

接线图

32

测试代码

#include <Wire.h> // Must include Wire library for I2C

#include <SparkFun_MMA8452Q.h> // Includes the SFE_MMA8452Q library

// Begin using the library by creating an instance of the MMA8452Q

// class. We’ll call it “accel”. That’s what we’ll reference from

// here on out.

MMA8452Q accel;

// The setup function simply starts serial and initializes the

// accelerometer.

void setup()

{

Serial.begin(9600);

Serial.println(“MMA8452Q Test Code!”);

// Choose your adventure! There are a few options when it comes

// to initializing the MMA8452Q:

// 1. Default init. This will set the accelerometer up

// with a full-scale range of +/-2g, and an output data rate

// of 800 Hz (fastest).

accel.init();

// 2. Initialize with FULL-SCALE setting. You can set the scale

// using either SCALE_2G, SCALE_4G, or SCALE_8G as the value.

// That’ll set the scale to +/-2g, 4g, or 8g respectively.

//accel.init(SCALE_4G); // Uncomment this out if you’d like

// 3. Initialize with FULL-SCALE and DATA RATE setting. If you

// want control over how fast your accelerometer produces

// data use one of the following options in the second param:

// ODR_800, ODR_400, ODR_200, ODR_100, ODR_50, ODR_12,

// ODR_6, or ODR_1.

// Sets to 800, 400, 200, 100, 50, 12.5, 6.25, or 1.56 Hz.

//accel.init(SCALE_8G, ODR_6);

}

// The loop function will simply check for new data from the

// accelerometer and print it out if it’s available.

void loop()

{

// Use the accel.available() function to wait for new data

// from the accelerometer.

if (accel.available())

{

// First, use accel.read() to read the new variables:

accel.read();

// accel.read() will update two sets of variables.

// * int’s x, y, and z will store the signed 12-bit values

// read out of the accelerometer.

// * floats cx, cy, and cz will store the calculated

// acceleration from those 12-bit values. These variables

// are in units of g’s.

// Check the two function declarations below for an example

// of how to use these variables.

printCalculatedAccels();

//printAccels(); // Uncomment to print digital readings

// The library also supports the portrait/landscape detection

// of the MMA8452Q. Check out this function declaration for

// an example of how to use that.

printOrientation();

Serial.println(); // Print new line every time.

}

}

// The function demonstrates how to use the accel.x, accel.y and

// accel.z variables.

// Before using these variables you must call the accel.read()

// function!

void printAccels()

{

Serial.print(accel.x, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.y, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.z, 3);

Serial.print(“\t”);

}

// This function demonstrates how to use the accel.cx, accel.cy,

// and accel.cz variables.

// Before using these variables you must call the accel.read()

// function!

void printCalculatedAccels()

{

Serial.print(accel.cx, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.cy, 3);

Serial.print(“\t”);

Serial.print(accel.cz, 3);

Serial.print(“\t”);

}

// This function demonstrates how to use the accel.readPL()

// function, which reads the portrait/landscape status of the

// sensor.

void printOrientation()

{

// accel.readPL() will return a byte containing information

// about the orientation of the sensor. It will be either

// PORTRAIT_U, PORTRAIT_D, LANDSCAPE_R, LANDSCAPE_L, or

// LOCKOUT.

byte pl = accel.readPL();

switch (pl)

{

case PORTRAIT_U:

Serial.print(“Portrait Up”);

break;

case PORTRAIT_D:

Serial.print(“Portrait Down”);

break;

case LANDSCAPE_R:

Serial.print(“Landscape Right”);

break;

case LANDSCAPE_L:

Serial.print(“Landscape Left”);

break;

case LOCKOUT:

Serial.print(“Flat”);

break;

}

}

测试结果

下载完程序后,上电后,打开串口监视器,移动传感器值,有数值变化,显示如下图。

实验三十三 太阳光紫外线传感器实验

实验说明

Keyes GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器是一款测试紫外线的传感器,它包含GUVA-S12SD,可以广泛用于智能穿戴设备的紫外线指数检测,如带UV指数检测功能的手表,带UV指数检测的智能手机,户外检测UV指数设备等,还可以用于紫外线消毒时,用来监测紫外线强度、UV火焰探测器等。

本实验只是利用紫外线传感器检测下当前环境中的紫外线,将结果在1602 LCD上显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

1602 I2C 蓝屏*1

GUVA-S12SD 3528 太阳光紫外线传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

33

测试代码

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);

int led=9;

void setup()

{

pinMode(led,OUTPUT);

lcd.init(); // initialize the lcd

lcd.init();

// Print a message to the LCD.

lcd.backlight();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Ultra-Violet “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Detection:”);

}

void loop()

{

int sensorValue = analogRead(A0);

if(sensorValue<10)

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,LOW);

}

if((sensorValue>=10)&&(sensorValue<100))

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(12,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,HIGH);

}

if( sensorValue>=100)

{

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(sensorValue);

lcd.setCursor(13,1);

lcd.print(” “);

digitalWrite(led,HIGH);

}

delay(500);

}

测试结果

接上线,烧录程序,上电后,在1602 LCD上显示代表紫外线含量的数值,当数值小于10时,LED熄灭;当数值大于等于10时,LED亮起。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1Peb88ea4UcGwH51amwuiLg

分类
Arduino 学习套件

KE0112 Arduino 超级版学习套件

KE0082

目录

1、产品介绍 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 8

4、Arduino IDE的使用方法 14

5、实验课程 16

实验一 LED 闪烁实验 16

实验二 呼吸灯实验 17

实验三 广告灯实验 19

实验四 按键控制LED实验 20

实验五 抢答器实验 22

实验六 电位器调控灯光亮度实验 24

实验七 感光灯实验 25

实验八 有源蜂鸣器实验 27

实验九 无源蜂鸣器实验 28

实验十 火焰报警实验 32

实验十一 温馨水杯实验 33

实验十二 魔术光杯实验 35

实验十三 红外遥控解码实验 37

实验十四 一位数码管显示实验 39

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 43

实验十六 舵机控制实验 45

实验十七 四位数码管显示数字实验 47

实验十八 1602液晶显示实验 55

实验十九 超声波测距显示实验 60

实验二十 1302时钟显示实验 63

实验二十一 人体红外感应实验 66

实验二十二 温湿度显示实验 67

实验二十三 摇杆模块数据显示实验 69

实验二十四 继电器控灯实验 72

实验二十五 水蒸气检测显示实验 73

实验二十六 声控灯实验 75

实验二十七 步进电机实验 77

实验二十八 姿态传感器实验 79

实验二十九 震动检测传感器实验 82

6、相关资料链接地址 84

1、产品介绍

Arduino 超级版学习套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的传感器模块、元器件和Arduino控制板。同时我们还会根据这些元器件和传感器模块,提供一些基Arduino控制板的学习课程,课程包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息,它让你对这些元器件、传感器模块和Arduino控制板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 规格型号 数量 图片
1 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
2 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器 1 KE0054 (2)
3 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器 1 KE0050 (1)
4 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
5 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
6 keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
7 keyes传感器 Keyes Steam Seneor 水滴水蒸气传感器 1 KY0135 (2)
8 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
9 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
10 keyes驱动板 Keyes ULN2003步进电机驱动板(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0079  (1)
11 keyes传感器 keyes 9930 接近和非接触式手势检测RGB和姿态传感器 1 KY0145- 9930  (6)
12 keyes传感器 Keyes Vibration Seneor 震动检测传感器 1 KY0138 Vibration Seneor 震动检测传感器 (5)
13 模块 5V步进电机 1 23R23 (18)
14 舵机 SG90 9G 23*12.2*29mm 蓝色 辉盛(环保) 1 FWE
15 LCD 1602 COB 5V 蓝屏 1 2
16 蜂鸣器 无源 12*8.5MM 5V 普通分体 2K 1
17 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
18 轻触按键 12*12*5MM 插件 10
19 轻触按键 6*6*5MM 插件 4
20 传感器元件 LM35DZ 1
21 传感器元件 5MM 光敏电阻 3
22 传感器元件 红外接收 5MM火焰 1
23 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
24 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
25 LED F5-红发红-短 5
26 LED F5-黄发黄-短 5
27 LED F5-蓝发蓝-短 5
28 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 8
29 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 5
30 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 5
31 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
32 线材 正标线 红 12CM(方头) 5

33 线材 正标线 黄 12CM(方头) 5
34 线材 正标线 黑 12CM(方头) 5
35 线材 正标线 绿 12CM(方头) 5
36 线材 正标线 灰 22CM(方头) 5
37 线材 正标线 蓝 22CM(方头) 5
38 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 30 (7)
39 杜邦线 母对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 ER
40 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
41 数码管 四位0.36英寸共阴红 1
42 可调电位器 16MM 单联 B50K 1
43 IC 74HC595 DIP 1
44 电池盒+插杆 6节5号带线15CM露线 带DC插杆 1 1
45 面包板 ZY-60 400孔白色(纸卡包装) 1 67
46 排针 1*40P 黑色 2.54 针长3.0等边 1
47 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0111不带开发板 KE0112带官方Arduino UNO R3

47 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到Arduino开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

正标线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以模拟抢答器实验。实验中我们利用4个按键控制3个小灯,一个按键用做复位按键;另外3个按键对应3个小灯,用于抢答。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

正标线若干

接线图

5

测试代码

int redled=8; //红色LED 输出

int yellowled=7; //黄色LED输出

int greenled=6; //绿色LED输出

int redpin=5; //红色按键引脚

int yellowpin=4; //黄色按键引脚

int greenpin=3; //绿色按键引脚

int restpin=2; //复位按键引脚定义

int red;

int yellow;

int green;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(yellowled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(yellowpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

}

void loop() //按键循环扫描。

{

red=digitalRead(redpin);

yellow=digitalRead(yellowpin);

green=digitalRead(greenpin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(yellow==LOW)YELLOW_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

}

void RED_YES()//一直执行红灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,HIGH);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

clear_led();

}

void YELLOW_YES()//一直执行黄灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,HIGH);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()//一直执行绿灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,HIGH);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

clear_led();

}

void clear_led()//清除LED

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

正标线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

正标线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

正标线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 舵机控制实验

实验说明

舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测

器所构成。舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜

色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极

线,橙色为信号线。

舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM

(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms

之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相

对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋

转的角度也会有所不同。

实验器材

开发板*1

USB线*1

舵机*1

正标线若干

接线图

16

测试代码

程序A:

int servopin=9;//定义数字接口9 连接伺服舵机信号线

int myangle;//定义角度变量

int pulsewidth;//定义脉宽变量

int val;

void servopulse(int servopin,int myangle)//定义一个脉冲函数

{

pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值

digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平至高

delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数

digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平至低

delay(20-pulsewidth/1000);

}

void setup()

{

pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口

Serial.begin(9600);//连接到串行端口,波特率为9600

Serial.println(“servo=o_seral_simple ready” ) ;

}

void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应数的次数

{

val=Serial.read();//读取串行端口的值

if(val>=’0’&&val<=’9′)

{

val=val-‘0’;//将特征量转化为数值变量

val=val*(180/9);//将数字转化为角度

Serial.print(“moving servo to “);

Serial.print(val,DEC);

Serial.println();

for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度

{

servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数

}

}

}

程序B:

#include <Servo.h>

Servo myservo;//定义舵机变量名

void setup()

{

myservo.attach(9);//定义舵机接口(9、10 都可以,缺点只能控制2 个)

}

void loop()

{

myservo.write(90);//设置舵机旋转的角度

}

测试结果

程序A 结果:

在串口监视器中输入数字点击发送,舵机转动到所对应的角度数的位置,并将角度打印显示到屏幕上。

程序B结果:

舵机自己转动到90度位置。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602液晶显示实验

实验说明

本次试验使用keyes UNO R3 直接驱动1602液晶显示文字。1602液晶在应用中非常广泛,它的显示容量为16×2个字符,芯片工作电压为4.5~5.5V。1602液晶在接keyes UNO R3 控制板显示文字时有两种接线法,分别为4位接法和8位接法,本实验中都会有相关说明介绍。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

四位接法

18

八位接法

18-1

测试代码

四位接法

/*

LiquidCrystal Library – Hello World

Demonstrates the use a 16×2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface.

This sketch prints “Hello World!” to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 2

* LCD Enable pin to digital pin3

* LCD D4 pin to digital pin 4

* LCD D5 pin to digital pin 5

* LCD D6 pin to digital pin 6

* LCD D7 pin to digital pin 7

* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

// set up the LCD’s number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop() {

}

八位接法

int DI = 12;

int RW = 11;

int DB[] = {3, 4,5, 6,7 ,8, 9, 10};//使用数组来定义总线需要的管脚

int Enable = 2;

void LcdCommandWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //总线赋值

{

digitalWrite(i,value & 01);//因为1602液晶信号识别是D7-D0(不是D0-D7),这里是用来反转信号。

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void LcdDataWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

digitalWrite(DI, HIGH);

digitalWrite(RW, LOW);

for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {

digitalWrite(i,value & 01);

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void setup (void) {

int i = 0;

for (i=Enable; i <= DI; i++) {

pinMode(i,OUTPUT);

}

delay(100);

// 短暂的停顿后初始化LCD

// 用于LCD控制需要

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(64);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(50);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(20);

LcdCommandWrite(0x06); // 输入方式设定

// 自动增量,没有显示移位

delay(20);

LcdCommandWrite(0x0E); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(100);

LcdCommandWrite(0x80); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

}

void loop (void) {

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(10);

LcdCommandWrite(0x80+2);

delay(10);

// 写入欢迎信息

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘w’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘r’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘d’);

LcdDataWrite(‘!’);

delay(10);

LcdCommandWrite(0xc0+2); // 定义光标位置为第二行第二个位置

delay(10);

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘k’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘y’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘s’);

LcdDataWrite(‘!’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

delay(5000);

}

测试结果

无论是四位接法还是八位接法,接好线,烧录程序上电后,通过旋转电位器调节背光,即可在1602 LCD上看到设置的显示字符。四位接法和八位接法显示一样,第一行显示 “Hello, world!”字符,第二行显示”Hello, keyes!”字符。

实验十九 超声波测距显示实验

实验说明

本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 LCD。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 LCD上显示测试结果。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

超声波传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

19

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

#define echoPin 3 // Echo Pin

#define trigPin 2 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

LiquidCrystal lcd(4, 5, 6, 7, 8, 9);

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.begin(16, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 LCD上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 LCD上显示”-1”字符。

实验二十 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 LCD上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 LCD做显示器。这个实验相当于我们自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 LCD显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

1302时钟传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

20

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(5, 6, 7, 8, 9, 10);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 4; // RST

uint8_t IO_PIN = 3; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 2; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

Time t(2017,7,24,10,12,22,2);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十一 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

21

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

byte sensorPin = 2;//定义数字口2

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口2位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

lcd.begin(16, 2);

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口2的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口2位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area! “);

}

else if(state == 0)

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符。

实验二十二 温湿度显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了DHT11温湿度传感器和1602 LCD。DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中我们DHT11温湿度传感器测试出当前环境中的温度和湿度,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

DHT11温湿度传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

22

测试代码

#include <dht11.h>

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 2

void setup(){

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Humidity (%):”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Temp (C):”);

}

void loop(){

int chk;

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

break;

default:

break;

}

// DISPLAT DATA

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(DHT.temperature);

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前环境中的温度和湿度值。

实验二十三 摇杆模块数据显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了摇杆模块和1602 LCD。摇杆模块5V供电,信号端X,Y接模拟口,原始状态下读出电压为2.5V左右,当随箭头方向按下,读出电压值随着增加,最大到5V,箭头相反方向按下,读出电压值减少,最小为0V;信号端B接数字口,原始状态下输出0,按下输出1。

实验中我们读取摇杆模块X、Y、B三个接口数值,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

摇杆模块*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

23

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

int JoyStick_X = 1; //定义模拟口A1

int JoyStick_Y = 0; //定义模拟口A0

int JoyStick_Z = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(JoyStick_Z, INPUT);//将JoyStick_Z设置为输入

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“X:”);

lcd.setCursor(8,0);

lcd.print(“Y:”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Z:”);}

void loop()

{

int x,y,z; //定义数字变量x y z

x=analogRead(JoyStick_X); //将x设置为读取到的A1的数值

if(x<10)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(3,0);

lcd.print(” “);

}

if((x>=10)&&(x<100))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(4,0);

lcd.print(” “);

}

if((x>=100)&&(x<1000))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(5,0);

lcd.print(” “);

}

if(x>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

}

delay(100);

y=analogRead(JoyStick_Y);//将y设置为读取到的A0的数值

if(y<10)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(11,0);

lcd.print(” “);

}

if((y>=10)&&(y<100))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(12,0);

lcd.print(” “);

}

if((y>=100)&&(y<1000))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(” “);

}

if(y>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(y);

