單片機(jī)教案11課題5 汽車LED的控制編程

教案課題課題5汽車LED的控制編程課程單片機(jī)授課教師專業(yè)汽車課型新授教案序號11授課時(shí)間第六周教學(xué)方法講授教學(xué)目標(biāo)1.掌握軟件程序的含義2.掌握實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能的辦法教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法掌握實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能的辦法通過PPT以及視頻演示的方法展示每條命令的具體含義，以及命令呈現(xiàn)的效果。作業(yè)布置抄寫軟件程序以及各個(gè)命令的含義教學(xué)后記學(xué)生聽課情況學(xué)生掌握情況存在的問題審查簽字年月日教學(xué)過程教師活動教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動組織教學(xué)詢問上節(jié)課掌握情況復(fù)習(xí)提問講授本節(jié)內(nèi)容總結(jié)布置作業(yè)清點(diǎn)人數(shù)記錄詢問上節(jié)課掌握情況簡述軟件程序中的各個(gè)命令含義呼吸燈是指燈光在微電腦的控制下完成由亮到暗的逐漸變化，感覺好像燈在呼吸一樣。呼吸燈在汽車領(lǐng)域特別是在高端車型中，大量的應(yīng)用，起到了很好的視覺裝飾效果。本節(jié)實(shí)驗(yàn)就是利用led燈編程模擬汽車簡易呼吸燈模型。一、實(shí)驗(yàn)用器件ArduinoUNO板及配套USB數(shù)據(jù)線：1套LED燈：1個(gè)220歐的電阻：1個(gè)面包板：1個(gè)跳線：若干二、硬件連接取出本實(shí)驗(yàn)所用到的元件，進(jìn)行連接。本實(shí)驗(yàn)的硬件連接與任務(wù)1一模一樣，可以參照任務(wù)1連接線路，這里不再贅述。完成連接后，給Arduino接上USB數(shù)據(jù)線，供電，準(zhǔn)備下載程序。三、輸入代碼//汽車呼吸燈intled=10;//定義數(shù)字接口10voidsetup(){pinMode(led,OUTPUT);//設(shè)置數(shù)字10口為輸出接口}voidloop(){for(intzhi=0;zhi<=255;zhi++)//10腳相連的LED燈實(shí)現(xiàn)從滅到亮的逐漸變化{analogWrite(led,zhi);//10腳相連的LED燈亮度值為zhidelay(2);//延時(shí)2ms}for(intzhi=255;zhi>=0;zhi--)//10腳相連的LED燈實(shí)現(xiàn)從亮到滅的逐漸變化{analogWrite(led,zhi);//10腳相連的LED燈亮度值為zhidelay(2);//延時(shí)2ms}}輸入完畢后，點(diǎn)擊IDE的“校驗(yàn)（Verify）”，查看輸入代碼是否通過編譯。如果顯示沒有錯(cuò)誤，單擊“下載（UpLoad）”，給Arduino下載代碼。之后我們便可以看到面包板上的LED從滅逐漸到最亮，再從最亮逐漸變滅的循環(huán)過程。四、代碼講解上面程序用到的大部分代碼我們已經(jīng)很熟悉了，比如初始化變量聲明、引腳設(shè)置、for循環(huán)等。但是在for語句中涉及了一個(gè)新的函數(shù)：analogWrite(ledPin,value)。該函數(shù)可以發(fā)送一個(gè)模擬值到一個(gè)數(shù)字引腳。但是使用這個(gè)函數(shù)要具備特定的條件——該數(shù)字引腳需具有PWM功能。觀察一下Arduino板，查看數(shù)字引腳，其中有6個(gè)數(shù)字引腳（3、5、6、9、10、11）旁標(biāo)有“~”，這些數(shù)字引腳不同于其他引腳，因?yàn)樗鼈兛梢暂敵鯬WM信號。analogWrite()函數(shù)括號里包含兩個(gè)部分，第一個(gè)部分用于寫PWM引腳，第二個(gè)部分用于給PWM口寫入一個(gè)0~255的模擬值。在使用這個(gè)函數(shù)時(shí)一定要特別注意的是：analogWrite()函數(shù)只能寫入具有PWM功能的數(shù)字引腳。PWM：PWM是一項(xiàng)通過數(shù)字方法來獲得模擬量的技術(shù)。數(shù)字控制會形成一個(gè)方波，方波信號只有開關(guān)兩種狀態(tài)（也就是我們數(shù)字引腳的高低）。通過控制開與關(guān)所持續(xù)時(shí)間的比值就能模擬到一個(gè)0到5V之間變化的電壓。開（學(xué)術(shù)上稱為高電平）所占用的時(shí)間就叫做脈沖寬度，所以PWM也叫做脈沖寬度調(diào)制。下面通過下圖五個(gè)方波來更形象的解釋一下PWM。下圖綠色豎線代表方波的一個(gè)周期。每個(gè)analogWrite(value)中寫入的value都能對應(yīng)一個(gè)百分比，這個(gè)百分比也稱為占空比，指的是一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)時(shí)間比上低電平持續(xù)時(shí)間得到的百分比。圖中，從上往下，第一個(gè)方波，占空比為0%，對應(yīng)的value為0，LED亮度最低，也就是滅的狀態(tài)。高電平持續(xù)時(shí)間越長，也就越亮。所以，最后一個(gè)占空比為100%的對應(yīng)value是255，LED此時(shí)最亮。50%就是最亮的亮度的一半了，25%則相對更暗。PWM不僅可以用于調(diào)