第一章-信息技术选择性必修6-Arduino开发平台体验报告

·1· Arduino开发平台体验报告 一、引言 Arduino是一个开源硬件开发平台，我们能够通过该平台，使用编程工具软 件将我们自己设计的程序上传到单片机里，从而控制整个电路系统，实现我们的 想法和功能。 二、体验目的 （1）认识Ardunio开源硬件开发平台。 （2）体验基于Ardunio开发平台的项目。 三、体验内容与步骤 1．搜索关于Ardunio的资料 （1）搜索、筛选和研读关于Ardunio资料。 （2）搜索、筛选和研读关于基于Arduino开发项目的资料。 （3）搜索、筛选和研读关于Arduino开源硬件项目社区的资料。 2．体验Arduino硬件部分 （1）Arduino开发板的外观、组成、引脚位置等方面的观察。 （2）Arduino与面板包、杜邦线、USB线等连接成电路的方法。 3．体验Arduino软件部分 Arduino IDE、ArduBlock、Mixly三种编程环境的体验。 4．体验基于Arduino开发平台的实验 （1）实验一：点亮板载LED。 （2）实验二：闪烁外接LED。 （3）实验三：模拟驼峰信号机绿色信号灯。 （4）实验四：模拟充电宝指示灯。 四、体验工具与方法 （1）利用思维导图工具和“头脑风暴”的方法，组建团队，合作分工。明 确任务为： 组长×××，负责整体统筹、资料审核和实验安排。 1Z2067开源硬件项目设计.indd 1 2019/12/25 16:54:18 ·2· 组员×××，负责查阅Arduino的文本介绍资料。 组员×××，负责查阅Arduino各种型号的图片资料。 组员×××，负责查阅Arduino应用项目的资料。 全体人员：一起动手下载并安装驱动程序和编程软件，一起动手连接电路 做编程编写的实验。 （2）硬件：Arduino UNO一块、面包板（400孔）一块、公对公杜邦线若 干、USB-AB线一条。 （3）软件：ArduBlock、Mixly。 五、体验过程 1．认识Arduino的硬件部分 Arduino开发板种类很多，其中，以UNO板和NANO板最常见，如图1-4和图 1-5所示。 Arduino UNO开发板实物图 Arduino NANO开发板实物图 1Z2067开源硬件项目设计.indd 2 2019/12/25 16:54:19 ·3· 本次体验我们用UNO板来开展实验。 2．了解Arduino软件平台 图形化编程平台有挂靠在Arduino IDE中的ArduBlock（上海新车间研发）， 如图1-6所示，还有目前国内比较流行的Mixly（北京师范大学研发），如图 1-7所示。 ArduBlock界面 Mixly界面 1Z2067开源硬件项目设计.indd 3 2019/12/25 16:54:20 ·4· 3．利用Arduino平台探究小实验 实验一：点亮板载LED 利用Arduino开发板，通过简单程序指令点亮板载LED，从中体验开源硬件的 开放性、标准化、低成本、易用性等特征。 通过编写代码让开发板对其供电或断电，从而实现点亮板载LED，如图1-8 所示。 “点亮板载LED”程序 实验二：闪烁 LED 将LED与电阻R串联并接入Arduino开发板，通过引脚D13给LED供电或断电， 可以控制LED的亮与灭，其电路原理图如图1-9所示。其中，R是连接在5 V电源和 LED间的阻流电阻，电阻值为220 Ω。 LED闪灯电路原理图 按照LED闪灯电路原理图，将LED与电阻串联并接入D13和GND之间，如图 1-10所示。利用Mixly编写简易指令模块，可以实现LED闪烁，也可让LED按延时 间隔闪烁，如图1-11所示。 1Z2067开源硬件项目设计.indd 4 2019/12/25 16:54:21 ·5· LED闪灯实物连接图 “闪烁LED”程序 最后，我们运行测试，用USB线将编程用计算机与Arduino开发板连接，选 对开发板及其分配的端口号，将编写好的程序上传到Arduino开发板，上传成功 后，即可看到LED按照指令闪烁。脱机时可用电池供电，即形成一个简单的LED闪 灯作品。 六、体验成果 在体验Arduino开发平台及“LED闪灯”项目的实验中，只要用简单的模块指 令就可以让接入Arduino开发板的LED点亮或闪烁。由此可知： （1）开源硬件具有开放性、标准化、低成本、易用性的特点。 （2）开源硬件项目的开发环境多种多样，本次体验的Arduino UNO是比较流 行的开发平台Arduino其中的一个型号，包含硬件平台和软件平台两大部分。 1Z2067开源硬件项目设计.indd 5 2019/12/25 16:54:21 ·6· 七、结语 通过开源硬件开发平台的体验，我们认识开源硬件的