工程设计实践26742.pptx
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1、移动机器人基础培训第一节 微控制器(MCU)基础任务1 让LED按照规定的时序闪亮021435t/sonoff完成任务的步骤明确任务分析任务构思解决方案安装硬件编写程序下载、运行、测试总结与讨论一、明确任务 LEDLight Emitting Diode 发光二极管A 阳极(比较长的那根管脚)K 阴极 (比较短的那根管脚)下面的电路可以使LED发光AKAK470欧姆欧姆5伏伏4705V接地接地电势零点电势零点二、分析任务本任务要求LED按照如下的时序图闪亮实际上是要求Va按照如下的时序变化021435t/s5V0V021435t/sonoff470Va三、构思解决方案 解决方案Micro Co
2、ntrol Unit 微控制器Input-Output Port 输入输出端口MCU能按顺序执行命令(程序)让I/O口按照规定的时序输出电压。470接地接地VssI/O口电源电源MCU开关开关程序让指定的I/O口输出5V电压延时1秒让I/O口输出0V电压延时1秒让I/O口输出5V电压延时2秒让I/O口输出0V结束021435t/s5V0V四、安装硬件 教学底板教学底板Basic Stamp 2MCU电池盒电池盒电池电池Pin 1:SOUT在编程或者调试(在编程或者调试(DEBUG)时)时传送串口数据传送串口数据Pin 2:SIN在编程时接收串口数据在编程时接收串口数据Pin 3:ATN连接到串
3、口连接到串口DTR(数据终端准(数据终端准备)信号线备)信号线 通知可以给通知可以给Stamps编程了编程了Pin 4:VSS信号地信号地(0V).P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13P14P15Pins 5-20:通用输入/输出(I/O)脚脚 P0到脚到脚 P15 Pin 21:VDD整定的整定的5V输输入脚入脚 Pin 22:RES复位脚复位脚-低电低电平复位平复位 Pin 23:VSS电源地电源地(0V)Pin 24:VIN直流电源输入直流电源输入(5.5-15V)Basic Stamp 2 MCU教学底板面包板面包板电机连接插座电机连接插座5V 稳压器稳压器
4、外接电源插口外接电源插口串行接口串行接口三位开关三位开关复位开关复位开关电源指示灯电源指示灯I/O插座插座电源和接地插座电源和接地插座安装硬件1、把Basic Stamp 2 插入教学底板上的24脚插座上,注意BS2上的白色标志点与插座上的缺口相对应。白色标志点白色标志点缺口缺口安装硬件2、确认教学底板上的电源开关处在关闭位置(0),连接电源。电源开关电源开关安装硬件3、安装LED电路。(1)LED阴极连接到电源和接地插座上的Vss插孔;(2)LED阳极连接到面包板;(3)找出一只470电阻,电阻上的色环为黄-紫-棕;(4)电阻的一端接到与LED阳极相通的面包板插孔,另一端连接到I/O插头上的
5、P15插孔。470P15Vss安装硬件4、连接计算机,串口线一端连接到教学底板上的串行接口,另一端连接到PC机上的COM口插座。安装硬件5、检查、测试硬件连接。(1)检查电源连接。打开教学底板上的电源开关(1),电源指示灯应点亮。(2)检查与PC机之间的通讯。打开Basic Stamp 编辑器第一次打开编辑器时,编辑器会询问几个问题,只需点击按钮使用菜单选项RunIdentify 或者直接点击按钮口连接确认框应当如下图所示:如果四个栏目中有任何一个的显示内容与上图不同,都说明连接有问题,需要检查连接。五、编写程序 编写PBasic程序让第15号I/O口输出5V电压延时1秒让第15号I/O口输出
6、0V电压延时1秒让第15号I/O口输出5V电压延时2秒让第15号I/O口输出0V结束021435t/s5V0VHIGH 15PAUSE 1000LOW 15PAUSE 1000HIGH 15PAUSE 2000LOW 15END把程序键入到编辑器添加必要的说明语句$STAMP BS2$PBASIC 2.5HIGH 15PAUSE 1000LOW 15PAUSE 1000HIGH 15PAUSE 2000LOW 15END保存到你自己的文件夹文件名:Task1.bs2文件夹:六、下载运行测试 下载运行下载运行脱机运行关闭教学底板的电源断开串口线重新打开教学底板电源、按一下复位键观察LED的亮灭,
7、检查是否完成预定任务。关闭教学底板的电源(任何一个试验完成后)电源开关电源开关复位复位开关开关七、总结与讨论 完成工程任务的顺序明确任务分析任务构思解决方案安装硬件编写程序下载、运行、测试总结与讨论讨论在上述过程中,PC机和BASIC Stamp软件的作用是什么?A)控制MCU执行程序,按照时序输出5V或0V电压。B)提供一个编写程序的平台,并把程序翻译成MCU能执行的代码下载给MCU,由MCU独立运行。X编译环境编译环境讨论什么是程序?让第15号I/O口输出5V电压延时1秒让第15号I/O口输出0V电压 延时1秒 让第15号I/O口输出5V电压 延时2秒 让第15号I/O口输出0V 结束程序
8、是一系列按照一定顺序执行的命令。讨论什么是PBasic程序?用PBasic语言书写的程序。怎么看懂和编写PBasic程序?记住常用语句和语法;使用帮助。$STAMP BS2$PBASIC 2.5HIGH 15PAUSE 1000LOW 15PAUSE 1000HIGH 15PAUSE 2000LOW 15END帮助按钮帮助按钮Syntax:PAUSE DurationFunctionPause the program(do nothing)for the specified Duration.Duration is a variable/constant/expression*(0-65535