}

delay(100);

z=digitalRead(JoyStick_Z);//将z设置为读取到的数字口2的数值

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(z);

delay(100);//延迟0.1S

}

测试结果

下载完程序后,上电后,通过电位器调节1602 LCD背光后,我们可以在1602 LCD上看、

到摇杆模块X、Y、Z方向对应的的数值。

实验二十四 继电器控灯实验

实验说明

继电器模块是一种用于低电控制高电,保护电路的模块。本实验用到的5V单路继电器模块高电平有效,它有控制指示灯,吸合亮,断开不亮。实验中我们通过控制继电器从而控制一个LED的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

24

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2S

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,继电器开启(ON端和COM端连通)2S,LED

亮起;停止(NC端和COM端连通)2S,LED熄灭;循环交替。开启时继电器上D2灯

亮起。

实验二十五 水蒸气检测显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了水滴水蒸气传感器和1602 LCD。水滴水蒸气传感器是一个模拟传感器,可以制作简单的雨水探测器与液位开关。当传感器表面的湿度上升,输出电压将增大。

实验中我们读取水滴水蒸气传感器信号端的模拟值,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

水滴水蒸气传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

25

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Sensor value:”);

}

void loop() {

int value = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量value

if(value<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((value>=10)&&(value<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if((value>=100)&&(value<1000))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print(” “);

}

if(value>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value);

}

delay(100);

}

测试结果

下载完程序后,上电后,通过电位器调节1602 LCD背光后,我们可以在1602 LCD上看

到水滴水蒸气传感器信号端的模拟值。

实验二十六 声控灯实验

实验说明

麦克风声音传感器是专门用来检测声音的传感器。传感器有S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中,我通过传感器检测声音大小,从而控制一个LED亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

26

测试代码

int MIC=0;//定义声音传感器为模拟0 接口

int LED=9;//定义LED接口为数字9 接口

int val=0;//定义数字变量

void setup()

{

pinMode(LED,OUTPUT);//定义LED 为输出接口

pinMode(MIC,INPUT);//定义声音传感器为输入接口

Serial.begin(9600);//设定波特率为9600

}

void loop()

{

val=analogRead(MIC);//读取声音传感器的模拟值

Serial.println(val);//输出模拟值,并将其打印出来

if(val>=300)//当模拟值大于300 时LED亮起

{

digitalWrite(LED,HIGH);

}else

{

digitalWrite(LED,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以检测声音大小,输出模拟值,声音越大,输出越大。当声音大小到达一定数值时,LED亮起,否则LED熄灭。

实验二十七 步进电机实验

实验说明

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到

一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。你

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时你也可以通过

控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

下面这个就是本次实验使用的步进电机
csc
减速步进电机

直径:28mm

电压:5V

步进角度:5.625 x 1/64

减速比:1/64

5线4相 可以用普通uln2003芯片驱动,也可以接成2相使用

该步进电机空载耗电在50mA以下,带64倍减速器,输出力矩比较大,可以驱动重负

载,极适合开发板使用。注意:此款步进电机带有64倍减速器,与不带减速器的步进

电机相比,转速显得较慢,为方便观察,可在输出轴处粘上一片小纸板。

csc

步进电机(五线四相)驱动板(UL2003)试验板

KE0079  (1)

实验器材

开发板*1

USB线*1

减速步进电机*1

UL2003*1

杜邦线若干

接线图

27

测试代码

#include <Stepper.h>

//这里设置步进电机旋转一圈是多少步

#define STEPS 100

//设置步进电机的步数和引脚

Stepper stepper(STEPS, 11, 10, 9, 8);

//定义变量用来存储历史读数

int previous = 0;

void setup()

{

//设置电机每分钟的转速为90步

stepper.setSpeed(90);

}

void loop()

{

//获取传感器读数

int val = analogRead(0);

//移动步数为当前读数减去历史读数

stepper.step(val – previous);

//保存历史读数

previous = val;

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,5V步进电机转动,转动速度很慢。

实验二十八 姿态传感器实验

实验说明

APDS-9930 在单个 8 引脚封装内提供 I2C 接口兼容的环境亮度传感器 (ALS, Ambient Light Sensor) 和带有红外 LED 的接近传感器,其中环境亮度传感器使用双光二极管来近似 0.01 lux 照度下低流明性能的人眼视觉反应,提供的高灵敏度使得器件可以在深色玻璃后运作。接近传感器经过完全调校可进行 100 毫米物体检测,免除终端设备和次组件的工厂校准需求。从明亮的阳光照射到黑暗的房间,接近检测功能都能运作良好。模块中加入微光学透镜提供红外能量的高效 率传送和接收,可降低总体功耗。另外,内部状态机可使器件进入低功耗模式,带来极低的平均功耗。

本实验只是简单的测试下这个传感器的基本功能。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 9930 接近和非接触式手势检测RGB和姿态传感器*1

杜邦线若干

接线图

28

测试代码

#include <Wire.h>

#include <SparkFun_APDS9960.h>

// Pins

#define APDS9960_INT 2 // Needs to be an interrupt pin

#define LED_PIN 13 // LED for showing interrupt

// Constants

#define LIGHT_INT_HIGH 1000 // High light level for interrupt

#define LIGHT_INT_LOW 10 // Low light level for interrupt

// Global variables

SparkFun_APDS9960 apds = SparkFun_APDS9960();

uint16_t ambient_light = 0;

uint16_t red_light = 0;

uint16_t green_light = 0;

uint16_t blue_light = 0;

int isr_flag = 0;

uint16_t threshold = 0;

void setup() {

// Set LED as output

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

pinMode(APDS9960_INT, INPUT);

// Initialize Serial port

Serial.begin(9600);

Serial.println();

Serial.println(F(“————————————-“));

Serial.println(F(“SparkFun APDS-9960 – Light Interrupts”));

Serial.println(F(“————————————-“));

// Initialize interrupt service routine

attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING);

// Initialize APDS-9960 (configure I2C and initial values)

if ( apds.init() ) {

Serial.println(F(“APDS-9960 initialization complete”));

} else {

Serial.println(F(“Something went wrong during APDS-9960 init!”));

}

// Set high and low interrupt thresholds

if ( !apds.setLightIntLowThreshold(LIGHT_INT_LOW) ) {

Serial.println(F(“Error writing low threshold”));

}

if ( !apds.setLightIntHighThreshold(LIGHT_INT_HIGH) ) {

Serial.println(F(“Error writing high threshold”));

}

// Start running the APDS-9960 light sensor (no interrupts)

if ( apds.enableLightSensor(false) ) {

Serial.println(F(“Light sensor is now running”));

} else {

Serial.println(F(“Something went wrong during light sensor init!”));

}

// Read high and low interrupt thresholds

if ( !apds.getLightIntLowThreshold(threshold) ) {

Serial.println(F(“Error reading low threshold”));

} else {

Serial.print(F(“Low Threshold: “));

Serial.println(threshold);

}

if ( !apds.getLightIntHighThreshold(threshold) ) {

Serial.println(F(“Error reading high threshold”));

} else {

Serial.print(F(“High Threshold: “));

Serial.println(threshold);

}

// Enable interrupts

if ( !apds.setAmbientLightIntEnable(1) ) {

Serial.println(F(“Error enabling interrupts”));

}

// Wait for initialization and calibration to finish

delay(500);

}

void loop() {

// If interrupt occurs, print out the light levels

if ( isr_flag == 1 ) {

// Read the light levels (ambient, red, green, blue) and print

if ( !apds.readAmbientLight(ambient_light) ||

!apds.readRedLight(red_light) ||

!apds.readGreenLight(green_light) ||

!apds.readBlueLight(blue_light) ) {

Serial.println(“Error reading light values”);

} else {

Serial.print(“Interrupt! Ambient: “);

Serial.print(ambient_light);

Serial.print(” R: “);

Serial.print(red_light);

Serial.print(” G: “);

Serial.print(green_light);

Serial.print(” B: “);

Serial.println(blue_light);

}

// Turn on LED for a half a second

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(LED_PIN, LOW);

// Reset flag and clear APDS-9960 interrupt (IMPORTANT!)

isr_flag = 0;

if ( !apds.clearAmbientLightInt() ) {

Serial.println(“Error clearing interrupt”);

}

}

}

void interruptRoutine() {

isr_flag = 1;

}

测试结果

打开串口监视器,显示如下图。

实验二十九 震动检测传感器实验

实验说明

震动检测传感器是基于压电陶瓷片的模拟震动传感器,是利用压电陶瓷给电信号产生震动的反变换过程,当压电陶瓷片震动时就会产生电信号。它可与Arduino专用传感器扩展板结合使用,Arduino模拟口能感知微弱的震动电信号,可实现与震动有相关的互动作品,比如电子鼓互动作品。

这个实验中,我们将模拟电压陶瓷震动传感器依照程序接入Arduino UNO控制器模拟口A0,观察当震动程度不同时,串口的输出值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

震动检测传感器*1

杜邦线若干

接线图

29

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600); //打开串口,设置串口波特率为 9600bps

}

void loop()

{

int val;

val=analogRead(0); //将模拟压电陶瓷震动传感器连接到模拟接口 0

Serial.print(“Vibration is “);

Serial.println(val,DEC);//通过串口打印读取到的模拟值

delay(100);

}

测试结果

当你检测到不同程度震动时,反馈回此时的测量值。如下图所示,此图是当将震动传

感器贴到 A4 纸中央上,绷直 A4 纸,敲击 A4 一边,串口反馈回来的数据示意图。

6、相关资料链接地址

https://pan.baidu.com/s/1pSlYOAo4GIa2hChdzbmMZA

分类
Arduino 学习套件

KE0111 Arduino 超级版学习套件

KE0082

目录

1、产品介绍 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 8

4、Arduino IDE的使用方法 14

5、实验课程 16

实验一 LED 闪烁实验 16

实验二 呼吸灯实验 17

实验三 广告灯实验 19

实验四 按键控制LED实验 20

实验五 抢答器实验 22

实验六 电位器调控灯光亮度实验 24

实验七 感光灯实验 25

实验八 有源蜂鸣器实验 27

实验九 无源蜂鸣器实验 28

实验十 火焰报警实验 32

实验十一 温馨水杯实验 33

实验十二 魔术光杯实验 35

实验十三 红外遥控解码实验 37

实验十四 一位数码管显示实验 39

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 43

实验十六 舵机控制实验 45

实验十七 四位数码管显示数字实验 47

实验十八 1602液晶显示实验 55

实验十九 超声波测距显示实验 60

实验二十 1302时钟显示实验 63

实验二十一 人体红外感应实验 66

实验二十二 温湿度显示实验 67

实验二十三 摇杆模块数据显示实验 69

实验二十四 继电器控灯实验 72

实验二十五 水蒸气检测显示实验 73

实验二十六 声控灯实验 75

实验二十七 步进电机实验 77

实验二十八 姿态传感器实验 79

实验二十九 震动检测传感器实验 82

6、相关资料链接地址 84

1、产品介绍

Arduino 超级版学习套件包含我们学习Arduino 单片机常用到的传感器模块、元器件和Arduino控制板。同时我们还会根据这些元器件和传感器模块,提供一些基Arduino控制板的学习课程,课程包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息,它让你对这些元器件、传感器模块和Arduino控制板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 规格型号 数量 图片
1 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
2 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器 1 KE0054 (2)
3 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器 1 KE0050 (1)
4 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
5 keyes传感器 keyes 摇杆模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0051 (1)
6 keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
7 keyes传感器 Keyes Steam Seneor 水滴水蒸气传感器 1 KY0135 (2)
8 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
9 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
10 keyes驱动板 Keyes ULN2003步进电机驱动板(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0079  (1)
11 keyes传感器 keyes 9930 接近和非接触式手势检测RGB和姿态传感器 1 KY0145- 9930  (6)
12 keyes传感器 Keyes Vibration Seneor 震动检测传感器 1 KY0138 Vibration Seneor 震动检测传感器 (5)
13 模块 5V步进电机 1 23R23 (18)
14 舵机 SG90 9G 23*12.2*29mm 蓝色 辉盛(环保) 1 FWE
15 LCD 1602 COB 5V 蓝屏 1 2
16 蜂鸣器 无源 12*8.5MM 5V 普通分体 2K 1
17 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
18 轻触按键 12*12*5MM 插件 10








19 轻触按键 6*6*5MM 插件 4
20 传感器元件 LM35DZ 1
21 传感器元件 5MM 光敏电阻 3
22 传感器元件 红外接收 5MM火焰 1
23 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
24 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
25 LED F5-红发红-短 5
26 LED F5-黄发黄-短 5
27 LED F5-蓝发蓝-短 5
28 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 8
29 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 5
30 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 5
31 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
32 线材 正标线 红 12CM(方头) 5
33 线材 正标线 黄 12CM(方头) 5
34 线材 正标线 黑 12CM(方头) 5
35 线材 正标线 绿 12CM(方头) 5
36 线材 正标线 灰 22CM(方头) 5
37 线材 正标线 蓝 22CM(方头) 5
38 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 30 (7)
39 杜邦线 母对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 ER
40 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
41 数码管 四位0.36英寸共阴红 1
42 可调电位器 16MM 单联 B50K 1
43 IC 74HC595 DIP 1
44 电池盒+插杆 6节5号带线15CM露线 带DC插杆 1 1
45 面包板 ZY-60 400孔白色(纸卡包装) 1 67
46 排针 1*40P 黑色 2.54 针长3.0等边 1
47 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0111不带开发板 KE0112带官方Arduino UNO R3

47 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到Arduino开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击

编译程序,检查程序是否错误;点击

上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

正标线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以模拟抢答器实验。实验中我们利用4个按键控制3个小灯,一个按键用做复位按键;另外3个按键对应3个小灯,用于抢答。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

正标线若干

接线图

5

测试代码

int redled=8; //红色LED 输出

int yellowled=7; //黄色LED输出

int greenled=6; //绿色LED输出

int redpin=5; //红色按键引脚

int yellowpin=4; //黄色按键引脚

int greenpin=3; //绿色按键引脚

int restpin=2; //复位按键引脚定义

int red;

int yellow;

int green;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(yellowled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(yellowpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

}

void loop() //按键循环扫描。

{

red=digitalRead(redpin);

yellow=digitalRead(yellowpin);

green=digitalRead(greenpin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(yellow==LOW)YELLOW_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

}

void RED_YES()//一直执行红灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,HIGH);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

clear_led();

}

void YELLOW_YES()//一直执行黄灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,HIGH);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()//一直执行绿灯亮,直到复位键按下,结束循环

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,HIGH);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

clear_led();

}

void clear_led()//清除LED

{

digitalWrite(redled,LOW);

digitalWrite(greenled,LOW);

digitalWrite(yellowled,LOW);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

正标线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

正标线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

正标线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

正标线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 舵机控制实验

实验说明

舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测

器所构成。舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙三种颜

色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为接地线,红色为电源正极

线,橙色为信号线。

舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM

(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms

之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相

对应。有一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子的舵机旋

转的角度也会有所不同。

实验器材

开发板*1

USB线*1

舵机*1

正标线若干

接线图

16

测试代码

程序A:

int servopin=9;//定义数字接口9 连接伺服舵机信号线

int myangle;//定义角度变量

int pulsewidth;//定义脉宽变量

int val;

void servopulse(int servopin,int myangle)//定义一个脉冲函数

{

pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值

digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平至高

delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数

digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平至低

delay(20-pulsewidth/1000);

}

void setup()

{

pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口

Serial.begin(9600);//连接到串行端口,波特率为9600

Serial.println(“servo=o_seral_simple ready” ) ;

}

void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应数的次数

{

val=Serial.read();//读取串行端口的值

if(val>=’0’&&val<=’9′)

{

val=val-‘0’;//将特征量转化为数值变量

val=val*(180/9);//将数字转化为角度

Serial.print(“moving servo to “);

Serial.print(val,DEC);

Serial.println();

for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度

{

servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数

}

}

}

程序B:

#include <Servo.h>

Servo myservo;//定义舵机变量名

void setup()

{

myservo.attach(9);//定义舵机接口(9、10 都可以,缺点只能控制2 个)

}

void loop()

{

myservo.write(90);//设置舵机旋转的角度

}

测试结果

程序A 结果:

在串口监视器中输入数字点击发送,舵机转动到所对应的角度数的位置,并将角度打印显示到屏幕上。

程序B结果:

舵机自己转动到90度位置。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

正标线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602液晶显示实验

实验说明

本次试验使用keyes UNO R3 直接驱动1602液晶显示文字。1602液晶在应用中非常广泛,它的显示容量为16×2个字符,芯片工作电压为4.5~5.5V。1602液晶在接keyes UNO R3 控制板显示文字时有两种接线法,分别为4位接法和8位接法,本实验中都会有相关说明介绍。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

面包板*1

正标线若干

接线图

四位接法

18

八位接法

18-1

测试代码

四位接法

/*

LiquidCrystal Library – Hello World

Demonstrates the use a 16×2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface.

