4實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)搭建指導(dǎo)對(duì)應(yīng)

1、第 6 章編程像計(jì)算機(jī)一樣，要控制自動(dòng)化設(shè)備也需要有控制，要編寫(xiě)就得要用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。常把計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分成以下幾類(lèi)：機(jī)器語(yǔ)言，指計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)或指令，計(jì)算機(jī)可以直接執(zhí)行；自然語(yǔ)言，類(lèi)似于人類(lèi)交流使用的語(yǔ)言，常用于表示算法；高級(jí)語(yǔ)言，介于機(jī)器語(yǔ)言與自然語(yǔ)言之間的編程語(yǔ)言。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言大致可以分為面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和面象的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言兩大類(lèi)。面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中，程序的執(zhí)行總是從一個(gè)主控模塊開(kāi)始，該主控模塊就像是一個(gè)家庭的戶主，負(fù)責(zé)整個(gè)程序的執(zhí)行流程的管理，包括程序的開(kāi)始執(zhí)行、運(yùn)行過(guò)程以及運(yùn)行結(jié)果的最終輸出等。而面象的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言則模擬現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象交流方式，先定義同類(lèi)對(duì)象的模板，

2、即程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的類(lèi)，然后由類(lèi)產(chǎn)生對(duì)象，通過(guò)對(duì)象之間的消息通信及交互實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能。通常，面向過(guò)程的語(yǔ)言在解決小規(guī)模上非常精確、方便，但對(duì)于大型、復(fù)雜問(wèn)題有點(diǎn)力不從心。而面比較方便和快捷。象的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)于解決大規(guī)模，“卓越”搭建的各種自動(dòng)化構(gòu)型，均是由構(gòu)型自身搭載的控制器來(lái)控制，常用的是面象的設(shè)計(jì)語(yǔ)言C 語(yǔ)言?！碧峁┝藘煞N編程方式：使用通用編程Keil Vi“卓越形化編程4 MDK；使用圖Crater。使用 Keil Vi4 MDK 需要用戶具備一定的單片機(jī) C 語(yǔ)言編程基礎(chǔ)，產(chǎn)品配套的 USDG（Uptech Software Development Guide）包含了用戶編寫(xiě)控制程

3、序需要的函數(shù)庫(kù)，用戶可以很方便地查詢需要的 API 函數(shù)，編寫(xiě)控制程序。Crater 是專門(mén)為“卓越”開(kāi)發(fā)的一款圖形化編程，每個(gè)控制函數(shù)都被封裝成圖塊，用戶直接拖動(dòng)需要的模塊并連接起來(lái)就可生成控制程序，簡(jiǎn)單易用，適合 C 語(yǔ)言剛?cè)腴T(mén)的用戶。866.1USDG 介紹6.1USDG 介紹USDG（Uptech Software Development Guide）是用于LUBY 控制器編程的幫助文檔，包含了基于 LUBY 控制器的函數(shù)庫(kù)、硬件、綜合實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，在編程過(guò)程中，可以很方便地在USDG 中查找所需要的 API 函數(shù)，或參考“綜合案例”，編寫(xiě)自己的 LUBY 控制器程序。圖 6-1 為US

4、DG 的界面。圖 6-1 USDGUSDG 是標(biāo)準(zhǔn)版的格式文檔，可以單擊“+”號(hào)展開(kāi)感的目錄，如圖 6-2 所示。單擊目錄展開(kāi)后的函數(shù)，可以打開(kāi)函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容（如參數(shù)說(shuō)明、返回值等），如圖 6-3所示。讀者可在本書(shū)的配套關(guān)盤(pán)中找到 USDG 電子文檔及文檔中的實(shí)驗(yàn)參考程序源碼。87第 6 章編程圖 6-2 USDG 目錄圖 6-3 函數(shù)說(shuō)明6.2Crater 圖形化編程Crater 圖形化編程（以下簡(jiǎn)稱 Crater）是一個(gè)圖形化交互式控制程序開(kāi)發(fā)工具。在軟886.2Crater 圖形化編程件中，通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)類(lèi)似邏輯框的控件和對(duì)控件做簡(jiǎn)單的屬性設(shè)置，就可以快捷地編寫(xiě)控制程序。程序編輯完后，可以