9、)that specifies the duration of the pause.The unit of time for Duration is one millisecond.Explanation PAUSE delays the execution of the next program instruction for the specified number of milliseconds.For example:Flash:LOW 0 PAUSE 100 HIGH 0 PAUSE 100 GOTO Flash This code causes pin 0 to go low fo
10、r 100 ms,then high for 100 ms.任务2 让LED按照规定的时序循环闪亮021435t/sonoff68710911重复10次明确任务分析任务 这个任务与任务1类似,可以在任务1的基础上通过修改程序完成。构思解决方案硬件与任务1相同编写程序重复执行下列命令10次:让第15号I/O口输出5V电压延时1秒让第15号I/O口输出0V电压延时1秒让第15号I/O口输出5V电压延时2秒让第15号I/O口输出0V延时1秒让第15号I/O口输出5V延时3秒让第15号I/O口输出0V延时1秒结束021435t/sonoff68710911设置设置重复次数重复次数为为10;当当重复次数
11、重复次数大于大于0时时重复重复执行下列命令:执行下列命令:让第让第15号号I/O口输出口输出5V电压电压延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V电压电压延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出5V电压电压延时延时2秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出5V延时延时3秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V延时延时1秒秒重复次数减少重复次数减少1次次结束结束021435t/sonoff68710911设置设置重复次数重复次数为为10;当当重复次数重复次数大于大于0时时重复重复执行下列命令:执行下列命令:让第让第15号号I/
12、O口输出口输出5V电压电压延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V电压电压延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出5V电压电压延时延时2秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V延时延时1秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出5V延时延时3秒秒让第让第15号号I/O口输出口输出0V延时延时1秒秒重复次数减少重复次数减少1次次结束结束RepeatNum=10;DO WHILE(RepeatNum0)HIGH 15PAUSE 1000LOW 15PAUSE 1000HIGH 15PAUSE 2000LOW 15PAUSE 1000 HIGH 15 PAUSE 3000LOW 1
13、5PAUSE 1000 RepeatNum=RepeatNum-1LOOPENDRepeatNum=10;DO WHILE(RepeatNum0)HIGH 15PAUSE 1000LOW 15PAUSE 1000HIGH 15PAUSE 2000LOW 15PAUSE 1000 HIGH 15 PAUSE 3000LOW 15PAUSE 1000 RepeatNum=RepeatNum-1LOOPEND变量变量 Variable一个变量是程序中一一个变量是程序中一个保存数据的地方,个保存数据的地方,对应对应MCU中一个存中一个存储数据的地方,由编储数据的地方,由编辑器负责安排;辑器负责安排;每
14、个变量都有自己的每个变量都有自己的名字,我们要在程序名字,我们要在程序的前面声明这个变量,的前面声明这个变量,也就是告诉编辑器我也就是告诉编辑器我们的程序要使用这样们的程序要使用这样一个变量;一个变量;变量的类型每个变量都在每个变量都在MCU中占用一个存储数据的空间,空间的大小是用中占用一个存储数据的空间,空间的大小是用bit(比特)或者(比特)或者byte(字节)为单位的。(字节)为单位的。1 byte=8 bit。Basic Stamp 2 内共有内共有32个字节的存储空间,其中只有个字节的存储空间,其中只有28个字节可以个字节可以供我们的程序使用。为了节约存储空间,我们要根据变量的取值范
15、围供我们的程序使用。为了节约存储空间,我们要根据变量的取值范围告诉编译器这个变量需要多大的空间,即声明变量的类型。告诉编译器这个变量需要多大的空间,即声明变量的类型。PBASIC语言把变量分为以下语言把变量分为以下4种基本类型:种基本类型:Bit 可以用来存储可以用来存储0或者或者1 占用占用1bitNib 可以用来存储可以用来存储0到到15 占用占用4bitByte可以用来存储可以用来存储0到到255 占用占用8bitWord 可以用来存储可以用来存储0-65535 占用占用16bit声明变量的语法:变量名声明变量的语法:变量名 VAR 变量类型变量类型 RepeatNum VAR Nib$
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