This sketch prints “Hello World!” to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 2

* LCD Enable pin to digital pin3

* LCD D4 pin to digital pin 4

* LCD D5 pin to digital pin 5

* LCD D6 pin to digital pin 6

* LCD D7 pin to digital pin 7

* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

// set up the LCD’s number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop() {

}

八位接法

int DI = 12;

int RW = 11;

int DB[] = {3, 4,5, 6,7 ,8, 9, 10};//使用数组来定义总线需要的管脚

int Enable = 2;

void LcdCommandWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //总线赋值

{

digitalWrite(i,value & 01);//因为1602液晶信号识别是D7-D0(不是D0-D7),这里是用来反转信号。

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void LcdDataWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

digitalWrite(DI, HIGH);

digitalWrite(RW, LOW);

for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {

digitalWrite(i,value & 01);

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void setup (void) {

int i = 0;

for (i=Enable; i <= DI; i++) {

pinMode(i,OUTPUT);

}

delay(100);

// 短暂的停顿后初始化LCD

// 用于LCD控制需要

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(64);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(50);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(20);

LcdCommandWrite(0x06); // 输入方式设定

// 自动增量,没有显示移位

delay(20);

LcdCommandWrite(0x0E); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(100);

LcdCommandWrite(0x80); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

}

void loop (void) {

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(10);

LcdCommandWrite(0x80+2);

delay(10);

// 写入欢迎信息

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘w’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘r’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘d’);

LcdDataWrite(‘!’);

delay(10);

LcdCommandWrite(0xc0+2); // 定义光标位置为第二行第二个位置

delay(10);

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘k’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘y’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘s’);

LcdDataWrite(‘!’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

delay(5000);

}

测试结果

无论是四位接法还是八位接法,接好线,烧录程序上电后,通过旋转电位器调节背光,即可在1602 LCD上看到设置的显示字符。四位接法和八位接法显示一样,第一行显示 “Hello, world!”字符,第二行显示”Hello, keyes!”字符。

实验十九 超声波测距显示实验

实验说明

本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 LCD。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 LCD上显示测试结果。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

超声波传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

19

测试代码


#include <LiquidCrystal.h>

#define echoPin 3 // Echo Pin

#define trigPin 2 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

LiquidCrystal lcd(4, 5, 6, 7, 8, 9);

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.begin(16, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 LCD上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 LCD上显示”-1”字符。

实验二十 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 LCD上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 LCD做显示器。这个实验相当于我们自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 LCD显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

1302时钟传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

20

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(5, 6, 7, 8, 9, 10);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 4; // RST

uint8_t IO_PIN = 3; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 2; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

Time t(2017,7,24,10,12,22,2);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十一 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

21

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

byte sensorPin = 2;//定义数字口2

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口2位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

lcd.begin(16, 2);

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口2的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口2位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area! “);

}

else if(state == 0)

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符。

实验二十二 温湿度显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了DHT11温湿度传感器和1602 LCD。DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中我们DHT11温湿度传感器测试出当前环境中的温度和湿度,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

DHT11温湿度传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

22

测试代码

#include <dht11.h>

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 2

void setup(){

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Humidity (%):”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Temp (C):”);

}

void loop(){

int chk;

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

break;

default:

break;

}

// DISPLAT DATA

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(DHT.humidity);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(DHT.temperature);

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前环境中的温度和湿度值。

实验二十三 摇杆模块数据显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了摇杆模块和1602 LCD。摇杆模块5V供电,信号端X,Y接模拟口,原始状态下读出电压为2.5V左右,当随箭头方向按下,读出电压值随着增加,最大到5V,箭头相反方向按下,读出电压值减少,最小为0V;信号端B接数字口,原始状态下输出0,按下输出1。

实验中我们读取摇杆模块X、Y、B三个接口数值,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

摇杆模块*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

23

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

int JoyStick_X = 1; //定义模拟口A1

int JoyStick_Y = 0; //定义模拟口A0

int JoyStick_Z = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(JoyStick_Z, INPUT);//将JoyStick_Z设置为输入

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“X:”);

lcd.setCursor(8,0);

lcd.print(“Y:”);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“Z:”);}

void loop()

{

int x,y,z; //定义数字变量x y z

x=analogRead(JoyStick_X); //将x设置为读取到的A1的数值

if(x<10)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(3,0);

lcd.print(” “);

}

if((x>=10)&&(x<100))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(4,0);

lcd.print(” “);

}

if((x>=100)&&(x<1000))

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

lcd.setCursor(5,0);

lcd.print(” “);

}

if(x>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(x);

}

delay(100);

y=analogRead(JoyStick_Y);//将y设置为读取到的A0的数值

if(y<10)

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(11,0);

lcd.print(” “);

}

if((y>=10)&&(y<100))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(12,0);

lcd.print(” “);

}

if((y>=100)&&(y<1000))

{

lcd.setCursor(10,0);

lcd.print(y);

lcd.setCursor(13,0);

lcd.print(” “);

}

if(y>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(y);

}

delay(100);

z=digitalRead(JoyStick_Z);//将z设置为读取到的数字口2的数值

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(z);

delay(100);//延迟0.1S

}

测试结果

下载完程序后,上电后,通过电位器调节1602 LCD背光后,我们可以在1602 LCD上看、

到摇杆模块X、Y、Z方向对应的的数值。

实验二十四 继电器控灯实验

实验说明

继电器模块是一种用于低电控制高电,保护电路的模块。本实验用到的5V单路继电器模块高电平有效,它有控制指示灯,吸合亮,断开不亮。实验中我们通过控制继电器从而控制一个LED的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

24

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2S

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2S

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,继电器开启(ON端和COM端连通)2S,LED

亮起;停止(NC端和COM端连通)2S,LED熄灭;循环交替。开启时继电器上D2灯

亮起。

实验二十五 水蒸气检测显示实验

实验说明

和上面实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。这个实验中我们主要用到了水滴水蒸气传感器和1602 LCD。水滴水蒸气传感器是一个模拟传感器,可以制作简单的雨水探测器与液位开关。当传感器表面的湿度上升,输出电压将增大。

实验中我们读取水滴水蒸气传感器信号端的模拟值,然后在1602 LCD 显示测试结果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

水滴水蒸气传感器*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

25

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(3, 4, 5, 6, 7, 8);

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Sensor value:”);

}

void loop() {

int value = analogRead(A0); //读取到的A0的数值,并赋值给数字变量value

if(value<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((value>=10)&&(value<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if((value>=100)&&(value<1000))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(value);

lcd.setCursor(3,1);

lcd.print(” “);

}

if(value>=1000)

{

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(value);

}

delay(100);

}

测试结果

下载完程序后,上电后,通过电位器调节1602 LCD背光后,我们可以在1602 LCD上看

到水滴水蒸气传感器信号端的模拟值。

实验二十六 声控灯实验

实验说明

麦克风声音传感器是专门用来检测声音的传感器。传感器有S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中,我通过传感器检测声音大小,从而控制一个LED亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

正标线若干

杜邦线若干

接线图

26

测试代码

int MIC=0;//定义声音传感器为模拟0 接口

int LED=9;//定义LED接口为数字9 接口

int val=0;//定义数字变量

void setup()

{

pinMode(LED,OUTPUT);//定义LED 为输出接口

pinMode(MIC,INPUT);//定义声音传感器为输入接口

Serial.begin(9600);//设定波特率为9600

}

void loop()

{

val=analogRead(MIC);//读取声音传感器的模拟值

Serial.println(val);//输出模拟值,并将其打印出来

if(val>=300)//当模拟值大于300 时LED亮起

{

digitalWrite(LED,HIGH);

}else

{

digitalWrite(LED,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以检测声音大小,输出模拟值,声音越大,输出越大。当声音大小到达一定数值时,LED亮起,否则LED熄灭。

实验二十七 步进电机实验

实验说明

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到

一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。你

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时你也可以通过

控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

下面这个就是本次实验使用的步进电机

csc

减速步进电机

直径:28mm

电压:5V

步进角度:5.625 x 1/64

减速比:1/64

5线4相 可以用普通uln2003芯片驱动,也可以接成2相使用

该步进电机空载耗电在50mA以下,带64倍减速器,输出力矩比较大,可以驱动重负

载,极适合开发板使用。注意:此款步进电机带有64倍减速器,与不带减速器的步进

电机相比,转速显得较慢,为方便观察,可在输出轴处粘上一片小纸板。

csc

步进电机(五线四相)驱动板(UL2003)试验板

KE0079  (1)

实验器材

开发板*1

USB线*1

减速步进电机*1

UL2003*1

杜邦线若干

接线图

27

测试代码

#include <Stepper.h>

//这里设置步进电机旋转一圈是多少步

#define STEPS 100

//设置步进电机的步数和引脚

Stepper stepper(STEPS, 11, 10, 9, 8);

//定义变量用来存储历史读数

int previous = 0;

void setup()

{

//设置电机每分钟的转速为90步

stepper.setSpeed(90);

}

void loop()

{

//获取传感器读数

int val = analogRead(0);

//移动步数为当前读数减去历史读数

stepper.step(val – previous);

//保存历史读数

previous = val;

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,5V步进电机转动,转动速度很慢。

实验二十八 姿态传感器实验

实验说明

APDS-9930 在单个 8 引脚封装内提供 I2C 接口兼容的环境亮度传感器 (ALS, Ambient Light Sensor) 和带有红外 LED 的接近传感器,其中环境亮度传感器使用双光二极管来近似 0.01 lux 照度下低流明性能的人眼视觉反应,提供的高灵敏度使得器件可以在深色玻璃后运作。接近传感器经过完全调校可进行 100 毫米物体检测,免除终端设备和次组件的工厂校准需求。从明亮的阳光照射到黑暗的房间,接近检测功能都能运作良好。模块中加入微光学透镜提供红外能量的高效 率传送和接收,可降低总体功耗。另外,内部状态机可使器件进入低功耗模式,带来极低的平均功耗。

本实验只是简单的测试下这个传感器的基本功能。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 9930 接近和非接触式手势检测RGB和姿态传感器*1

杜邦线若干

接线图

28

测试代码

#include <Wire.h>

#include <SparkFun_APDS9960.h>

// Pins

#define APDS9960_INT 2 // Needs to be an interrupt pin

#define LED_PIN 13 // LED for showing interrupt

// Constants

#define LIGHT_INT_HIGH 1000 // High light level for interrupt

#define LIGHT_INT_LOW 10 // Low light level for interrupt

// Global variables

SparkFun_APDS9960 apds = SparkFun_APDS9960();

uint16_t ambient_light = 0;

uint16_t red_light = 0;

uint16_t green_light = 0;

uint16_t blue_light = 0;

int isr_flag = 0;

uint16_t threshold = 0;

void setup() {

// Set LED as output

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

pinMode(APDS9960_INT, INPUT);

// Initialize Serial port

Serial.begin(9600);

Serial.println();

Serial.println(F(“————————————-“));

Serial.println(F(“SparkFun APDS-9960 – Light Interrupts”));

Serial.println(F(“————————————-“));

// Initialize interrupt service routine

attachInterrupt(0, interruptRoutine, FALLING);

// Initialize APDS-9960 (configure I2C and initial values)

if ( apds.init() ) {

Serial.println(F(“APDS-9960 initialization complete”));

} else {

Serial.println(F(“Something went wrong during APDS-9960 init!”));

}

// Set high and low interrupt thresholds

if ( !apds.setLightIntLowThreshold(LIGHT_INT_LOW) ) {

Serial.println(F(“Error writing low threshold”));

}

if ( !apds.setLightIntHighThreshold(LIGHT_INT_HIGH) ) {

Serial.println(F(“Error writing high threshold”));

}

// Start running the APDS-9960 light sensor (no interrupts)

if ( apds.enableLightSensor(false) ) {

Serial.println(F(“Light sensor is now running”));

} else {

Serial.println(F(“Something went wrong during light sensor init!”));

}

// Read high and low interrupt thresholds

if ( !apds.getLightIntLowThreshold(threshold) ) {

Serial.println(F(“Error reading low threshold”));

} else {

Serial.print(F(“Low Threshold: “));

Serial.println(threshold);

}

if ( !apds.getLightIntHighThreshold(threshold) ) {

Serial.println(F(“Error reading high threshold”));

} else {

Serial.print(F(“High Threshold: “));

Serial.println(threshold);

}

// Enable interrupts

if ( !apds.setAmbientLightIntEnable(1) ) {

Serial.println(F(“Error enabling interrupts”));

}

// Wait for initialization and calibration to finish

delay(500);

}

void loop() {

// If interrupt occurs, print out the light levels

if ( isr_flag == 1 ) {

// Read the light levels (ambient, red, green, blue) and print

if ( !apds.readAmbientLight(ambient_light) ||

!apds.readRedLight(red_light) ||

!apds.readGreenLight(green_light) ||

!apds.readBlueLight(blue_light) ) {

Serial.println(“Error reading light values”);

} else {

Serial.print(“Interrupt! Ambient: “);

Serial.print(ambient_light);

Serial.print(” R: “);

Serial.print(red_light);

Serial.print(” G: “);

Serial.print(green_light);

Serial.print(” B: “);

Serial.println(blue_light);

}

// Turn on LED for a half a second

digitalWrite(LED_PIN, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(LED_PIN, LOW);

// Reset flag and clear APDS-9960 interrupt (IMPORTANT!)

isr_flag = 0;

if ( !apds.clearAmbientLightInt() ) {

Serial.println(“Error clearing interrupt”);

}

}

}

void interruptRoutine() {

isr_flag = 1;

}

测试结果

打开串口监视器,显示如下图。

实验二十九 震动检测传感器实验

实验说明

震动检测传感器是基于压电陶瓷片的模拟震动传感器,是利用压电陶瓷给电信号产生震动的反变换过程,当压电陶瓷片震动时就会产生电信号。它可与Arduino专用传感器扩展板结合使用,Arduino模拟口能感知微弱的震动电信号,可实现与震动有相关的互动作品,比如电子鼓互动作品。

这个实验中,我们将模拟电压陶瓷震动传感器依照程序接入Arduino UNO控制器模拟口A0,观察当震动程度不同时,串口的输出值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

震动检测传感器*1

杜邦线若干

接线图

29

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600); //打开串口,设置串口波特率为 9600bps

}

void loop()

{

int val;

val=analogRead(0); //将模拟压电陶瓷震动传感器连接到模拟接口 0

Serial.print(“Vibration is “);

Serial.println(val,DEC);//通过串口打印读取到的模拟值

delay(100);

}

测试结果

当你检测到不同程度震动时,反馈回此时的测量值。如下图所示,此图是当将震动传

感器贴到 A4 纸中央上,绷直 A4 纸,敲击 A4 一边,串口反馈回来的数据示意图。

6、相关资料链接地址

https://pan.baidu.com/s/1pSlYOAo4GIa2hChdzbmMZA

分类
Arduino 学习套件

KE0110 Arduino 基础入门学习套件

KE0080

目录

1、产品介绍 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 7

4、Arduino IDE的使用方法 12

5、实验课程 14

实验一 LED 闪烁实验 14

实验二 呼吸灯实验 15

实验三 广告灯实验 17

实验四 按键控制LED实验 18

实验五 抢答器实验 19

实验六 电位器调控灯光亮度实验 22

实验七 感光灯实验 23

实验八 有源蜂鸣器实验 25

实验九 无源蜂鸣器实验 26

实验十 火焰报警实验 29

实验十一 温馨水杯实验 30

实验十二 魔术光杯实验 32

实验十三 红外遥控解码实验 35

实验十四 一位数码管显示实验 36

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 40

实验十六 8*8点阵显示实验 42

实验十七 四位数码管显示数字实验 44

实验十八 1602液晶显示实验 52

实验十九 RGB模块显示实验 57

实验二十 超声波测距显示实验 59

实验二十一 1302时钟显示实验 61

实验二十二 人体红外感应实验 64

6、相关资料链接地址 66

1、产品介绍

Arduino 基础入门学习套件是keyes推出的一款Arduino开发板的套件,套件包含各种传感器元件、模块、面包线、UNO R3 控制板等物品,适合爱好电子的初学者使用。我们还会根据这些元件,提供一些基于Arduino开发板的一些学习课程,包含接线方法,测试代码等,让你对这些电子元件和Arduino开发板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 规格型号 数量 图片
1 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
2 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器 1 KE0054 (2)
3 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器 1 KE0050 (1)
4 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
5 keyes模块 keyes 插件RGB模块 1 1
6 LCD 1602 COB 5V 蓝屏 1 2
7 蜂鸣器 无源 12*8.5MM 5V 普通分体 2K 1
8 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
9 轻触按键 12*12*7.3MM 插件 4
10 按键帽 A24 黄帽(12*12*7.3)圆 4
11 传感器元件 LM35DZ 1
12 传感器元件 5MM 光敏电阻 3
13 传感器元件 红外接收 5MM火焰 1
14 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
15 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
16 LED F5-红发红-短 5
17 LED F5-黄发黄-短 5
18 LED F5-蓝发蓝-短 5
19 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 8
20 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 5
21 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 5
22 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
23 面包线 面包板连接线65根 1
24 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 OR0006
25 点阵 20*20MM 1.9MM 红色 共阳 1
26 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
27 数码管 四位0.36英寸共阴红 1
28 可调电位器 3386 MU 103 1
29 IC 74HC595 DIP 1
30 电池盒+插杆 6节5号带线15CM露线 带DC插杆 1 1
31 面包板 830孔 ZY-102 1 2
32 排针 1*40P 黑色 2.54 针长3.0等边 1
33 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0109不带开发板 KE0110带官方Arduino UNO R3

