第五课子程序的使用——广告灯模型实验

子程序的使用——广告灯模型实验

作者：陈杰

教学目标

知识与技能：

1.    使用电阻、LED灯等元件制作广告灯模型。

2.    广告灯模型实验物理电路的正确连接。

3.    掌握子程序的用法。

过程与方法：

1．  教师讲解，广告灯功能原理及正确连线。

2．  动手实验，正确连接物理电路，烧录程序。

3．  测试程序，查看实验结果。

情感态度价值观：

    修改程序，让广告灯按你的想法来执行。

教学重点：

依据功能组建广告灯模型电路，正确连接电路。

了解并掌握Arduino IDE程序结构，学会使用子程序。

教学难点：

子程序的定义与使用。

实验器材：

DFRobotArduino入门套件、Arduino ide 1.04

【教学过程】

1.情景引入

教师展示广告灯图或视频。

本课所需器材为：控制板、面包板、220欧姆电阻、杜邦线、Led（红、黄、绿）。生：学生准备相关器材。设计意图：案例引入，原理介绍，准备新实验器材。 2.新知讲授今天实验的器材全是我们之前已经用过的，这次实验主要是让大家再一次熟练使用Led的使用，更主要的是想让大家自己来设计创造出更多样式的亮灯效果。（1.）实验原理在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的Led灯组成的广告灯，广告灯上各个位置上的Led灯开断亮灭的变化，就形成各种不同的效果。本节实验就是利用led灯编程模拟广告灯的效果。在程序中我们设置Led灯亮灭的次序和时间，这样就可以组成不同的效果。具体功能：广告灯程序功能：样式1执行——闪烁——样式2执行——闪烁——样式3执行——闪烁。样式一子程序：Led首先从左边的绿灯开始间隔200ms依次点亮六个Led灯，接着从右边的绿灯开始间隔200ms依次熄灭六个Led灯。灯闪烁子程序：六个Led灯首先全部点亮，接着延时200ms，最后六个Led灯全部熄灭，这个过程循环两次就实现了闪烁的效果。样式二子程序设置k和j的值让中间的两个黄灯亮先亮，接着让挨着两个黄灯两边的红灯亮，最后让两边的绿灯亮；执行一遍后改发k和j的值让两边的绿灯先熄灭，接着两边的红灯熄灭，最后中间的两个黄灯熄灭。样式三子程序：设置k和j的值，让两边的绿灯亮400ms后再熄灭，接着让两边的红灯亮400ms后再熄灭，最后让中间的两个黄灯亮400ms后再熄灭；执行一遍后改发k和j的值让两个红灯亮400ms后熄灭，接着让两边的绿灯亮400ms后熄灭。 （2.）连接电路按照前面学习的方法将板子和数据线连好。然后按照LED接线方法，将六个LED灯依次接到数字1—6引脚上。如下图：

设计意图：介绍Arduino物理电路连接，为后面正确实验效果奠定基础。 （3.）烧录程序//设置控制Led癿数字IO脚 int Led1 = 1; int Led2 = 2; int Led3 = 3; int Led4 = 4; int Led5 = 5; int Led6 = 6; void loop() { style_1();//样式1 flash();//闪烁 style_2();//样式2 flash();//闪烁 style_3();//样式3 flash();//闪烁}//led灯花样显示样式1子程序 void style_1(void) { unsigned char j; for(j=1;j<=6;j++)//每隔200ms依次点亮1~6引脚相连癿led灯 { digitalWrite(j,HIGH);//点亮j引脚相连癿led灯 delay(200);//延时200ms } for(j=6;j>=1;j--)//每隔200ms依次熄灭6~1引脚相连癿led灯 { digitalWrite(j,LOW);//熄灭j引脚相连癿led灯 delay(200);//延时200ms } } //灯闪烁子程序 void flash(void) { unsigned char j,k; for(k=0;k<=1;k++)//闪烁两次{for(j=1;j<=6;j++)//点亮1~6引脚相连癿led灯digitalWrite(j,HIGH);//点亮不j引脚相连癿led灯 delay(200);//延时200ms for(j=1;j<=6;j++)//熄灭1~6引脚相连癿led灯 digitalWrite(j,LOW);//熄灭不j引脚相连癿led灯 delay(200);//延时200ms } } //led灯花样显示样式2子程序 void style_2(void) { unsigned char j,k; k=1;//设置k癿刜值为1 for(j=3;j>=1;j--) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时400ms k +=2;//k值加2 } k=5;//设置k值为5 for(j=1;j<=3;j++) { digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 delay(400);//延时400ms k -=2;//k值减2 } } //led灯花样显示样式3子程序 void style_3(void) { unsigned char j,k;//led灯花样显示样式3子程序 k=5;//设置k值为5 for(j=1;j<=3;j++) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时400ms digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 k -=2;//k值减2 } k=3;//设置k值为3 for(j=2;j>=1;j--) { digitalWrite(j,HIGH);//点亮灯 digitalWrite(j+k,HIGH);//点亮灯 delay(400);//延时400ms digitalWrite(j,LOW);//熄灭灯 digitalWrite(j+k,LOW);//熄灭灯 k +=2;//k值加2 } } void setup() { unsigned char i; for(i=1;i<=6;i++)//依次设置1~6个数字引脚为辒出模式 pinMode(i,OUTPUT);//设置第i个引脚为辒出模式 } 将上述代码复制到Ide窗口中，先编译，如果无误后，再上传烧录至控制板中。如上图所示，完成后可以测试实验结果。 （4.）代码学习本次实验中，代码的编写首次使用到了子程序，通过代码大家可以看到：在一个程序中，如果其中有些加工内容完全相同或相似，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独列出，并按一定的格式编写成子程序。主程序在执行过程中如果需要某一子程序，通过调用指令来调用该子程序，子程序执行完后又返回到主程序，继续执行后面的程序段。for循环。它的一般形式为:for(<初 始化>；<条件表达式>；<增量>) 语句；初始化总是一个赋值语句, 它用来给循环控制发量赋初值；条件表达式是一个关系表达式, 它决定什么时候退出循环；增量定义循环控制发量每循环一次后 按什么方式发化。这三个部分之间用“；”分开。 例如: for(i=1; i<=10; i++) 语句; 上例中先给 “ i ”赋刜值1, 判断 “ i ”是否小于等于10, 若是则执行语句, 之后值增 加1。再重新判断, 直到条件为假, 即i>10时, 结束循环。 三.课堂练习师：今天程序你看懂了吗？如果看懂了，请为设计一个方案，让灯按照你的想法闪烁。复习巩固本课学习知识，定义你设计的闪灯方案为一个子程序，构建一个新的广告灯效果。 四．学习总结正确连接电路，掌握子程序的用法。