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【入门教程】DFR0100 Arduino教程03 -- 做一个S.O.S求救信号灯

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发表于 2016-12-1 11:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 dfrobot 于 2016-12-5 16:34 编辑

该教程实验平台:Arduino入门套件

上一篇教程:
Arduino教程 Lesson 2 -- LED灯闪烁

简单回顾下Lesson 2的内容:

  • 如何使用面包板
  • 电阻的作用
  • LED相关知识


STEP 1:还原Lesson 2的硬件电路


这次将继续使用Lesson 2的搭建的电路,但我们这里将改变一下代码,就能让LED变为S.O.S求救信号了。这是国际莫尔斯码求救信号。莫尔斯码是一种字符编码,英文的每个字母,都是由横杠和点不同的组合而成。这样的好处是,使用简单的两种状态,就能来传递所有的字母和数字,非常的简便!

可以通过LED开关两种状态来拼出一个个字母。长闪烁和短闪烁来表示点和横杠。就拼写S.O.S这三个字母。

通过查阅莫尔斯码表,可以知道,字母“S”用三个点表示,我们这里用短闪烁替代,字母“O”则用三个横杠表示,用长闪烁替代

有Lesson 1 和Lesson 2的基础,不难理解下面这段代码吧!




STEP 2:输入代码

上面的写法固然正确,可是是不是觉得有点繁琐呢?如果有个100个,难不成还重复100遍吗?有没有更好的书写程序的方法呢?想必发明编程的人也考虑到这个问题了,所以有了我们更好的一种写法。我们先来看一下下面这段代码。
[mw_shl_code=c,true]int ledPin = 10;
void setup() {
        pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
        // 三个快闪烁来表示字母“S”
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);
        
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        //三个短闪烁来表示字母“O”
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(400);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(400);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(400);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        //再用三个快闪烁来表示字母“S”
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);
        
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);

        digitalWrite(ledPin,HIGH);
        delay(150);
        digitalWrite(ledPin,LOW);
        delay(100);
}[/mw_shl_code]

在输入代码的时候,注意保持代码的一个层次感,除了美观外,也便于你日后检查代码。确认正确后,下载代码到Arduino中,如果一切顺利的话,我们将看到LED闪烁出莫尔斯码S.O.S信号,等待5秒。重复闪烁。给Arduino外接电池,整个装到防水的盒子里,就可以用来发S.O.S信号了。S.O.S通常用于航海或者登山。我们接着来分析下代码。
[mw_shl_code=c,true]int ledPin = 10;
void setup() {
        pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
        // 三个快闪烁来表示字母“S”
       for(int x=0;x<3;x++){
               digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
               delay(150);                           //延时150毫秒
               digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
               delay(100);                           //延时100毫秒
       }
      
        //100毫秒延时产生字母之间的间隙
        delay(100);

         //三个短闪烁来表示字母“O”
         for(int x=0;x<3;x++){
                digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
                delay(400);                           //延时400毫秒
                digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
                delay(100);                           //延时100毫秒
          }

          //100毫秒延时产生字母之间的间隙
          delay(100);

          // 再用三个快闪烁来表示字母“S”
          for(int x=0;x<3;x++){
                  digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
                  delay(150);                           //延时150毫秒
                  digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
                  delay(100);                           //延时100毫秒
            }

           // 在重复S.0.S信号前等待5秒
           delay(5000);
}[/mw_shl_code]

代码回顾

代码的第一部分与Lesson 2是完全一样的。设置数字引脚10的模式为输出模式。在主函数loop()中,你可以看到与上一个课中类似的语句用来控制LED的开和关,并保持一段时间。然而,这次不同的是,主函数包含了三个独立的代码段。

第一段代码是输出是三个点:[mw_shl_code=c,true][mw_shl_code=c,true]    for(int x=0;x<3;x++){
     digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
     delay(150);                           //延时150毫秒
     digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
     delay(100);                           //延时100毫秒
       }[/mw_shl_code][/mw_shl_code]

LED开关的语句是包含在一对花括号内的,因此为一组代码段。必须说明的,花括号必须成对出现,如有遗留编译器编译时将不通过。我是这么干的,在开始写花括号的时候,就先把“{”“}”都写上,之后再在两个括号之间输入代码,这样就不会出现写到最后括号对应不上的情况。

当程序运行后,我们可以看到,灯闪了3次而不是只闪了1次。产生这样效果的是因为使用了for循环。for语句通常在程序中用作循环使用。



for循环顺序如下:
   第一轮:1 --> 2 -->3 --> 4
   第二轮:2 --> 3 --> 4
   …
   直到2不成立,for循环结束。


来看下我们程序中的for循环:
[mw_shl_code=c,true]  for(int x=0;x<3;x++){
     digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
     delay(150);                           //延时150毫秒
     digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
     delay(100);                           //延时100毫秒
       }[/mw_shl_code]


第一步:x开始为0;
第二步:判断x是否小于3。
第三步:判断第二步成立,for循环中执行LED开与关。
第四步:x自加,变为2。

这里有个x++,这是什么意思呢?
x++这句话表示把x的值增加1,等同于写成x=x+1,也就是把x当前的值变为x+1。


第五步:回到第二步,此时x=2,判断是否小于3。
第六步:重复第三步。
……

直到x循环到3时,判断x<3不成立,自动跳出for循环,程序继续往下走。

现在知道for循环是如何运作吧!我们代码中有3个for循环:第一个for循环3次,长闪烁3次,代表字母“S”。第二个for循环同样循环3次,短闪烁3次,也就是字母“0”。第三个for循环又来输出个“S”。

在每for循环之间有个小延时100毫秒,是S.O.S字母之间有个清晰的停顿说明。最后,在回到主函数loop重新执行一遍之前,有个相对较长的延时,为5秒。

好了,我们S.O.S信号源项目就算告一个段落了。有所收获吗?


可以做些其他的事

有了一定的基础,现在做个课后习题吧~做个交通信号灯,下图是整个一个运行过程,虚线框的是程序循环的部分。

提示:上面我们是只点亮的一个LED灯,现在需要点亮三个LED灯。电路连接的原理是和一个灯相同,程序中需要改变的用三个数字口来分别控制3个LED灯。自己动手试一下吧!





下一篇教程:Arduino教程 Lesson 4 -- 互动交通信号灯






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