34 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到Arduino开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以将上面的按键控制小灯的实验扩展成4个按键对应3 个小灯,占用7个数字I/O 接口。为方便接线,我们把3个小灯用一个keyes 插件RGB模块代替。keyes 插件RGB模块代替由一个插件全彩LED制成,通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。

本实验中我们利用4个按键控制3个PWM口,控制RGB模块发光颜色从而达到抢答器的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int redled=11;

int greenled=10;

int blueled=9;

int redpin=5;

int greenpin=4;

int bluepin=3;

int restpin=2;

int red;

int green;

int blue;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode( blueled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

pinMode(bluepin,INPUT);

}

void loop()

{

red=digitalRead(redpin);

green=digitalRead(greenpin);

blue=digitalRead(bluepin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

if(blue==LOW)BLUE_YES();

}

void RED_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(255, 0, 0);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 255, 0);

}

clear_led();

}

void BLUE_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 0, 255);

}

clear_led();

}

void clear_led()

{

color(0, 0, 0);

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redled, red);

analogWrite(greenled,green);

analogWrite(blueled, blue);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了,我们根据RGB灯显示的颜色判断是谁抢答成功。在复位后。RGB灯关闭。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 8*8点阵显示实验

实验说明

点阵在我们生活中很常见,很多都有用到他,比如LED广告显示屏,电梯显示楼层,公交车报站等等。

8*8点阵共由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则7脚接高电平A脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第7脚要接高电平,而A、B、C、D、E、F、G、H这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第A脚接低电平,而0、1、2、3、4、5、6、7接高电平,那么第一列就会点亮。

在本课程中,我们只是让点阵输出一个“0”。

8*8点阵原理图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客

8*8点阵实物图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客 图形111

实验器材

开发板*1

USB线*1

8*8点阵*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

16

测试代码

//定义了一个数组,用来存放“0”字的字模

unsigned char Text[]={0x00,0x1c,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1c};

void Draw_point(unsigned char x,unsigned char y)//画点函数

{

clear_();

digitalWrite(x+2, HIGH);

digitalWrite(y+10, LOW);

delay(1);

}

void show_num(void)//显示函数,最终还是调用了画点函数。

{

unsigned char i,j,data;

for(i=0;i<8;i++)

{

data=Text[i];

for(j=0;j<8;j++)

{

if(data & 0x01)Draw_point(j,i);

data>>=1;

}

}

}

void setup(){

int i = 0 ;

for(i=2;i<18;i++)

{

pinMode(i, OUTPUT);

}

clear_();

}

void loop()

{

show_num();

}

void clear_(void)//清除屏幕

{

for(int i=2;i<10;i++)

digitalWrite(i, LOW);

for(int i=0;i<8;i++)

digitalWrite(i+10, HIGH);

}

测试结果

下载完程序后,点阵上显示数字“0”。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602液晶显示实验

实验说明

本次试验使用keyes UNO R3 直接驱动1602液晶显示文字。1602液晶在应用中非常广泛,它的显示容量为16×2个字符,芯片工作电压为4.5~5.5V。1602液晶在接keyes UNO R3 控制板显示文字时有两种接线法,分别为4位接法和8位接法,本实验中都会有相关说明介绍。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

四位接法

18

八位接法

19

测试代码

四位接法

/*

LiquidCrystal Library – Hello World

Demonstrates the use a 16×2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface.

This sketch prints “Hello World!” to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 2

* LCD Enable pin to digital pin3

* LCD D4 pin to digital pin 4

* LCD D5 pin to digital pin 5

* LCD D6 pin to digital pin 6

* LCD D7 pin to digital pin 7

* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

// set up the LCD’s number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop() {

}

八位接法

int DI = 12;

int RW = 11;

int DB[] = {3, 4,5, 6,7 ,8, 9, 10};//使用数组来定义总线需要的管脚

int Enable = 2;

void LcdCommandWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //总线赋值

{

digitalWrite(i,value & 01);//因为1602液晶信号识别是D7-D0(不是D0-D7),这里是用来反转信号。

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void LcdDataWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

digitalWrite(DI, HIGH);

digitalWrite(RW, LOW);

for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {

digitalWrite(i,value & 01);

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void setup (void) {

int i = 0;

for (i=Enable; i <= DI; i++) {

pinMode(i,OUTPUT);

}

delay(100);

// 短暂的停顿后初始化LCD

// 用于LCD控制需要

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(64);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(50);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(20);

LcdCommandWrite(0x06); // 输入方式设定

// 自动增量,没有显示移位

delay(20);

LcdCommandWrite(0x0E); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(100);

LcdCommandWrite(0x80); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

}

void loop (void) {

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(10);

LcdCommandWrite(0x80+2);

delay(10);

// 写入欢迎信息

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘w’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘r’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘d’);

LcdDataWrite(‘!’);

delay(10);

LcdCommandWrite(0xc0+2); // 定义光标位置为第二行第二个位置

delay(10);

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘k’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘y’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘s’);

LcdDataWrite(‘!’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

delay(5000);

}

测试结果

无论是四位接法还是八位接法,接好线,烧录程序上电后,通过旋转电位器调节背光,即可在1602 LCD上看到设置的显示字符。四位接法和八位接法显示一样,第一行显示 “Hello, world!”字符,第二行显示”Hello, keyes!”字符。

实验十九 RGB模块显示实验

实验说明

本实验中我们主要学习下RGB模块的使用方法。我们可以通过控制 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。实验中我们通过通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压合成了几种常用颜色灯光。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

RGB模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

20

测试代码

int redPin = 6; // R 红色LED 控制引脚 连接到Arduino的 6脚

int greenPin = 5; // G绿色LED 控制引脚 连接到Arduino的5脚

int bluePin = 3; // B蓝色LED 控制引脚 连接到Arduino的3脚

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT); //设置redPin对应的管脚6为输出

pinMode(greenPin, OUTPUT); //设置greenPin,对应的管脚5为输出

pinMode(bluePin, OUTPUT); //设置bluePin对应的管脚3为输出

}

void loop() // run over and over again

{

// Basic colors:

color(255, 0, 0); // 红色亮

delay(1000); // 延时一秒

color(0,255, 0); //绿色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0, 0, 255); // 蓝色灯亮

delay(1000); //延时一秒

// Example blended colors:

color(255,255,0); // 黄色亮

delay(1000); //延时一秒

color(128,0,255); // 紫色亮

delay(1000); //延时一秒

color(255,255,255); // 白色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0,0,0); // 关闭led

delay(1000); //延时一秒

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin,green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,RGB模块会陆续显示红色1秒,绿色1秒,蓝色1秒,黄色1秒,紫色1秒,白色1秒,停止显示1秒,然后循环交替。

实验二十 超声波测距显示实验

实验说明

本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 LCD。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 LCD上显示测试结果。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

超声波传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

21

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

#define echoPin 9 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.begin(16, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 LCD上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 LCD上显示”-1”字符。

实验二十一 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 LCD上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 LCD做显示器。这个实验相当于我们自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 LCD显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

1302时钟传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

22

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 10; // RST

uint8_t IO_PIN = 9; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 8; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

Time t(2017,7,24,10,12,22,2);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十二 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

23

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

byte sensorPin = 8;//定义数字口8

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口3位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

lcd.begin(16, 2);

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口3的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口3位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area! “);

}

else if(state == 0)

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符。

6、相关资料链接地址

https://pan.baidu.com/s/1LeY5BFB45dBAko8tQeODWA

分类
Arduino 学习套件

KE0109 Arduino 基础入门学习套件

KE0080

目录

1、产品介绍 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 7

4、Arduino IDE的使用方法 12

5、实验课程 14

实验一 LED 闪烁实验 14

实验二 呼吸灯实验 15

实验三 广告灯实验 17

实验四 按键控制LED实验 18

实验五 抢答器实验 19

实验六 电位器调控灯光亮度实验 22

实验七 感光灯实验 23

实验八 有源蜂鸣器实验 25

实验九 无源蜂鸣器实验 26

实验十 火焰报警实验 29

实验十一 温馨水杯实验 30

实验十二 魔术光杯实验 32

实验十三 红外遥控解码实验 35

实验十四 一位数码管显示实验 36

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验 40

实验十六 8*8点阵显示实验 42

实验十七 四位数码管显示数字实验 44

实验十八 1602液晶显示实验 52

实验十九 RGB模块显示实验 57

实验二十 超声波测距显示实验 59

实验二十一 1302时钟显示实验 61

实验二十二 人体红外感应实验 64

6、相关资料链接地址 66

1、产品介绍

Arduino 基础入门学习套件是keyes推出的一款Arduino开发板的套件,套件包含各种传感器元件、模块、面包线、UNO R3 控制板等物品,适合爱好电子的初学者使用。我们还会根据这些元件,提供一些基于Arduino开发板的一些学习课程,包含接线方法,测试代码等,让你对这些电子元件和Arduino开发板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 规格型号 数量 图片
1 遥控器 JMP-1 17键86*40*6.5MM 黑色 1 1
2 keyes传感器 keyes 人体红外热释电传感器 1 KE0054 (2)
3 keyes传感器 keyes 1302时钟传感器 1 KE0050 (1)
4 keyes传感器 keyes 超声波传感器 1 MD0017 (1)
5 keyes模块 keyes 插件RGB模块 1 1
6 LCD 1602 COB 5V 蓝屏 1 2
7 蜂鸣器 无源 12*8.5MM 5V 普通分体 2K 1
8 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
9 轻触按键 12*12*7.3MM 插件 4
10 按键帽 A24 黄帽(12*12*7.3)圆 4
11 传感器元件 LM35DZ 1
12 传感器元件 5MM 光敏电阻 3
13 传感器元件 红外接收 5MM火焰 1
14 传感器元件 红外接收 VS1838B 1
15 滚珠开关 HDX-2801 两脚一样 2
16 LED F5-红发红-短 5
17 LED F5-黄发黄-短 5
18 LED F5-蓝发蓝-短 5
19 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 8
20 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 5
21 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 5
22 USB线 AM/BM 透明蓝 OD:5.0 L=50cm 1 fw
23 面包线 面包板连接线65根 1
24 杜邦线 公对母20CM/40P/2.54/10股铜包铝 24号线BL 0.5 OR0006
25 点阵 20*20MM 1.9MM 红色 共阳 1
26 数码管 一位0.56英寸共阴红 1
27 数码管 四位0.36英寸共阴红 1
28 可调电位器 3386 MU 103 1
29 IC 74HC595 DIP 1
30 电池盒+插杆 6节5号带线15CM露线 带DC插杆 1 1
31 面包板 830孔 ZY-102 1 2
32 排针 1*40P 黑色 2.54 针长3.0等边 1
33 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

KE0109不带开发板 KE0110带官方Arduino UNO R3

34 开发板 Arduino UNO R3 1

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到Arduino开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(2000); //延迟2S

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(2000);//延迟2S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为两秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

delay(1000);// 延迟1S

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

4

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验五 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以将上面的按键控制小灯的实验扩展成4个按键对应3 个小灯,占用7个数字I/O 接口。为方便接线,我们把3个小灯用一个keyes 插件RGB模块代替。keyes 插件RGB模块代替由一个插件全彩LED制成,通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。

本实验中我们利用4个按键控制3个PWM口,控制RGB模块发光颜色从而达到抢答器的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

keyes 插件RGB模块*1

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

5

测试代码

int redled=11;

int greenled=10;

int blueled=9;

int redpin=5;

int greenpin=4;

int bluepin=3;

int restpin=2;

int red;

int green;

int blue;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode( blueled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

pinMode(bluepin,INPUT);

}

void loop()

{

red=digitalRead(redpin);

green=digitalRead(greenpin);

blue=digitalRead(bluepin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

if(blue==LOW)BLUE_YES();

}

void RED_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(255, 0, 0);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 255, 0);

}

clear_led();

}

void BLUE_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

color(0, 0, 255);

}

clear_led();

}

void clear_led()

{

color(0, 0, 0);

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redled, red);

analogWrite(greenled,green);

analogWrite(blueled, blue);

}

测试结果

下载完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了,我们根据RGB灯显示的颜色判断是谁抢答成功。在复位后。RGB灯关闭。

实验六 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

6

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验七 感光灯实验

实验说明

完成以上的各种实验后,我们对Arduino 的应用也应该有一些认识和了解了,在基本的数字量输入输出和模拟量输入以及PWM 的产生都掌握以后,我们就可以开始进行一些传感器的应用了。

本次实验我们先进行一个较为简单的光敏电阻的使用实验。光敏电阻既然是可以根据光强改变阻值的元件,自然也需要模拟口读取模拟值了,本实验可以借鉴电位器调控灯光亮度实验,将电位计换做光敏电阻实现当光强不同时LED 小灯的亮度也会有相应的变化。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

光敏电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

Serial.println(val);//显示val 变量

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

analogWrite(ledpin,255-val);// 打开LED 并设置亮度

delay(10);//延时0.01 秒

}

测试结果

下载完程序后,光敏电阻感应到灯光越亮,小灯越暗;光敏电阻感应到灯光越暗,小灯越亮。打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到光敏电阻感应到外界光强所得的模拟值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

8

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 无源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了无源蜂鸣器,无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

无源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

9

测试代码

code 1:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

code 2:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

实验中我们提供了两个例程,上传例程1代码后,蜂鸣器会发出两种不同的声音,实验中,两种声音循环交替。上传例程2中代码后,蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验十 火焰报警实验

实验说明

火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接收管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号。

实验中,我们把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号输入到UNO板中,然后控制蜂鸣器的响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

火焰传感器*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

10

测试代码

int flame=7;//定义火焰接口为数字7 接口

int Beep=9;//定义蜂鸣器接口为数字9 接口

void setup()

{

pinMode(Beep,OUTPUT);//定义Beep为输出接口

pinMode(flame,INPUT);//定义flame为输入接口

}

void loop()

{

int val=digitalRead(flame);//读取火焰传感器

if(val==HIGH)//当数字口7为高电平时蜂鸣器鸣响

{

digitalWrite(Beep,HIGH);

}else

{

digitalWrite(Beep,LOW);

}

delay(500);

}

测试结果

下载完程序后,我们可以模拟在有火焰时报警的情况,在没有火焰时一切正常,当有火焰时立刻报警做出提示。

实验十一 温馨水杯实验

实验说明

LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,将LM35 温度传感器接到开发板上,通过算法可将读取的模拟值转换为实际的温度。

本实验中我们还外接了3个指示灯,在代码中我没设置在不同的温度范围,亮起不同颜色的指示灯。根据这个,我们完全可以做个温馨水杯,通过指示灯,我们就可以知道杯子里的水的冷热情况。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LM35DZ*1

LED*3

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

11

测试代码

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(12, OUTPUT);

pinMode(11, OUTPUT);

pinMode(10, OUTPUT);

}

void loop() {

int vol = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0*100);

Serial.print(“Tep:”);

Serial.print(vol);

Serial.println(“C”);

if (vol<28)

{

digitalWrite(12, HIGH);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>=28 && vol<=30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, HIGH);

digitalWrite(10, LOW);

}

else if (vol>30)

{

digitalWrite(12, LOW);

digitalWrite(11, LOW);

digitalWrite(10, HIGH);

}

}

测试结果

下载完程序后,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到当前的温度。当温度大于30摄氏度时,红色指示灯亮起,其他指示灯熄灭;当温度大于等于28摄氏度且小于等于30摄氏度时,红色指示灯熄灭,黄色指示灯亮起;当温度小于28摄氏度时,黄色指示灯熄灭,蓝色指示灯亮起。

实验十二 魔术光杯实验

实验说明

倾斜开关的工作原理是当开关一端低于水平位置倾斜,开关寻通;当另一端低于水平位置倾斜 ,开关停止。魔术光杯实验原理是利用 PWM 调光的原理,两个LED的亮度发生变化。

这个实验中倾斜开关提供数字信号,触发 PWM 的调节,通过程序的设计,我们就能看到类似于两组装满光的杯子倒来倒去的效果了。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*2

