Arduino初学者电子积木套件

Arduino电子积木进阶套件 指导手册 v1.0
目录
Arduino电子积木简介 2
套件内容 3
安装Arduino开发环境 4
安装Arduino驱动 5
实验一 闪烁的LED 6
实验二 控制颜色亮度渐变的RGB LED 9
实验三 读取按钮控制 11
实验四 读取自锁按钮控制 13
实验五 用中断接收夜光按钮控制 15
实验六 控制继电器 17
实验七 控制蜂鸣器 18
实验八 获取实时时钟 19
实验九 读取雨水传感器 21
实验十 读取温湿度传感器 23
实验十一 获取光照信息 25
实验十二 获取物体倾斜状态 27
实验十三 接收红外遥控器信息 29
实验十四 红外人体移动传感器 31
实验十五 I2C 1602 LCD液晶显示 33
实验十六 无线发射 35
实验十七 无线接收 35
实验十八 舵机控制 37
实验十九 超声波测距 38
实验二十 距离控制LED呼吸灯 39
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Arduino电子积木简介

什么是电子积木
电子积木就是把那些电子元件,电子模块做成统一的接口,就像盖房子用的砖头一样,而不需要用面包板费心巴力的搭建电路,使非专业电子开发人员也能够很方便的使用Arduino实现自己的创意。

哪些客户适合使用电子积木
 我想快速入门Arduino
 我想快速实现自己的创意
 我不会焊接
 我觉得用面包板搭建电路很繁琐
 我没有电子专业背景
 我还是学生
 ……

套件内容

安装Arduino开发环境
下载Arduino
下载网址http://arduino.cc/en/Main/Software

下载到任意盘的根目录,直接解压,无需安装,进入解压后的目录,找到arduino.exe,这个就是用于开发的软件,双击打开,界面类似如下

建议将arduino.exe发送到桌面快捷方式\

下载乐创工作室独家提供的电子积木进阶套件代码
下载地址: http://pan.baidu.com/share/link?shareid=2190984780&uk=372711376
直接解压到xxx\arduino-1.0.x\libraries,备份并删除/移走该目录下文件夹LiquidCrystal,否则套件例程将无法运行。

安装Arduino驱动
通过USB线将Arduino连上电脑,右下角将弹出安装驱动的界面,点击,将弹出安装界面,选择跳过自动安装,进入手动安装界面,找到驱动存放路径

安装成功

 

 

实验一 闪烁的LED
第一个Arduino实验,熟悉Arduino开发流程,了解数字输出,学习常用函数:
pinMode()
digitalWrite()
delay()

硬件连接图

打开Arduino软件

点击工具栏向上的箭头,在弹出框中找到ArduinoElectronicBricksAdvancedKit ->p01_LED,点击,将直接调出如下示例代码(或者也可以找p01_LED文件用Arduino直接打开)。

Arduino 代码 p01_LED.ino

点击菜单栏Tools->SerialPort,选择串口,该串口即为之前安装好驱动后显示的串口号。

点击菜单栏Tools->Board,选择开发板类型 Arduino Uno

点击工具栏下载按钮(该按钮同时具有编译和下载的功能),将进行代码编译与下载,成功后将出现类似如下信息

同时电子积木LED灯将会以1s的间隔闪烁。

 

 

 

实验二 控制颜色亮度渐变的RGB LED
学习PWM输出控制函数 analogWrite()

硬件连接

打开代码p02_RGB_LED.ino

下载成功后,看效果,LED 从红色暗->亮->暗->绿色暗->亮->暗->蓝色暗->亮->暗

 

 

 

实验三 读取按钮控制
通过该实验学习数字输入,函数:
digitalRead()
硬件连接

打开程序 p03_Button.ino

下载程序成功后,点击Serial Monitor打开串口工具

当按键被按住时,显示内容如下

一旦松手后显示内容如下

 

 

 

实验四 读取自锁按钮控制
该实验与实验三的区别在于当用自锁按钮时,松手后,之前的状态会被保持

硬件连接

打开程序p04_MomentaryButton.ino

下载程序成功后,打开串口工具
当按键被按下时,即使松开手也会显示如下内容

当再按一次,按钮弹起时,松开手后显示的内容将变为

 

 

 

实验五 用中断接收夜光按钮控制
之前的两个实验中,按钮信息是通过扫描的方式获取的,本次实验将使用中断的方式获取夜光按钮的状态。学习函数
attachInterrupt(1, pushButton, RISING);
其中参数 1 表示的是外部硬件中断1,对应的是D3,如果改为0,则表示外部中断0,对应的是D2;参数 pushButton为中断响应函数,即当中断发生时,要处理的事情就放在这里;参数 RISING表示外部中断由脉冲上升沿触发
具体 可参考 http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt

硬件连接

打开程序p05_LED_Button.ino

下载成功后,打开串口工具,显示内容如下

每按一次按钮,输出状态改变一次

 

