为了用简单的片上系统进行用户手指不同触点的电阻测试,我们将使用一个16路multiplexer配合Arduino片上系统进行操作。
因为之前接触的都是AT89C51的配套系统,所以需要重新学习Arduino片上系统
1 系统参数及电路图
Arduino Uno R3使用ATmega328单片机
工作电压5V
0-13 数字输入/输出(PWM口, Pulse width modulation, 可以输出脉冲宽度调制信号) | A0-A5 模拟端口,进行模拟量的测量 |
面包板
上下两端的部分用来做电源和接地端,整条相连
中间ABCDEFGHIJ部分是横条相连
2 闪烁灯系统
发光二极管(分长短, 短边是负极,长边是正极)
3 编程语言(C语言为主)
闪烁灯
void setup() {
pinMode(3, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(3, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(3, LOW);
delay(1000);
}
简单介绍
- 初始函数
- setup(), 程序启动时被调用,初始化变量,引脚模式
- loop(), 循环控制
但并不是只有这两个函数,允许自定义函数
- 数据类型
- void,空类型,仅用于函数声明,表明不会有任何返回
- boolean, true或false,占用一个字节的内存
- char,占用一个字节的内存, '' 单个字符,'' '' 字符串
- unsigned char, 占用一个字节的内存, 类型编码数字0-255(实际还是字符变量)
- byte,一个字节存储一个8位无符号数, 0-255
- int, 一般是存储16或32位数字,占用两或四个字节
- unsigned int, 存储两或四个字节, 无符号整数
- word, 存储一个16位无符号数
- long,存储一个四字节,32位的有符号数
- unsigned long,存储一个四字节,32位的无符号数
- short,存储一个2字节, 16位的有符号数
- float,浮点数,具有小数点, 存储四字节
- double,浮点数,在有些板子上与float相同,在Due上为八字节浮点数
- 变量范围
- 局部变量
- 形式参数
- 全局变量,一般定义于所有函数之外,位于程序的顶部,可以被任何函数访问
- 运算符(Operator)
- 算术运算符 (Arithmetic) = + - * / (整除) %(取余)
- 比较运算符 (Comparison) == != < > <= >=
- 布尔运算符 (Boolean)
and &&
or ||
not |
- 位运算符 (Bitwise)
运算符 简写 用法 and & 按位与,11得1 or | 按位或,00得0 xor异或 ^ 按位,不同的情况下得1 not ~ 按位翻转 左移 << 相当于×2 右移 >> 相当于 ÷2
- 复合运算符 (Compound)
++ -- += -= *= /= %= |= (复合按位或) &= (复合按位与)
函数定义
Return type function name (argument1, argument2,...){ Statements }
字符串 & 字符串对象 & 端口入门
字符串最后一个字符为0,终止字符串打印到串口监视器窗口
用9600波特率
Serial.begin(9600); 打开9600波段通讯 Serial.println(str); 在串口上输出 strlen(str); 字符串长度 sizeof(str); 数组长度;用于字符串时会算上末尾的结束符 strcpy(str1,str2); 字符串复制,复制str2到str1 strcat(str1,str2); 字符串串联,串联str2到str1末尾
字符串比字符数组好用, 有内置函数,但是会使用大量内存,可能会很快耗尽Arduino的ram内存
时间函数
delay(); 整数,单位是毫秒
delayMicroseconds(); 单位是微秒
millis(); 返回Arduino板开始运行当前程序时的毫秒数
micros(); 返回Arduino板开始运行当前程序时的微秒数
数组
声明
type arrayName [arraySize]; type arrayName [arraySize] = {value0, value1, value2, value3....};
I/O 函数
pinMode(pin, mode); pin为你要修改的引脚,mode为模式
mode - INPUT, OUTPUT, INPUT_PULLUP
引脚默认为input模式,不需要设置digitalWrite(pin, HIGH/LOW);
analogRead(pin);
用于A0-A5,analogIn区域
此函数返回0到1023之间的数字,表示0到5伏特之间的电压。例如,如果施加到编号0的引脚的电压为2.5V,则analogRead(0)返回512
高级I/O函数
测手指电阻
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使用的Multiplexer (原理图)
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使用的Multiplexer (真值表) 如何选择不同的端口
- 从1号端口输入或输出,输入输出的值是被选择的端口的值