倾斜开关*2

220Ω 电阻*2

10KΩ 电阻*2

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

12

测试代码

int LedPinA = 5; //定义数字口5

int LedPinB = 6; //定义数字口6

int ButtonPinA = 7;//定义数字口7

int ButtonPinB = 4;//定义数字口4

int buttonStateA = 0;

int buttonStateB = 0;

int brightnessA = 0;

int brightnessB= 255;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

pinMode(LedPinA, OUTPUT);//数字口5设置为输出

pinMode(LedPinB, OUTPUT);//数字口6设置为输出

pinMode(ButtonPinA, INPUT);//数字口7设置为输入

pinMode(ButtonPinB, INPUT);//数字口4设置为输入

}

void loop()

{

buttonStateA = digitalRead(ButtonPinA);//读取数字口7的数值赋值给buttonStateA

if (buttonStateA == HIGH && brightnessA != 255)

//当buttonStateA为高电平且brightnessA不为255

{

brightnessA ++;//brightnessA加1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateA == LOW && brightnessA != 0)

//当buttonStateA为低电平且brightnessA不为0

{

brightnessA –;//brightnessA减1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinB, brightnessA);//将brightnessA赋值为给PWM口6

Serial.print(brightnessA);//显示brightnessA数值

Serial.print(” “);

buttonStateB = digitalRead(ButtonPinB);//读取数字口4的数值赋值给buttonStateB

if (buttonStateB == HIGH && brightnessB != 0)

//当buttonStateB为高电平且brightnessA不为0

{

brightnessB –;//brightnessB减1

delay(10);//延迟0.01S

}

if (buttonStateB == LOW && brightnessB != 255)

//当buttonStateB为低电平且brightnessA不为255

{

brightnessB++;//brightnessB加1

delay(10);//延迟0.01S

}

analogWrite(LedPinA, brightnessB); //将brightnessB赋值为给PWM口5

Serial.println(brightnessB);//显示brightnessB数值,并自动换行

delay(5);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,将两个倾斜开关同时倾斜一边, 一个LED逐渐变暗,同时另一个逐渐变亮,最终一个LED完全熄灭,一个LED最亮;在串口监视器中看到对应具体数值变化,如下图。当倾斜另一边中,现象一样,方向相反。

实验十三 红外遥控解码实验

实验说明

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。本实验中发射部分就是遥控器,接收部分就是红外接收 VS1838B。红外接收 VS1838B是集接收、放大、解调一体的器件,它内部IC就已经完成了解调,输出的就是数字信号。

图片3

实验器材

开发板*1

USB线*1

红外遥控*1

红外接收 VS1838B*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

13

测试代码

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11; //定义数字口11

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

irrecv.enableIRIn(); // 使能红外接收

}

void loop() {

if (irrecv.decode(&results))

{

Serial.println(results.value, HEX);//显示数据

irrecv.resume(); // 接收下个数据

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,红外遥控对准红外接收传感器发送信号,我们可以在串口监视器总看到相应按键的编码,如下图。

遥控器-1

实验十四 一位数码管显示实验

实验说明

数码管是一种半导体发光器件,其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示),本实验所使用的是八段数码管。数码管共有七段显示数字的段,还有一个显示小数点的段。当让数码管显示数字时,只要将相应的段点亮即可。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

14

测试代码

//设置控制各段的数字IO 脚

int a=7;//定义数字接口7 连接a 段数码管

int b=6;// 定义数字接口6 连接b 段数码管

int c=5;// 定义数字接口5 连接c 段数码管

int d=10;// 定义数字接口11 连接d 段数码管

int e=11;// 定义数字接口10 连接e 段数码管

int f=8;// 定义数字接口8 连接f 段数码管

int g=9;// 定义数字接口9 连接g 段数码管

int dp=4;// 定义数字接口4 连接dp 段数码管

void digital_1(void) //显示数字1

{

unsigned char j;

digitalWrite(c,HIGH);//给数字接口5 引脚高电平,点亮c 段

digitalWrite(b,HIGH);//点亮b 段

for(j=7;j<=11;j++)//熄灭其余段

digitalWrite(j,LOW);

digitalWrite(dp,LOW);//熄灭小数点DP 段

}

void digital_2(void) //显示数字2

{

unsigned char j;

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(a,HIGH);

for(j=9;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(c,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

}

void digital_3(void) //显示数字3

{

unsigned char j;

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(f,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_4(void) //显示数字4

{

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(b,HIGH);

digitalWrite(f,HIGH);

digitalWrite(g,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(a,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

digitalWrite(d,LOW);

}

void digital_5(void) //显示数字5

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=9;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(d,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

digitalWrite(e,LOW);

}

void digital_6(void) //显示数字6

{

unsigned char j;

for(j=7;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(c,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

digitalWrite(b,LOW);

}

void digital_7(void) //显示数字7

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=7;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

for(j=8;j<=11;j++)

digitalWrite(j,LOW);

}

void digital_8(void) //显示数字8

{

unsigned char j;

for(j=5;j<=11;j++)

digitalWrite(j,HIGH);

digitalWrite(dp,LOW);

}

void setup()

{

int i;//定义变量

for(i=4;i<=11;i++)

pinMode(i,OUTPUT);//设置4~11 引脚为输出模式

}

void loop()

{

while(1)

{

digital_1();//显示数字1

delay(2000);//延时2s

digital_2();//显示数字2

delay(1000); //延时1s

digital_3();//显示数字3

delay(1000); //延时1s

digital_4();//显示数字4

delay(1000); //延时1s

digital_5();//显示数字5

delay(1000); //延时1s

digital_6();//显示数字6

delay(1000); //延时1s

digital_7();//显示数字7

delay(1000); //延时1s

digital_8();//显示数字8

delay(1000); //延时1s

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示1~8 数字。

实验十五 74HC595驱动一位数码管实验

实验说明

上一个实验中我们直接把用开发板控制一位数码管,需要占用了较多的数字口,本实验中我们添加了一个74HC595芯片控制一位数码管,只需要用3个数字口就可以控制8个LED灯,具体设置方法可以参照以下表格。

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
a b c d e f g dp
0 1 1 1 1 1 1 0 0 252
1 0 1 1 0 0 0 0 0 96
2 1 1 0 1 1 0 1 0 218
3 1 1 1 1 0 0 1 0 242
4 0 1 1 0 0 1 1 0 102
5 1 0 1 1 0 1 1 0 182
6 1 0 1 1 1 1 1 0 190
7 1 1 1 0 0 0 0 0 224
8 1 1 1 1 1 1 1 0 254
9 1 1 1 1 0 1 1 0 246

实验器材

开发板*1

USB线*1

74HC595*1

一位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

15

测试代码

int latchPin = 4;

int clockPin = 5;

int dataPin = 2; //这里定义了那三个脚

void setup ()

{

pinMode(latchPin,OUTPUT);

pinMode(clockPin,OUTPUT);

pinMode(dataPin,OUTPUT); //让三个脚都是输出状态

}

void loop()

{

int a[10]={

246,254,224,190,182,102,242,218,96,252}; //定义功能数组,数组依次为数码管得定义

for(int x=9; x>-1 ;x– ) //倒数功能循环

{

digitalWrite(latchPin,LOW);

shiftOut(dataPin,clockPin,MSBFIRST,a[x]); //显示数组a[x]

digitalWrite(latchPin,HIGH);

delay(1000);

}

}

测试结果

下载完程序后,数码管循环显示0~9 数字。

实验十六 8*8点阵显示实验

实验说明

点阵在我们生活中很常见,很多都有用到他,比如LED广告显示屏,电梯显示楼层,公交车报站等等。

8*8点阵共由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行置高电平,某一列置低电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则7脚接高电平A脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第7脚要接高电平,而A、B、C、D、E、F、G、H这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第A脚接低电平,而0、1、2、3、4、5、6、7接高电平,那么第一列就会点亮。

在本课程中,我们只是让点阵输出一个“0”。

8*8点阵原理图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客

8*8点阵实物图

8 ×8点阵原理图 - cdx19901103@yeah - cdx19901103@yeah的博客 图形111

实验器材

开发板*1

USB线*1

8*8点阵*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

16

测试代码

//定义了一个数组,用来存放“0”字的字模

unsigned char Text[]={0x00,0x1c,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1c};

void Draw_point(unsigned char x,unsigned char y)//画点函数

{

clear_();

digitalWrite(x+2, HIGH);

digitalWrite(y+10, LOW);

delay(1);

}

void show_num(void)//显示函数,最终还是调用了画点函数。

{

unsigned char i,j,data;

for(i=0;i<8;i++)

{

data=Text[i];

for(j=0;j<8;j++)

{

if(data & 0x01)Draw_point(j,i);

data>>=1;

}

}

}

void setup(){

int i = 0 ;

for(i=2;i<18;i++)

{

pinMode(i, OUTPUT);

}

clear_();

}

void loop()

{

show_num();

}

void clear_(void)//清除屏幕

{

for(int i=2;i<10;i++)

digitalWrite(i, LOW);

for(int i=0;i<8;i++)

digitalWrite(i+10, HIGH);

}

测试结果

下载完程序后,点阵上显示数字“0”。

实验十七 四位数码管显示数字实验

实验说明

在实验十五中我们使用开发板驱动一个一位数码管,本实验我们使用开发板驱动一个共阴四位数码管。驱动数码管限流电阻肯定是必不可少的,限流电阻有两种接法,一种是在d1-d4阴极接,总共接4颗。这种接法好处是需求电阻比较少,但是会产生每一位上显示不同数字亮度会不一样,1最亮,8最暗。另外一种接法就是在其他8个引脚上接,这种接法亮度显示均匀,但是用电阻较多。本次实验使用8颗220Ω电阻。

四位数码管总共有12个引脚,小数点朝下正放在面前时,左下角为1,其他管脚顺序为逆时针旋转。左上角为最大的12号管脚。

IMGP0049_调整大小.JPG

四位数码管原理图如下

5643b.jpg

实验器材

开发板*1

USB线*1

四位数码管*1

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

17

测试代码

int a = 1;

int b = 2;

int c = 3;

int d = 4;

int e = 5;

int f = 6;

int g = 7;

int dp = 8;

int d4 = 9;

int d3 = 10;

int d2 = 11;

int d1 = 12;

// set variable

long n = 1230;

int x = 100;

int del = 55; // fine adjustment for clock

void setup()

{

pinMode(d1, OUTPUT);

pinMode(d2, OUTPUT);

pinMode(d3, OUTPUT);

pinMode(d4, OUTPUT);

pinMode(a, OUTPUT);

pinMode(b, OUTPUT);

pinMode(c, OUTPUT);

pinMode(d, OUTPUT);

pinMode(e, OUTPUT);

pinMode(f, OUTPUT);

pinMode(g, OUTPUT);

pinMode(dp, OUTPUT);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

void loop()

{

int a=0;

int b=0;

int c=0;

int d=0;

unsigned long currentMillis = millis();

while(d>=0)

{

while(millis()-currentMillis<1000)

{

Display(1,a);

Display(2,b);

Display(3,c);

Display(4,d);

}

currentMillis = millis();

d++;

if (d>9)

{

c++;

d=0;

}

if (c>9)

{

b++;

c=0;

}

if (b>9)

{

a++;

b=0;

}

if (a>9)

{

a=0;

b=0;

c=0;

d=0;

}

}

}

///////////////////////////////////////////////////////////////

void WeiXuan(unsigned char n)//

{

switch (n)

{

case 1:

digitalWrite(d1, LOW);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 2:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, LOW);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 3:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, LOW);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

case 4:

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, LOW);

break;

default :

digitalWrite(d1, HIGH);

digitalWrite(d2, HIGH);

digitalWrite(d3, HIGH);

digitalWrite(d4, HIGH);

break;

}

}

void Num_0()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_1()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_2()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_3()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_4()

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_5()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_6()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_7()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_8()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, HIGH);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Num_9()

{

digitalWrite(a, HIGH);

digitalWrite(b, HIGH);

digitalWrite(c, HIGH);

digitalWrite(d, HIGH);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, HIGH);

digitalWrite(g, HIGH);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void Clear() // clear the screen

{

digitalWrite(a, LOW);

digitalWrite(b, LOW);

digitalWrite(c, LOW);

digitalWrite(d, LOW);

digitalWrite(e, LOW);

digitalWrite(f, LOW);

digitalWrite(g, LOW);

digitalWrite(dp, LOW);

}

void pickNumber(unsigned char n)// select number

{

switch (n)

{

case 0: Num_0();

break;

case 1: Num_1();

break;

case 2: Num_2();

break;

case 3: Num_3();

break;

case 4: Num_4();

break;

case 5: Num_5();

break;

case 6: Num_6();

break;

case 7: Num_7();

break;

case 8: Num_8();

break;

case 9: Num_9();

break;

default: Clear();

break;

}

}

void Display(unsigned char x, unsigned char Number)// take x as coordinate and display number

{

WeiXuan(x);

pickNumber(Number);

delay(1);

Clear() ; // clear the screen

}

测试结果

下载完程序后,数码管首先显示“0000”数值,显示跳动,每跳动一下数码管显示数值加1。当显示数值为超过“9999”后,显示数值再次变为“0000”,循环显示。

实验十八 1602液晶显示实验

实验说明

本次试验使用keyes UNO R3 直接驱动1602液晶显示文字。1602液晶在应用中非常广泛,它的显示容量为16×2个字符,芯片工作电压为4.5~5.5V。1602液晶在接keyes UNO R3 控制板显示文字时有两种接线法,分别为4位接法和8位接法,本实验中都会有相关说明介绍。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

四位接法

18

八位接法

19

测试代码

四位接法

/*

LiquidCrystal Library – Hello World

Demonstrates the use a 16×2 LCD display. The LiquidCrystal

library works with all LCD displays that are compatible with the

Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

can usually tell them by the 16-pin interface.

This sketch prints “Hello World!” to the LCD

and shows the time.

The circuit:

* LCD RS pin to digital pin 2

* LCD Enable pin to digital pin3

* LCD D4 pin to digital pin 4

* LCD D5 pin to digital pin 5

* LCD D6 pin to digital pin 6

* LCD D7 pin to digital pin 7

* LCD R/W pin to ground

* LCD VSS pin to ground

* LCD VCC pin to 5V

* 10K resistor:

* ends to +5V and ground

* wiper to LCD VO pin

*/

// include the library code:

#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library with the numbers of the interface pins

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

void setup() {

// set up the LCD’s number of columns and rows:

lcd.begin(16, 2);

// Print a message to the LCD.

lcd.setCursor(2,0);

lcd.print(“Hello, world!”);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(“Hello, keyes!”);

}

void loop() {

}

八位接法

int DI = 12;

int RW = 11;

int DB[] = {3, 4,5, 6,7 ,8, 9, 10};//使用数组来定义总线需要的管脚

int Enable = 2;

void LcdCommandWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //总线赋值

{

digitalWrite(i,value & 01);//因为1602液晶信号识别是D7-D0(不是D0-D7),这里是用来反转信号。

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void LcdDataWrite(int value) {

// 定义所有引脚

int i = 0;

digitalWrite(DI, HIGH);

digitalWrite(RW, LOW);

for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {

digitalWrite(i,value & 01);

value >>= 1;

}

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,HIGH);

delayMicroseconds(1);

digitalWrite(Enable,LOW);

delayMicroseconds(1); // 延时1ms

}

void setup (void) {

int i = 0;

for (i=Enable; i <= DI; i++) {

pinMode(i,OUTPUT);

}

delay(100);

// 短暂的停顿后初始化LCD

// 用于LCD控制需要

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(64);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(50);

LcdCommandWrite(0x38); // 设置为8-bit接口,2行显示,5×7文字大小

delay(20);

LcdCommandWrite(0x06); // 输入方式设定

// 自动增量,没有显示移位

delay(20);

LcdCommandWrite(0x0E); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(100);

LcdCommandWrite(0x80); // 显示设置

// 开启显示屏,光标显示,无闪烁

delay(20);

}

void loop (void) {

LcdCommandWrite(0x01); // 屏幕清空,光标位置归零

delay(10);

LcdCommandWrite(0x80+2);

delay(10);

// 写入欢迎信息

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘w’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘r’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘d’);

LcdDataWrite(‘!’);

delay(10);

LcdCommandWrite(0xc0+2); // 定义光标位置为第二行第二个位置

delay(10);

LcdDataWrite(‘H’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘l’);

LcdDataWrite(‘o’);

LcdDataWrite(‘,’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

LcdDataWrite(‘k’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘y’);

LcdDataWrite(‘e’);

LcdDataWrite(‘s’);

LcdDataWrite(‘!’);

LcdDataWrite(‘ ‘);

delay(5000);

}

测试结果

无论是四位接法还是八位接法,接好线,烧录程序上电后,通过旋转电位器调节背光,即可在1602 LCD上看到设置的显示字符。四位接法和八位接法显示一样,第一行显示 “Hello, world!”字符,第二行显示”Hello, keyes!”字符。

实验十九 RGB模块显示实验

实验说明

本实验中我们主要学习下RGB模块的使用方法。我们可以通过控制 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。实验中我们通过通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压合成了几种常用颜色灯光。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