 

 

实验六 控制继电器
继电器是弱电(单片机/Arduino)控制强电(如220V家电)最保险最方便的方法。

硬件连接

该继电器能够控制的设备参数为,最大电压250VAC 30VDC,最大电流 10A。其中端子的两个接口在不受控制的情况下是断开的,当受控时,即可连通,因此相当于一个电子开关。
注意:在使用过程中务必做好防止漏电短路措施,板子背后的继电器管脚以及端子的管脚都会有强电,如发生意外小店概不负责。
打开程序 p06_Relay.ino

下载成功后,可以听到嘀嗒嘀嗒的声音,说明继电器已经在工作了,进行每隔1S的通断。

 

 

 

实验七 控制蜂鸣器
蜂鸣器常用于报警提示作用,本实验将用Arduino IO口控制蜂鸣器通、断,以及用PWM控制响声大小。

硬件连接

打开程序p07_Buzzer.ino

下载程序成功后,可以听到10次滴滴声,接着是连续的声音由低到高,再由高到低变化。

 

 

 

实验九 读取雨水传感器
通过Arduino模拟输入口读取雨水传感器的信息,判断传感器表面是否有雨水,学习函数
AnalogRead(),其中参数可以是A0 到A5分别表示6个模拟输入口

硬件连接

打开程序p09_WaterSensor.ino

程序下载成功后,打开串口终端,正常显示如下

当有水滴在模块表面时,显示如下

可以看出读取的数据有着非常明显的变化,利用这些变化即可判断出是否有雨水。

 

 

 

实验十 读取温湿度传感器
Arduino通过DHT11传感器获取空气中的温度和湿度信息,输出到串口终端

硬件连接

打开程序p10_HumdAndTempSensor.ino

下载程序成功后,打开串口终端显示如下信息

 

 

 

实验十一 获取光照信息
通过光敏传感器,将外部的亮度传送给Arduino,并且在串口终端显示。

硬件连接

Arduino 代码 p11_LightSensor.ino

下载好程序后,打开串口终端,在室内日光灯一下,显示类似如下信息

当用手挡住光敏传感器时,将显示数值将变小

由这些获取的数据信息即可判断出光线的变化

 

 

 

实验十二 获取物体倾斜状态
通过倾斜传感器判断物体是否倾斜,由于该传感器只能判断一个方向的倾斜,因此当需要获取物体多个方向的倾斜状态时,就需要多个倾斜传感器模块。

硬件连接

打开程序p12_TiltSensor.ino

下载程序成功后,打开串口终端,试着晃动倾斜传感器模块,发现只有当模块往其中一个方向倾斜时,串口终端会不停的输出如下信息

 

 

 

实验十三 接收红外遥控器信息
通过红外接收模块接收红外遥控器控制信息

硬件连接

打开程序p13_IR_RemoteControl.ino

下载程序成功后,打开串口终端,用下面的遥控板(记得要抽掉底部的透明塑料片)对着接收模块,尝试按下按钮 0 1 2,串口终端将会显示类似如下信息。

 

 

 

实验十四 红外人体移动传感器
通过热红外感应,当检测到移动的人体时,传感器模块输出高电平,并维持一段时间,然后变回低电平,常用于小区楼梯感应灯。

硬件连接

Arduino代码 p14_PIRMotionSensor.ino

下载程序成功后,打开串口将出现如下类似信息,当人不动时输出No moving people, 当检测到有人动时,持续输出Moving people detected。

其中检测距离可以用下图左边的电位器调节,检测到移动的人体后输出高电平保持时间的长短可以用下图右边的电位器调节。

 

 

 

实验十五 I2C 1602 LCD液晶显示
Arduino控制普通1602 LCD要占用12个管脚,而使用I2C接口的LCD只需4的管脚,而且还可以级联。

硬件连接

打开程序p15_I2C_1602LCD.ino

下载程序成功后,当打开背光时,显示效果如下

关闭背光显示效果如下

 

 

 

实验十八 舵机控制
Arduino控制舵机进行0~180°转动
硬件连接
将舵机连到D9口

打开程序p18_Servo.ino

程序下载成功后,舵机轴将缓慢在0~180°直接转动

实验十九 超声波测距
Arduino控制超声波传测距,输出显示到串口终端
硬件连接

打开程序p19_Ultrasonic.ino

测试距离2m以内效果较好,可以对着墙壁,天花板或者电脑显示屏。
程序下载成功后,打开串口终端,显示屏距离

 

 

 

实验二十 距离控制LED呼吸灯
通过超声波检测距离,在离超声波模块20cm范围内,随着距离变化,控制LED灯亮度变化,越近越亮。

硬件连接

打开程序p20_DistanceControledLED.ino

在离超声波大约20cm的范围内用手向超声波模块靠近,LED将逐渐变亮

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