5、編譯并作簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，動(dòng)作。到“卓越”控制器中運(yùn)行。編程環(huán)境具有操在圖標(biāo)拖動(dòng)中創(chuàng)建復(fù)雜的邏輯，的構(gòu)型按照您的意愿本程序默認(rèn)包含標(biāo)題欄、件界面如圖 6-4 所示。、工具箱、繪圖區(qū)、代碼區(qū)、輸出窗口、狀態(tài)欄等。軟圖 6-4 Crater 界面Crater 主要采用模塊圖代碼的結(jié)構(gòu)。用戶在視圖區(qū)拖出模塊圖，程序便在右側(cè)生成代碼，如圖 6-5 所示。Crater 的代碼區(qū)是基于USDG 強(qiáng)大的函數(shù)封裝功能實(shí)現(xiàn)的（見(jiàn) USDG 文檔）。根據(jù)用戶連接的模塊圖生成基于USDG 和C 語(yǔ)言的代碼。此代碼保存為文件后，在用戶需要編譯的情況下調(diào)用 ARM 編譯器將它編譯成 LUBY 控制器需要的文件，并且

6、在用戶需要的情況下到控制器里供用戶選擇使用。Crater 代碼區(qū)所生成的函數(shù)大部分都是基于USDG 封裝好的，部分庫(kù)函數(shù)如圖 6-6 所示。89第 6 章編程圖 6-5 C 語(yǔ)言代碼生成圖 6-6 部分庫(kù)函數(shù)906.2Crater 圖形化編程6.2.1開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建首先雙擊安裝文件“Luby_Crater_Setup.exe”（讀者可在本書(shū)配套光盤(pán)中找到 Crater 安裝程序）選擇安裝語(yǔ)言，如圖 6-7 所示。單擊“OK”，出現(xiàn)安裝向?qū)Ы缑?，如圖 6-8 所示。圖 6-7 選擇語(yǔ)言圖 6-8 Crater 安裝向?qū)ёC協(xié)議界面，如圖 6-9 所示。單擊“下一步”，出現(xiàn)圖 6-9 Crater證協(xié)

7、議單擊“我接受”，進(jìn)入安裝位置選擇，如圖 6-10 所示。選擇安裝位置并單擊安裝，開(kāi)始安裝并顯示安裝進(jìn)度，如圖 6-11 所示。最后顯示安裝完成，如圖 6-12 所示。91第 6 章編程圖 6-10選擇安裝位置圖 6-11安裝進(jìn)度顯示圖 6-12 安裝完成926.2Crater 圖形化編程6.2.2Crater使用介紹界面的風(fēng)格與常見(jiàn)的 Windows 應(yīng)用類(lèi)似，最上面是菜單欄和，最下面是狀態(tài)欄及信息提示欄，中間部分的最左邊是流程圖工具箱（即控件庫(kù)），中間是程序設(shè)計(jì)工作區(qū)，右邊是流程圖程序?qū)?yīng)的 C 語(yǔ)言代碼顯示區(qū)。單擊“菜單欄”中的“幫助”，在下拉菜單中單擊“幫助”（如圖 6-13 所示）就

8、可打開(kāi)Crater 的幫助文檔，幫助文檔（如圖 6-14 所示）中有對(duì)重復(fù)。功能的詳細(xì)說(shuō)明，在此不再一一圖 6-13 “幫助”菜單圖 6-14 幫助文檔下面通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)讓大家初步了解 Crater的使用。6.2.3Crater設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜rater作。93第 6 章編程2實(shí)驗(yàn)器材計(jì)算機(jī)（安裝 Crater，有一個(gè) USB 口） 1多功能調(diào)試器（含USB AB 線）1舵機(jī)線1紅外接近傳感器1舵機(jī)（ID 號(hào)設(shè)置為 1）1LUBY 控制器1LUBY 控制器電池13實(shí)驗(yàn)過(guò)程步驟 1環(huán)境。運(yùn)行 Crater，創(chuàng)建工程文件“demo”，單擊“確定”（如圖 6-15 所示），進(jìn)入編程圖 6-1