RGB模块*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

20

测试代码

int redPin = 6; // R 红色LED 控制引脚 连接到Arduino的 6脚

int greenPin = 5; // G绿色LED 控制引脚 连接到Arduino的5脚

int bluePin = 3; // B蓝色LED 控制引脚 连接到Arduino的3脚

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT); //设置redPin对应的管脚6为输出

pinMode(greenPin, OUTPUT); //设置greenPin,对应的管脚5为输出

pinMode(bluePin, OUTPUT); //设置bluePin对应的管脚3为输出

}

void loop() // run over and over again

{

// Basic colors:

color(255, 0, 0); // 红色亮

delay(1000); // 延时一秒

color(0,255, 0); //绿色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0, 0, 255); // 蓝色灯亮

delay(1000); //延时一秒

// Example blended colors:

color(255,255,0); // 黄色亮

delay(1000); //延时一秒

color(128,0,255); // 紫色亮

delay(1000); //延时一秒

color(255,255,255); // 白色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0,0,0); // 关闭led

delay(1000); //延时一秒

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin,green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,RGB模块会陆续显示红色1秒,绿色1秒,蓝色1秒,黄色1秒,紫色1秒,白色1秒,停止显示1秒,然后循环交替。

实验二十 超声波测距显示实验

实验说明

本实验中我们主要用到了超声波传感器和1602 LCD。实验中我们通过超声波测到超声波与前方障碍物的距离,然后在1602 LCD上显示测试结果。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

超声波传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

21

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

#define echoPin 9 // Echo Pin

#define trigPin 8 // Trigger Pin

#define LEDPin 13 // Onboard LED

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

int maximumRange = 200; // Maximum range needed

int minimumRange = 0; // Minimum range needed

long duration, distance; // Duration used to calculate distance

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(LEDPin, OUTPUT); // Use LED indicator (if required)

lcd.begin(16, 2);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“The distance is:”);

}

void loop() {

/* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the

distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it. */

digitalWrite(trigPin, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound.

distance = duration/58.2;

if (distance >= maximumRange || distance <= minimumRange){

/* Send a negative number to computer and Turn LED ON

to indicate “out of range” */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“-1 “);

digitalWrite(LEDPin, HIGH);

}

else {

/* Send the distance to the computer using Serial protocol, and

turn LED OFF to indicate successful reading. */

Serial.println(distance);

if(distance<10)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print(” “);

}

if((distance >=10)&&(distance<100))

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

lcd.setCursor(2,1);

lcd.print(” “);

}

if(distance>100)

{

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(distance);

}

digitalWrite(LEDPin, LOW);

}

//Delay 50ms before next reading.

delay(50);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示”The distance is:”字符;测试超声波与前方障碍物的距离,测试到数据,则在1602 LCD上显示该数据,若没测试到数据,那么就在1602 LCD上显示”-1”字符。

实验二十一 1302时钟显示实验

实验说明

上一实验中我们在1602 LCD上显示超声波距离,这一实验程也是将1602 LCD做显示器。这个实验相当于我们自制一个时钟,时钟上包含年、月、日、星期、小时、分钟、秒。初始时间在代码中设置,时钟自动行走,在1602 LCD显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

1302时钟传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

22

测试代码

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <DS1302.h>

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

/* Set the appropriate digital I/O pin connections */

uint8_t CE_PIN = 10; // RST

uint8_t IO_PIN = 9; // DAT

uint8_t SCLK_PIN = 8; // CLK

/* Create buffers */

char buf[50];

char bf[50];

char bu[50];

char uf[50];

char day[10];

/* Create a DS1302 object */

DS1302 rtc(CE_PIN, IO_PIN, SCLK_PIN);

void print_time()

{

/* Get the current time and date from the chip */

Time t = rtc.time();

/* Name the day of the week */

memset(day, 0, sizeof(day)); /* clear day buffer */

switch (t.day) {

case 1:

strcpy(day, “Sunday “);

break;

case 2:

strcpy(day, “Monday “);

break;

case 3:

strcpy(day, “Tuesday “);

break;

case 4:

strcpy(day, “Wednesday”);

break;

case 5:

strcpy(day, “Thursday “);

break;

case 6:

strcpy(day, “Friday “);

break;

case 7:

strcpy(day, “Saturday “);

break;

}

/* Format the time and date and insert into the temporary buffer */

snprintf(buf, sizeof(buf), “%s %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d”,

day,

t.yr, t.mon, t.date,

t.hr, t.min, t.sec);

snprintf(bf, sizeof(bf), “%s %04d”,

day, t.yr);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(bf);

snprintf(bu, sizeof(bu),”%02d:%02d:%02d”,

t.hr, t.min, t.sec);

/* Print the formatted string to serial so we can see the time */

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(bu);

snprintf(uf, sizeof(uf), “%02d-%02d”,

t.mon, t.date);

lcd.setCursor(11,1);

lcd.print(uf);

}

void setup()

{

lcd.begin(16, 2);

/* Initialize a new chip by turning off write protection and clearing the

clock halt flag. These methods needn’t always be called. See the DS1302

datasheet for details. */

rtc.write_protect(false);

rtc.halt(false);

/* Make a new time object to set the date and time */

Time t(2017,7,24,10,12,22,2);

/* Set the time and date on the chip */

rtc.time(t);

}

/* Loop and print the time every second */

void loop()

{

print_time();

delay(1000);

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,1602 LCD显示当前初始时间,然后时钟开始走动。

实验二十二 人体红外感应实验

实验说明

和上面两个实验一样,这个实验也是用1602 LCD做显示器。实验中,我们用到了人体红外热释电传感器,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD显示对应字符,当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD显示另一对应字符。

实验器材

开发板*1

USB线*1

1602 LCD*1

可调电位器*1

人台红外热释电传感器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

23

测试代码

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7);

byte sensorPin = 8;//定义数字口8

byte indicator = 13;//定义数字口13

void setup()

{

pinMode(sensorPin,INPUT);//设置数字口3位输入

pinMode(indicator,OUTPUT);//设置数字口13为输出

lcd.begin(16, 2);

}

void loop()

{

byte state = digitalRead(sensorPin);//读取到数字口3的数值赋值给state

digitalWrite(indicator,state);//控制数值口13的状态

if(state == 1)//当数值口3位高电平时,串口监视器输出对应字符,并自动换行

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“Somebody is “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“in this area! “);

}

else if(state == 0)

{

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“No one! “);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(“No one! “);

}

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,旋转电位器调节好背光后,当检测到有人有附近移动时,在1602 LCD第一行显示显示”Somebody is “字符,第二行显示”in this area!”字符;当没有检测到人体在附件移动时,1602 LCD两行都显示”No one!”字符。

6、相关资料链接地址

https://pan.baidu.com/s/1LeY5BFB45dBAko8tQeODWA

分类
Arduino 学习套件

KE0102 Keyes 24合1 传感器套件 for Arduino

102

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 5

4、Arduino IDE的使用方法 10

5、实验课程 12

实验一 LED模块 12

实验二 干簧管模块 14

实验三 有源蜂鸣器模块 15

实验四 无源蜂鸣器模块 16

实验五 旋转编码器模块 20

实验六 可调电位器模块 22

实验七 5V单路继电器模块 23

实验八 插件RGB模块 24

实验九 热敏电阻传感器 26

实验十 按键传感器 27

实验十一 DHT11温湿度传感器 29

实验十二 光敏电阻传感器 31

实验十三 倾斜模块传感器 32

实验十四 麦克风声音传感器 33

实验十五 霍尔传感器 35

实验十六 碰撞传感器 36

实验十七 敲击模块传感器 37

实验十八 避障传感器 38

实验十九 LM35温度传感器 40

实验二十 激光头传感器模块 41

实验二十一 巡线传感器 42

实验二十二 18B20温度传感器 44

6、 相关资料链接 46

1、说明

这款套件包含我们玩单片机时常用到的24款传感器模块,如有源蜂鸣器模块、5V继电器模块、温湿度传感器等等。它适用于各种单片机和树莓派。同时我们为套件里的每一款传感器都编写了资料,资料里介绍了传感器模块基于Arduino开发板的使用方法,包含了接线方法、测试代码、实验结果等信息。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 Keyes模块 keyes 草帽LED白发白模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0011-红  (2)
2 Keyes模块 keyes 干簧管(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0028 (1)
3 Keyes模块 keyes 食人鱼LED黄光模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0019 keyes 食人鱼-黄 (1)
4 Keyes模块 keyes 3W LED模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0029 (1)
5 Keyes模块 keyes 有源蜂鸣器模块焊盘孔) 红色 环保 1 KE0021 (2)
6 Keyes模块 keyes 无源蜂鸣器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0022-keyes-无源蜂鸣器  (2)
7 Keyes模块 keyes 旋转编码器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0053 (1)
8 Keyes模块 keyes 可调电位器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0036 (6)
9 Keyes模块 keyes 5V 单路继电器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0052 (1)
10 Keyes模块 keyes 插件RGB(焊盘孔) 红色 环保 1 1
11 keyes传感器 keyes 热敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0023-热敏电阻  (2)
12 keyes传感器 keyes 按键传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0046 (1)
13 keyes传感器 keyes DHT11温湿度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0041 (1)
14 keyes传感器 keyes 光敏电阻传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0024 (1)
15 keyes传感器 keyes 倾斜模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0026 (1)
16 keyes传感器 keyes 麦克风声音传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0034 (4)
17 keyes传感器 keyes 霍尔传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0043 (1)
18 keyes传感器 keyes 碰撞传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0044 (1)
19 keyes传感器 keyes 敲击模块传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0025 (1)
20 keyes传感器 keyes 避障传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0042 (1)
21 keyes传感器 keyes LM35温度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0039 (1)
22 keyes传感器 keyes 激光头传感器模块(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0077 (1)
23 keyes传感器 keyes 巡线传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0068 (1)
24 keyes传感器 keyes 18B20温度传感器(焊盘孔) 红色 环保 1 KE0040 (1)

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED模块

实验说明

本实验我们主要用来检测LED模块。实验中我们将LED模块的信号端接在开发板数字口3上,它同时也是PWM口。我们用两个实验检测,一个是让LED进行闪烁实验;另一个是让PWM口控制LED的亮度,让LED逐渐变亮和逐渐变暗,模拟人体呼吸的现象。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED模块*1

(草帽LED模块、食人鱼LED模块和3W LED模块都可以)

杜邦线若干

实验1

测试代码

代码A:

int led = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(1000); //延迟1秒

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(1000);//延迟1秒

}

代码B:

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

delay(1000);// 延迟1秒

}

测试结果

上传完代码A,上电后 ,我们就可以看到LED不停闪烁,间隔大约为1秒。上传完代码B,上电后 ,我们就可以看到LED先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验二 干簧管模块

实验说明

本实验我们主要用来检测干簧管模块。该模块主要由干簧管组成,模块接上电源后,信号端输出为高电平,传感器上LED变暗;当给模块施加一个磁场时信号端输出为低电平,传感器上LED变亮。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

干簧管模块*1

杜邦线若干

接线图

实验2

测试代码

int Led=13;//定义数字口13

int buttonpin=3; //定义数字口3

int val;//定义数字变量val

void setup()

{

pinMode(Led,OUTPUT);//将Led设置为输出

pinMode(buttonpin,INPUT);//将buttonpin设置为输入

}

void loop()

{

val=digitalRead(buttonpin);// 读取数字口3的数值,并赋值给val

if(val==LOW)//当val为高电平时

{

digitalWrite(Led,HIGH); //LED亮起

}

else

{

digitalWrite(Led,LOW); //LED熄灭

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯熄灭,模块上D1灯熄灭;当有磁铁靠近模块时, Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起,模块上D1灯亮。

实验三 有源蜂鸣器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测有源蜂鸣器模块。它主要由有源蜂鸣器组成,是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电源供电。模块接上电源后,当我们直接给信号端输入个高电平信号后,蜂鸣器响起。实验中我们让有源蜂鸣器模块循环响起,关闭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器模块*1

杜邦线若干

接线图

实验6

测试代码

int buzzPin = 3;    //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzPin, OUTPUT);  //将buzzPin设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzPin, HIGH);//有源蜂鸣器响起

delay(2000); //延迟2秒

digitalWrite(buzzPin, LOW); //有源蜂鸣器关闭

delay(2000);  //延迟2秒

}

测试结果

有源蜂鸣器只需要有个高电平电压蜂鸣器就响起。上传好代码,连接好线,上电后,有源蜂鸣器响2秒,静音2秒,循环交替。

实验四 无源蜂鸣器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测草无源蜂鸣器模块。蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。无源蜂鸣器内部不带振荡源,直流信号无法令其鸣叫,须用方波驱动。

实验中我们将无源蜂鸣器模块的信号端接在开发板的数字口3上,通过开发板控制数字口3输出方波,从而驱动无源蜂鸣器。我们用两个实验检测,一个是让数字口3循环输出两种频率的方波,驱动无源蜂鸣器响起;另一个是我们让数字口3输出各种频率的方波,并且设定好节奏,从而让无源蜂鸣器播放《欢乐颂》的曲子。

实验器材

开发板*1

USB线*1

无源蜂鸣器模块*1

杜邦线若干

接线图

实验7

测试代码

代码A:

int buzzer=3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(buzzer,OUTPUT);//将buzzer设置为输出

}

void loop()

{

unsigned char i,j;//定义变量i,j

while(1)

{

for(i=0;i<80;i++)// 输出一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(1);//延迟1ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(1);//延迟1ms

}

for(i=0;i<100;i++)// 输出另一个频率的声音

{

digitalWrite(buzzer,HIGH);

delay(2);//延迟2ms

digitalWrite(buzzer,LOW);

delay(2);//延迟2ms

}

}

}

代码B:

#define D0 -1

#define D1 262

#define D2 293

#define D3 329

#define D4 349

#define D5 392

#define D6 440

#define D7 494

#define M1 523

#define M2 586

#define M3 658

#define M4 697

#define M5 783

#define M6 879

#define M7 987

#define H1 1045

#define H2 1171

#define H3 1316

#define H4 1393

#define H5 1563

#define H6 1755

#define H7 1971

//列出全部D调的频率

#define WHOLE 1

#define HALF 0.5

#define QUARTER 0.25

#define EIGHTH 0.25

#define SIXTEENTH 0.625

//列出所有节拍

int tune[]= //根据简谱列出各频率

{

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M3,M2,M2,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1,

M2,M2,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M1,

M2,M3,M4,M3,M2,

M1,M2,D5,D0,

M3,M3,M4,M5,

M5,M4,M3,M4,M2,

M1,M1,M2,M3,

M2,M1,M1

};

float durt[]= //根据简谱列出各节拍

{

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

1,1,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,0.5,0.5,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,1,

1,1,1,0.5,0.5,

1,1,1,1,

1+0.5,0.5,1+1,

};

int length;

int tonepin=3; //得用3号接口

void setup()

{

pinMode(tonepin,OUTPUT);

length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]); //计算长度

}

void loop()

{

for(int x=0;x<length;x++)

{

tone(tonepin,tune[x]);

delay(500*durt[x]); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。

noTone(tonepin);

}

delay(2000);

}

测试结果

上传完代码A,上电后,无源蜂鸣器会发出两种不同的声音,两种声音循环交替。上传完代码B,上电后,无源蜂鸣器会想响起《欢乐颂》的曲子。

实验五 旋转编码器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测旋转编码器模块。它主要由旋转编码器组成,它可通过旋转可以计数正方向和反方向转动过程中输出脉冲的次数,这种转动计数是没有限制的,复位到初始状态,即从0开始计数。实验中我们利用一个旋转编码器模块控制两个草帽LED的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

旋转编码器模块*1

LED模块*2

杜邦线若干

接线图

实验8

测试代码

const int interruptA = 0; //中断0就是在数字口2

const int interruptB = 1;//中断1就是在数字口3

int CLK = 2; // 定义数字口2

int DAT = 3; // 定义数字口3

int BUTTON = 4; // 定义数字口4

int LED1 = 5; // 定义数字口5

int LED2 = 6; // 定义数字口6

int COUNT = 0;//设置数字变量COUNT为0

void setup()

{

attachInterrupt(interruptA, RoteStateChanged, FALLING);

// 当数字口2由高电平变为低电平时,触发中断。

pinMode(CLK, INPUT);//设置CLK为输入

digitalWrite(2, HIGH); // 设置数字口2为高电平

pinMode(DAT, INPUT); //设置DAT为输入

digitalWrite(3, HIGH); //设置数字口3为高电平

pinMode(BUTTON, INPUT); //设置BUTTON为输入

digitalWrite(4, HIGH); //设置数字口4为高电平

pinMode(LED1, OUTPUT);//设置LED1为输出

pinMode(LED2, OUTPUT);//设置LED1为输出

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

if (digitalRead(BUTTON)==LOW)//当数字口4为低电平时

{

COUNT = 0; //设置数字变量COUNT为0

Serial.println(“STOP COUNT = 0”);//显示对于内容

digitalWrite(LED1, LOW);//LED1变暗

digitalWrite(LED2, LOW);//LED2变暗

delay (2000);//延迟2S

}

Serial.println(COUNT);//显示COUNT数据

}

void RoteStateChanged() //当数字口2由高电平变为低电平时

{

if (digitalRead(DAT)==HIGH) // 当数字口3为高电平时

{

COUNT++;//数字变量COUNT加1

digitalWrite(LED1, HIGH);//LED1亮起

digitalWrite(LED2, LOW);//LED2变暗

delay(200);//延迟0.2S

}

else

{

COUNT–;//数字变量COUNT减1

digitalWrite(LED2, HIGH);//LED2亮起

digitalWrite(LED1, LOW);//LED1变暗

delay(200);//延迟0.2S

}

}

测试结果

上传好代码,连接好线,上电后,我们可以通过旋转旋转编码器,可以随意控制两个草帽LED的亮灭。

实验六 可调电位器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测可调电位器模块。它主要由可调电位器组成,模块上电后,我们只需旋转模块上电位器就可以调节模拟输入数值。实验中将模块的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值显示。

实验器材

开发板*1

USB线*1

可调电位器模块*1

杜邦线若干

接线图

实验9

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到模拟口A0模拟值,旋转旋钮,数据变化,变化范围在 0-1023,如下图。

实验七 5V单路继电器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测5V 单路继电器模块。这个继电器模块是高电平有效,我们把继电器模块的信号端接在数字口3。实验中我们通过开发板控制数字口3,控制模块上继电器循环开启和关闭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

5V 单路继电器模块*1

杜邦线若干

接线图

实验10

测试代码

int Relay = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(Relay, OUTPUT); //将Relay设置为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(Relay, HIGH); //打开继电器

delay(2000); //延时2秒

digitalWrite(Relay, LOW); //关闭继电器

delay(2000); //延时2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,继电器开启(ON端连通,NC断开)2秒,停止(ON端断开,NC端连通)2秒,循环交替,开启时继电器上D2灯亮起。

实验八 插件RGB模块

实验说明

本实验我们主要用来检测插件RGB模块。本模块由主要一个插件全彩LED制成,通过 R、 G、 B三个引脚的PWM电压输入可以调节三种基色(红/蓝/绿)的强度从而实现全彩的混色效果。我们用Arduino对模块的控制可实现酷炫的灯光效果。实验中我们让插件RGB模块循环显示不同颜色。

实验器材

开发板*1

USB线*1

插件RGB模块*1

杜邦线若干

接线图

实验11

测试代码

int redPin = 6; // R 红色LED 控制引脚 连接到Arduino的 6脚

int greenPin = 5; // G绿色LED 控制引脚 连接到Arduino的5脚

int bluePin = 3; // B蓝色LED 控制引脚 连接到Arduino的3脚

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT); //设置redPin对应的管脚6为输出

pinMode(greenPin, OUTPUT); //设置greenPin,对应的管脚5为输出

pinMode(bluePin, OUTPUT); //设置bluePin对应的管脚3为输出

}

void loop() // run over and over again

{

// Basic colors:

color(255, 0, 0); // 红色亮

delay(1000); // 延时一秒

color(0,255, 0); //绿色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0, 0, 255); // 蓝色灯亮

delay(1000); //延时一秒

// Example blended colors:

color(255,255,0); // 黄色亮

delay(1000); //延时一秒

color(128,0,255); // 紫色亮

delay(1000); //延时一秒

color(255,255,255); // 白色亮

delay(1000); //延时一秒

color(0,0,0); // 关闭led

delay(1000); //延时一秒

}

void color (unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue) //颜色控制函数

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin,green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

测试结果

上传完代码,上电后 ,RGB模块会陆续显示红色1秒,绿色1秒,蓝色1秒,黄色1秒,紫色1秒,白色1秒,停止显示1秒,然后循环交替。

实验九 热敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测热敏电阻传感器。它是基于热敏电阻的工作原理,能够实时感知周边环境温度的变化,我们把数据送到 Arduino的模拟口,接来下我们只要经过简单的编程就能将传感器输出的数据转换为摄氏温度值,并加以显示,借此广泛应用于园艺、家庭警报系统等装置中。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

热敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验12

测试代码

#include <math.h>

double Thermister(int RawADC) {

double Temp;

Temp = log(((10240000/RawADC) – 10000));

Temp = 1 / (0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * Temp * Temp ))* Temp );

Temp = Temp – 273.15; // Convert Kelvin to Celcius

return Temp;

}

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

Serial.print(Thermister(analogRead(0))); // 显示计算的温度值

Serial.println(“c”); // 显示c,并自动换行

delay(500); // 延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验十 按键传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测按键传感器。当我们按下按键时传感器信号端输出低电平信号,释放按键时传感器信号端保持高电平。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

按键传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验13

测试代码

int ledPin = 13; //定义数字口13

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED亮起

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,按下传感器按键后, Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起,释放传感器按键后, Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯熄灭。

实验十一 DHT11温湿度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测DHT11温湿度传感器。它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口3,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值和湿度值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

DHT11温湿度传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验15

测试代码

#include <dht11.h>

dht11 DHT;

#define DHT11_PIN 3

void setup(){

Serial.begin(9600);

Serial.println(“DHT TEST PROGRAM “);

Serial.print(“LIBRARY VERSION: “);

Serial.println(DHT11LIB_VERSION);

Serial.println();

Serial.println(“Type,\tstatus,\tHumidity (%),\tTemperature (C)”);

}

void loop(){

int chk;

Serial.print(“DHT11, \t”);

chk = DHT.read(DHT11_PIN); // READ DATA

switch (chk){

case DHTLIB_OK:

Serial.print(“OK,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

Serial.print(“Checksum error,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

Serial.print(“Time out error,\t”);

break;

default:

Serial.print(“Unknown error,\t”);

break;

}

// DISPLAT DATA

Serial.print(DHT.humidity,1);

Serial.print(“,\t”);

Serial.println(DHT.temperature,1);

delay(1000);

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1eSlMYD8

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可在软件串口监视器中看到当前环境中的温度值和湿度值,如下图。

实验十二 光敏电阻传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测光敏电阻传感器。这个传感器对环境光线最敏感,一般用来检测周围环境的光线的亮度,触发单片机或继电器模块等。实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

USB线*1

光敏电阻传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验16

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(200); //延迟0.2秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到代表当前光线强弱的模拟值,光线越强,数值越大,如下图。

实验十三 倾斜模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测倾斜模块传感器。这个传感器主要是利用滚珠在开关内随不同倾斜角度的发化,达到触发电路的目的;可用于倾斜检测、报警器制作或者其他检测。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

倾斜模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验17

测试代码

int ledPin = 13; //定义数字口13

int switcher = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); // 将ledPin设置为输出

pinMode(switcher, INPUT); //将switcher设置为输入

}

void loop()

{

if(digitalRead(switcher)==HIGH) //当读取数字口3,并发现为高电平

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,倾斜一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮,数字倾斜模块上D1灯灭;倾斜另一方时 Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯灭,数字倾斜模块上D1灯亮。

实验十四 麦克风声音传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测麦克风声音传感器。这个传感器的S端是模拟输出,是麦克风的电压信号实时输出,通过电位器可调节信号增益。实验中将传感器的S端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的模拟值输出。

实验器材

开发板*1

USB线*1

麦克风声音传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验20

测试代码

int sensorPin =A0 ; //定义模拟口A0

int value = 0; //设置value为0

void setup()

{

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop()

{

value = analogRead(sensorPin); //将value设置为读取到的A0的数值

Serial.println(value, DEC); //显示value数值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器相对应模拟值,如下图。声音越大模拟值越大。

实验十五 霍尔传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测霍尔传感器。传感器输入为磁感应强度,输出是一个数字电压信号。它具有体积小、灵敏度高、响应速度快、温度性能好、可靠性高等特点。产品可用于无触点开关、位置转速检测与控制、全报警装置、纺织控制系统等方面。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

霍尔传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验21

测试代码

int ledPin = 13; //定义数字口13

int inputPin = 3; //定义数字口3

int val = 0; //定义数字变量val,并设为0

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop(){

val = digitalRead(inputPin); //读取到数字口3的数值,并赋值给val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED亮起

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); //LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW); //LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码后,上电后,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯关闭,模块上D1灯关闭;当有磁铁靠近模块时, Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起,模块上D1灯亮起。

实验十六 碰撞传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测碰撞传感器。当传感器因碰撞物体按下按键时传感器信号端输出低电平信号,释放按键时传感器信号端保持高电平。该传感器可用于3D打印机内做限位开关。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

碰撞传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验22

测试代码

int Led=13;//定义 LED 接口

int Shock=3;//定义碰撞传感器接口

int val;//定义数字变量 val

void setup()

{

pinMode(Led,OUTPUT);//定义 LED 为输出接口

pinMode(Shock,INPUT);//定义碰撞击传感器为输出接口

}

void loop()

{

val=digitalRead(Shock);//将数字接口 3 的值读取赋给 val

if(val==LOW)//当碰撞传感器检测有信号时,LED 亮起

{

digitalWrite(Led,HIGH); //LED 亮起

}

else

{

digitalWrite(Led,LOW); //LED 变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,烧录好代码;上电后,将碰撞传感器的小铁片往下压, Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起和碰撞模块上D1灯亮起,否则。Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯熄灭和碰撞模块上D1灯熄灭。

实验十七 敲击模块传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测敲击模块传感器。它主要由SW-280振动开关组成,是电感式接近开关,是在感应震动力大小将感应结果传递到电路装置,并使电路启动工作的电子开关。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

敲击模块传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验26

测试代码

int Led=13;//定义数字口13

int Shock=3;//定义数字口3

int val;//定义数字变量val

void setup()

{

pinMode(Led,OUTPUT);//将Led设置为输出

pinMode(Shock,INPUT);//将Shock设置为输入

}

void loop()

{

val=digitalRead(Shock);//读取到数字口3的数值,并赋值给val

if(val==LOW) //当val为低电平时,Led亮起

{

digitalWrite(Led,HIGH); //Led亮起

}

else

{

digitalWrite(Led,LOW); //Led变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,敲击该模块,Arduino UNO 板上的

D13 的 LED 指示灯和模块上 D1 灯亮起。

实验十八 避障传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测避障传感器。接好线上电后,传感器感应到物体时信号端S输出0,未感应到时信号端S输出1。它可通过调节电位器用来调节感应灵敏度。它速度快,适合智能小车避障、黑白线循迹、防跌落,产品计数器,流水线切割,液位检测等。实验中我们用到了Arduino UNO 板上自带的D13 的指示灯,通过传感器,控制D13 的指示灯的亮灭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

避障传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验30

测试代码

const int sensorPin = 3; //定义数字口13

const int ledPin = 13; //定义数字口3

int sensorState = 0; //定义数字变量sensorState,并设为0

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(sensorPin, INPUT);//将sensorPin设置为输入

}

void loop()

{

sensorState = digitalRead(sensorPin);

//读取到数字口3的数值,并赋值给sensorState

if (sensorState == LOW) //当sensorState为低电平时,LED亮起

{

digitalWrite(ledPin, HIGH);//LED亮起

}

else

{

digitalWrite(ledPin, LOW);//LED变暗

}

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,靠近红外发射头的电位器顺时针调到尽头,再调节靠近红外接收头的电位器,观察D1灯,使D1灯关闭,并且保持将要亮起的临界点,此时感应距离最长。没有障碍物挡住红外避障传感器时,红外避障传感器上的D1灯关闭,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯关闭;当用障碍物挡住红外避障传感器,红外避障传感器上的D1灯亮起,Arduino UNO 板上的 D13 的指示灯亮起。

实验十九 LM35温度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测LM35温度传感器。它的输出电压与摄氏温标呈线性关系,转换公式如式,0时输出为0V,每升高1℃,输出电压增加10mV。

实验中将传感器的信号端接到开发板的模拟口A0,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LM35温度传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验31

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

int val; //定义数字变量val

int dat;//定义数字变量dat

val=analogRead(0);//将val设置为读取到的A0的数值

dat=(500 * val) /1024; //计算出当前温度数字dat

Serial.print(“Temp:”); //显示 Temp:

Serial.print(dat); //显示计算的温度值

Serial.println(“C”);//显示C,并自动换行

delay(500); //延迟0.5S

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,我们可以在软件的串口监视器中看到当前环境中的温度值,如下图。

实验二十 激光头传感器模块

实验说明

本实验我们主要用来检测激光头传感器模块。它主要由激光头组成,激光头由发光管芯、聚光透镜、铜可调套筒三部分组成。接上电源后,我们在信号端直接输入个高电平数字信号,传感器开始工作。它可用于激光类玩具、电子教鞭笔、电子水平尺、微型液晶投影等地方。实验中我们让激光头传感器模块循环开启,关闭。

实验器材

开发板*1

USB线*1

激光头传感器模块*1

杜邦线若干

接线图

实验33

测试代码

void setup()

{

pinMode(3, OUTPUT); // 定义3脚为数字输出接口

}

void loop() {

digitalWrite(3, HIGH); // 打开激光头

delay(1000); // 延时一秒

digitalWrite(3, LOW); // 关闭激光头

delay(1000); // 延时一秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,激光头打开1秒,关闭1秒,循环交替。

实验二十一 巡线传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测巡线传感器。传感器上的TCRT5000红外对管的工作原理是利用红外线对颜色的反射率不一样,将反射信号的强弱转化成电流信号。传感器在检测到黑色高电平有效,检测到白色是为低电平有效,检测高度为 0—3cm。在电路中你可以使用旋钮电位器来调黑白寻迹的灵敏度。

实验中将传感器的S端接到开发板的数字口D3,在Arduino IDE的串口监视器上可看到对应的数值输出。

实验器材

开发板*1

USB线*1

巡线传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验34

测试代码

void setup()

{

Serial.begin(9600);//设置波特率

}

void loop()

{

Serial.println(digitalRead(3)); // 输出从数字口3读取到的数值,并自动换行

delay(500);//延迟0.5秒

}

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,传感器在检测到黑色时,信号端输出高电平,串口监视器显示1,传感器上D1指示灯熄灭;传感器在检测到其他颜色时,信号端输出低电平,串口监视器显示0,传感器上D1指示灯亮起。旋转电位器可调节灵敏度,将D1调节至亮与不亮的临界点时,灵敏度最高。

实验二十二 18B20温度传感器

实验说明

本实验我们主要用来检测18B20温度传感器。该传感器主要由DS18B20可编程数字温度器等组成,具有体积小,抗干扰能力强,精度高的特点。它的测温范围 -55℃~+125℃,固有测温误差是1℃。

实验中将传感器的信号端接到开发板的数字口3,在Arduino IDE的串口监视器上可看到当前环境中的温度值。

实验器材

开发板*1

USB线*1

18B20温度传感器*1

杜邦线若干

接线图

实验35

测试代码

#include <OneWire.h>

int DS18S20_Pin = 3; //定义数字口3

OneWire ds(DS18S20_Pin);

void setup(void) {

Serial.begin(9600); //设置波特率

}

void loop(void) {

float temperature = getTemp(); //调用函数计算温度值

Serial.println(temperature); //显示温度值,并自动换行

delay(100); //延迟0.1S

}

float getTemp(){

//returns the temperature from one DS18S20 in DEG Celsius

byte data[12];

byte addr[8];

if ( !ds.search(addr)) {

//no more sensors on chain, reset search

ds.reset_search();

return -1000;

}

if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {

Serial.println(“CRC is not valid!”);

return -1000;

}

if ( addr[0] != 0x10 && addr[0] != 0x28) {

Serial.print(“Device is not recognized”);

return -1000;

}

ds.reset();

ds.select(addr);

ds.write(0x44,1); // start conversion, with parasite power on at the end

byte present = ds.reset();

ds.select(addr);

ds.write(0xBE); // Read Scratchpad

for (int i = 0; i < 9; i++) { // we need 9 bytes

data[i] = ds.read();

}

ds.reset_search();

byte MSB = data[1];

byte LSB = data[0];

float tempRead = ((MSB << 8) | LSB); //using two’s compliment

float TemperatureSum = tempRead / 16;

return TemperatureSum;

}

库文件下载地址

https://pan.baidu.com/s/1o7HKVKQ

测试结果

按照上图接好线,上传好代码,上电后,通电后,我们可在软件串口监视器中看到当前环境温度值,如下图。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1slFTsQD

分类
Arduino 学习套件

KE0100 Arduino电子迷基础元件包套件501D

KE0100 D-501 (1)