9、5 新建項(xiàng)目步驟 2從左側(cè)“工具箱”中的“公共資源”中找到“變量”模塊，拖動(dòng)“變量圖標(biāo)”到中間編程區(qū)域，如圖 6-16 所示。說(shuō)明：在工具箱窗口要?jiǎng)?chuàng)建的模塊圖標(biāo)上按下鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)到流程圖編輯窗口松開(kāi)鼠標(biāo)（此時(shí)光標(biāo)變?yōu)橐獎(jiǎng)?chuàng)建的模塊圖標(biāo)），即可創(chuàng)建一個(gè)該模塊。946.2Crater 圖形化編程圖 6-16 添加變量步驟 3雙擊拖動(dòng)到編程區(qū)域的“變量”圖標(biāo)，彈出設(shè)置窗口，將“變量名稱”設(shè)置為“demo_n”，如圖 6-17 所示，單擊“確定”。連接“開(kāi)始”與“變量”圖標(biāo)，如圖 6-18 所示。圖 6-17 設(shè)置變量95第 6 章編程圖 6-18 連線說(shuō)明：在流程圖編輯區(qū)中選中要連接的起點(diǎn)模塊，模塊

10、圖標(biāo)上下會(huì)顯示紅域，將鼠標(biāo)放到紅域按住左鍵不放，移動(dòng)鼠標(biāo)到要連接的終點(diǎn)模塊（此過(guò)程中從起點(diǎn)模塊的到光標(biāo)位置有一條直線），松開(kāi)鼠標(biāo)，這兩個(gè)模塊之間就會(huì)出現(xiàn)一條曲線，此時(shí)兩個(gè)模塊之間已經(jīng)建立連接。如果拖動(dòng)到空白位置，則無(wú)法建立連接，松開(kāi)鼠標(biāo)后不會(huì)有曲線出現(xiàn)。步驟 4創(chuàng)建一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，使設(shè)計(jì)的程序連續(xù)不停地運(yùn)行，拖動(dòng)“公共資源”中的“條件循環(huán)”到編程區(qū)，其包含“While”和“Endloop”即循環(huán)開(kāi)始和結(jié)束兩個(gè)模塊，并將其連接到程序中，如圖 6-19 所示。步驟 5從“工具箱”中的“資源”添加一個(gè)“數(shù)字輸入”模塊到程序中，用來(lái)查詢開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并設(shè)置端為 0，如圖 6-20 所示，連接該模塊到程序中。

11、966.2Crater 圖形化編程圖 6-19增加“條件循環(huán)”圖 6-20增加“數(shù)字輸入”97第 6 章編程步驟 6添加“條件判斷”（在“公共資源”中），其包含“If”和“Endlf”兩個(gè)模塊，在“If”中設(shè)置判斷條件為“demo_n=1”，并連接“條件判斷”到程序中，如圖 6-21 所示。圖 6-21 條件判斷設(shè)置步驟 7添加兩個(gè)“舵機(jī)”模塊（“外部設(shè)備”中），根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)讓舵機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，設(shè)置屬性如圖 6-22 所示。圖 6-22 舵機(jī)設(shè)置986.2Crater 圖形化編程步驟 8添加一個(gè)延時(shí)模塊“Delay”（“資源”中），讓舵機(jī)有時(shí)間執(zhí)行動(dòng)作，在“Delay”模塊中，設(shè)置時(shí)間為 1 0

12、00 ms，如圖 6-23 所示。圖 6-23 延時(shí)設(shè)置步驟 9連接所有模塊，完整程序如圖 6-24 所示。圖 6-24 完整的程序步驟 10單擊“菜單欄”中“項(xiàng)目”下拉菜單里的“編譯項(xiàng)目”，編譯完成后生成可執(zhí)行文件。步驟 11根據(jù) 3.3.2 所述，連接好計(jì)算機(jī)、LUBY 控制器和多功能調(diào)試器，單擊“菜單欄”中 “項(xiàng)目”下拉菜單里的“項(xiàng)目”即可將程序到控制器中。99第 6 章編程步驟 12根據(jù) 4.2.8 所述將紅外接近傳感器接到 LUBY 控制器的 AD0，將舵機(jī)接到控制器舵機(jī)控制接口，即可觀察程序運(yùn)行結(jié)果：當(dāng)紅外接近傳感器未探測(cè)到物時(shí)，舵機(jī)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)紅外接近傳感器探測(cè)到物時(shí)，舵機(jī)向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）Crater 采用圖形化編程方式，拖動(dòng)一些封裝好的模塊，即可編寫(xiě)控制器程序。（2）圖形化編程過(guò)程中，可生成 C 語(yǔ)言代碼，方便用戶檢查程序邏輯，