目录

1、说明 3

2、清单 3

3、Arduino IDE和驱动的安装 8

4、Arduino IDE的使用方法 13

5、实验课程 15

实验一 LED 闪烁实验 15

实验二 呼吸灯实验 16

实验三 广告灯实验 18

实验四 交通灯实验 19

实验五 按键控制LED实验 21

实验六 抢答器实验 22

实验七 电位器调控灯光亮度实验 25

实验八 有源蜂鸣器实验 26

实验九 74HC595实验 27

实验十 4N35实验 29

实验十一 ULN2803APG驱动5V步进电机 30

6、 相关资料链接 31

1、说明

这个套件包含我们玩单片机时使用到的几个常用元件,如不同阻值的电阻、不同颜色的LED灯、按键、三极管、常用芯片等。套件适用于各种单片机和树莓派。我们还会根据这些元件,提供一些基于Arduino开发板的一些学习课程,如LED闪烁实验、按键控灯实验、电位器控灯等,让你对这些电子元件和Arduino开发板有个初步的了解。

2、清单

编码 名称 描述 数量 图片
1 LED F5-红发红-短 10
2 LED F5-黄发黄-短 10
3 LED F5-绿发绿-短 10
4 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 100R 编带 10
5 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 220R 编带 10
6 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 470R 编带 10
7 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1K 编带 10
8 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 2.2K 编带 10
9 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 4.7K 编带 10
10 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 10K 编带 10
11 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 22K 编带 10
12 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 100K 编带 10
13 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 330K 编带 10
14 电阻 碳膜色环 1/4W 1% 1M 编带 10
15 陶瓷电容 22PF 2.54 10
16 陶瓷电容 10NF 103 2.54 10
17 陶瓷电容 100NF 104 2.54 10
18 电解电容 1UF 50V 4*7MM 插件 10
19 电解电容 10UF 16V 3*5MM 插件 10
20 电解电容 100UF 16V 5*11MM 插件 10
21 可调电位器
  1. MU 103

(三针直排)

1
22 轻触按键 12*12*7.3MM 插件 5
23 三极管 BC547 TO-92 2
24 三极管 BC557 TO-92 2
25 三极管 2N3904 TO-92 2
26 三极管 2N3906 TO-92 2
27 蜂鸣器 有源 12*9.5MM 5V 普通分体 2300Hz 1
28 IC LD1117 3.3V(直针)DIP 3
29 IC 4N35白色原装DIP-6 2
30 IC 74HC595 DIP 1
31 IC ULN2803APG TOSHIBA DIP 1
32 面包线 面包板连接线65根 1
33 面包板 830孔 ZY-102( 未包装) 1
34 鱼夹线 45CM 一扎10条5种颜色 两端带鳄鱼夹 1
35 电阻卡 100*70MM 1 电阻卡

3、Arduino IDE和驱动的安装

当我们拿到开发板时,首先我们要安装Arduino IDE和驱动,相关文件我们可以在官网上找到,以下链接是包含各种系统、各种版本的Arduino IDE和驱动任你选择。

https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#1.5.x

下面我们介绍下Arduino-1.5.6 版本IDE在Windows系统的安装方法。

下载下来的文件是一个arduino-1.5.6-r2-windows.zip的压缩文件夹,解压出来到硬盘。

双击Arduino-1.5.6 .exe文件

然后

然后

等待安装完成.点击close,安装完成。

1.5.6版本安装后的样子。

接下来是开发板驱动的安装,这次我们安装的是Keyes UNO R3 开发板的驱动,Keyes 2560 R3 开发板安装驱动方法和这个类似,驱动文件可以用同一个文件。

不同的系统,安装驱动的方法也有一些细小的区别,下面我们介绍在WIN 7系统安装驱动的方法。

第一次Keyes UNO R3 开发板连接电脑时,点击计算机–属性–设备管理器,显示如下图。

点击 Unknown device 安装驱动,如下图。

进入下图,选择

找到Arduino安装位置的drivers文件夹

点击“Next”,今天下图选择,开始安装驱动

安装驱动完成,出现下图点击Close。

这样驱动就装好了。点击计算机–属性–设备管理器,我们可看见如下图。

4、Arduino IDE的使用方法

Keyes UNO R3 开发板的USB驱动安装成功之后,我们可以在Windows设备管理器中找到相应的串口。

下面示范第一个程序的烧写,串口监视器中显示“Hello World!”。

测试代码为:

int val;

int ledpin=13;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(ledpin,OUTPUT);

}

void loop()

{

val=Serial.read();

if(val==’R’)

{

digitalWrite(ledpin,HIGH);

delay(500);

digitalWrite(ledpin,LOW);

delay(500);

Serial.println(“Hello World!”);

}

}

我们打开Arduino 的软件,编写一段程序让Keyes UNO R3 开发板接受到我们发的指令就显示“Hello World!”字符串;我们再借用一下Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯,让Keyes UNO R3 开发板接受到指令时指示灯闪烁一下,再显示“Hello World!”。

打开Arduino 的软件,设置板,如下。

设置COM端口,如下

点击 编译程序,检查程序是否错误;点击 上传程序;Keyes UNO R3 开发板设置OK后右下脚显示如下图,和设备管理器中显示一致。

上传成功,输入R,点击发送,Keyes UNO R3 开发板上的 D13 的指示灯闪烁一次,串口监视器中显示 Hello World! 如下图

那么恭喜你,你的第一个程序已经成功了!!!

5、实验课程

实验一 LED 闪烁实验

实验说明

LED 闪烁实验是比较基础的实验之一,上一个“ Hello World!”实验里已经利用到了Arduino 自带的LED,这次我们利用其他I/O 口和外接直插LED 灯来完成这个实验。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验1

测试代码

int led = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);     //设置led为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(led, HIGH);   //开启led

delay(1000); //延迟1秒

digitalWrite(led, LOW);    //关闭led

delay(1000);//延迟1秒

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯在闪烁了,这样我们的实验现象为LED不停闪烁,间隔大约为1秒。

实验二 呼吸灯实验

实验说明

上一课程中我们只是控制LED的亮和灭,那么我们可以怎么控制LED的亮度呢?本课程中我们把LED接到PWM口中,然后通过改变PWM数值,调节LED亮度,使LED逐渐变亮,和逐渐变暗,从而达到呼吸灯的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验2

测试代码

int ledPin = 3; // 定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT);// 将ledPin设置为输出

}

void loop()

{

for (int a=0; a<=255;a++)// 设置使LED逐渐变亮

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01S

}

for (int a=255; a>=0;a–) // 设置使LED逐渐变暗

{

analogWrite(ledPin,a); // 开启led,调节亮度,范围是0-255,在255时led最亮

delay(10); // 延迟0.01秒

}

delay(1000);// 延迟1秒

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯显示出呼吸灯的效果,小灯先逐渐变亮,后逐渐变暗,循环交替。

实验三 广告灯实验

实验说明

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的led灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上癿led灯不断的变话,形成各种效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*5

220Ω 电阻*5

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验3

测试代码

int BASE = 2 ; //第一个 LED 接的 I/O 口

int NUM = 5; //LED 的总数

void setup()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

pinMode(i, OUTPUT); //设定数字I/O口为输出

}

}

void loop()

{

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, HIGH); //设定数字I/O口输出为”高”,即逐渐开灯

delay(200); //延迟

}

for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++)

{

digitalWrite(i, LOW); //设定数字I/O口输出为”低”,即逐渐关灯

delay(200); //延迟

}

}

测试结果

下载完程序就可以看到我们的IO口外接小灯先逐渐变亮,然后逐渐变暗,循环交替。

实验四 交通灯实验

实验说明

前面我们已经完成了单个小灯的控制实验,接下来我们就来做一个稍微复杂一点的交通灯实验,其实聪明的朋友们可以看出来这个实验就是将上面单个小灯的实验扩展成3 个颜色的小灯,就可以实现我们模拟交通灯的实验了。

实验器材

红色LED*1

黄色LED*1

绿色LED*1

220Ω电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验4

测试代码

int redled =10; //定义数字10 接口

int yellowled =7; //定义数字7 接口

int greenled =4; //定义数字4 接口

void setup()

{

pinMode(redled, OUTPUT);//定义红色小灯接口为输出接口

pinMode(yellowled, OUTPUT); //定义黄色小灯接口为输出接口

pinMode(greenled, OUTPUT); //定义绿色小灯接口为输出接口

}

void loop()

{

digitalWrite(greenled, HIGH);////点亮 绿灯

delay(5000);//延时5秒

digitalWrite(greenled, LOW); //熄灭 绿灯

for(int i=0;i<3;i++)//闪烁交替三次,黄灯闪烁效果

{

delay(500);//延时0.5 秒

digitalWrite(yellowled, HIGH);//点亮 黄灯

delay(500);//延时0.5 秒

digitalWrite(yellowled, LOW);//熄灭 黄灯

}

delay(500);//延时0.5 秒

digitalWrite(redled, HIGH);//点亮 红灯

delay(5000);//延时5 秒

digitalWrite(redled, LOW);//熄灭 红灯

}

测试结果

按照接线图接好线,上传完程序,上电后,我们就可以看到我们自己设计控制的交通灯了。实验效果为绿灯亮5秒,绿灯熄灭,黄灯循环闪烁3次,红灯亮5秒,依次循环。

实验五 按键控制LED实验

实验说明

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口,到目前为止我们设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能,这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值,我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验,让大家能简单了解I/O 的作用。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

LED*1

轻触按键*1

220Ω 电阻*1

10KΩ 电阻*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验5

测试代码

int ledPin = 11; //定义数字口11

int inputPin = 3; //定义数字口3

void setup()

{

pinMode(ledPin, OUTPUT); //将ledPin设置为输出

pinMode(inputPin, INPUT); //将inputPin设置为输入

}

void loop()

{

int val = digitalRead(inputPin);

//设置数字变量val,读取到数字口3的数值,并赋值给 val

if (val == LOW) //当val为低电平时,LED变暗

{

digitalWrite(ledPin, LOW); // LED变暗

}

else

{

digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED亮起

}

}

测试结果

下载完程序,上电后,当按键按下时小灯亮起,否则小灯不亮。

实验六 抢答器实验

实验说明

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了,我们可以将上面的按键控制小灯的实验扩展成4个按键对应3 个小灯,占用7个数字I/O 接口。本实验中我们利用4个按键控制3个LED灯,从而达到抢答器的效果。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED灯*3

轻触按键*4

10KΩ 电阻*4

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

杜邦线若干

接线图

实验6

测试代码

int redled=9;

int yellowled=10;

int greenled=11;

int redpin=5;

int yellowpin=4;

int greenpin=3;

int restpin=2;

int red;

int yellow;

int green;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(yellowled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(yellowpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

}

void loop()

{

red=digitalRead(redpin);

yellow=digitalRead(yellowpin);

green=digitalRead(greenpin);

if(red==LOW)RED_YES();

if(yellow==LOW)YELLOW_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

}

void RED_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled, HIGH);

digitalWrite(yellowled, LOW);

digitalWrite(greenled, LOW);

}

clear_led();

}

void YELLOW_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled, LOW);

digitalWrite(yellowled, HIGH);

digitalWrite(greenled, LOW);

}

clear_led();

}

void GREEN_YES()

{

while(digitalRead(restpin)==1)

{

digitalWrite(redled, LOW);

digitalWrite(yellowled, LOW);

digitalWrite(greenled, HIGH);

}

clear_led();

}

void clear_led()

{

digitalWrite(redled, LOW);

digitalWrite(yellowled, LOW);

digitalWrite(greenled, LOW);

}

测试结果

按照接线图接线,上传完程序,上电后,一个简单的抢答器就做好了,我们根据亮起不同的LED灯,判断谁抢答成功。在复位后,三个LED灯关闭。

实验七 电位器调控灯光亮度实验

实验说明

在第二课程中我们直接通过PWM口控制灯的亮度,从而达到呼吸灯的效果。在这课程中我们通过一个电位器,利用电位器调节PWM值,从而控制灯的亮度。

实验器材

开发板*1

USB线*1

LED*1

220Ω 电阻*1

可调电位器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验7

测试代码

int ledpin=11;//定义数字接口11(PWM 输出)

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义数字接口11 为输出

Serial.begin(9600);//设置波特率为9600

}

void loop()

{

int val=analogRead(0);//读取模拟口A0口的值

val = map(val, 0, 1023, 0, 255);//从0-1023映射到0-255

Serial.println(val);//显示val 变量

analogWrite(ledpin,val);// 打开LED 并设置亮度

delay(100);//延时0.1 秒

}

测试结果

下载完程序后。我们可以通过旋转可调电位器控制小灯的亮度,打开串口监视器,设置波特率为9600,就可看到调节LED亮度的PWM值。

实验八 有源蜂鸣器实验

实验说明

蜂鸣器可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。本课程中主要用到了有源蜂鸣器,有源蜂鸣器内部有一简单的振荡电路,能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号。实验中中我们只需要给蜂鸣器输入一个高电平信号,蜂鸣器响起。

实验器材

开发板*1

USB线*1

有源蜂鸣器*1

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验9

测试代码

int buzzer = 2; //定义数字口2

void setup()

{

pinMode(buzzer, OUTPUT);     //设置buzzer为输出

}

void loop()

{

digitalWrite(buzzer, HIGH);   //开启buzzer

delay(1000); //延迟1S

digitalWrite(buzzer, LOW);    //关闭buzzer

delay(1000);//延迟1S

}

测试结果

下载完程序后,我们可以听到蜂鸣器响1秒,停止响起1秒,循环交替。

实验九 74HC595实验

实验说明

74HC595 简单说来就是具有8 位移位寄存器和一个存储器,以及三态输出功能。 这里我们用它来控制8 个LED 小灯。我们为什么要用74HC595 来控制小灯呢?一定会有 很多朋友会问这个问题,我想问的是我们要是单纯的用Arduino 控制8 个小灯的话要占用多少个I/O 呢?答案是8 个,但是我们的Arduino 168 有几个I/O 口呢?加上模拟接口也就20 个吧,这8 个小灯占用了太多的资源了,我们用74HC595 的目的就是减少I/O 口的使用数量。用74HC595 以后我们可以用3 个数字I/O 口控制8 个LED 小灯岂不美哉。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

74HC595 DIP*1

红色LED*8

220Ω 电阻*8

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验9

测试代码

int data = 2;//74HC595的2脚 数据输入引脚SI

int clock = 5;//74hc595的4脚 时钟线 SCK

int latch = 4;//74hc595的5脚 输出存储器锁存线RCK

int ledState = 0;

const int ON = HIGH;

const int OFF = LOW;

void setup()

{

pinMode(data, OUTPUT);

pinMode(clock, OUTPUT);

pinMode(latch, OUTPUT);

}

void loop()

{

for(int i = 0; i < 256; i++)

{

updateLEDs(i);

delay(500);

}

}

void updateLEDs(int value)

{

digitalWrite(latch, LOW);//

shiftOut(data, clock, MSBFIRST, ~value);//串行数据输出,高位在先

digitalWrite(latch, HIGH);//锁存

}

测试结果

下载完程序大家就可以看到8 个小灯闪烁的美妙场景了。

实验现象是看到八位LED显示八位二进制数,循环自加1。

实验十 4N35实验

实验说明

4N35是一款通用光电耦合器,包含一个砷化镓红外发光二极管,并用该二极管驱动硅光电晶体管。4N35的封装类型是6脚双列直插封装。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

4n35 *1

红色LED*1

220Ω 电阻*3

面包板*1

面包板连接线若干

接线图

实验10

测试代码

int Optocoupler=8;

void setup()

{

pinMode(Optocoupler,OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(Optocoupler,LOW);

delay(1000);

digitalWrite(Optocoupler,HIGH);

delay(1000);

}

测试结果

连接好线,上传代码,通电后,红色LED灯闪烁,亮1S,灭1S。

实验十一 ULN2803APG驱动5V步进电机

实验说明

ULN2803是8个NPN 达林顿晶体管,连接在阵列非常适合逻辑接口电平数字电路(例如TTL ,CMOS 或PMOS 上/ NMOS)和较高的电流/电压,如电灯,电磁阀,继电器,打印锤或其他类似的负载。该电路为反向输出型,即输入低电平电压,输出端才能导通工作。实验中我们用一个ULN2803驱动驱动24BYJ48五线四相减速步进电机转动。

实验器材

开发板 *1

USB线*1

5V步进电机 *1

ULN2803APG *1

220Ω 电阻*4

面包板*1

面包板连接线若干

设置方法

注意电机参数,电压5V,步距角5.625,减速比1:64

1、计算A-B-C-D通电一次转动的角度5.625X2X4/64=0.703125  (2是表示1相励磁方式每步是2倍的步距角,4表示走了4步,64指电机减速比)

2、转动360度循环ABCD通电的次数360/0.7031=512

接线图

实验11

测试代码

void setup()

{

for(int i=8;i<12;i++)

{

pinMode(i,OUTPUT);

}

}

void loop()

{

int a;

a=512;

while(a–)

{

for(int i=11;i>7;i–)

{

digitalWrite(i,1);

delay(10);

digitalWrite(i,0);

}

}

}

测试结果

连接好线,上传代码,通电后,步进电机缓慢转动。

6、相关资料链接

https://pan.baidu.com/s/1H7Ru_j56NFiCQKSJp9v7wA

提取码:kbfg