单片机教案11课题5 汽车LED的控制编程

教案课题课题5汽车LED的控制编程课程单片机授课教师专业汽车课型新授教案序号11授课时间第六周教学方法讲授教学目标1.掌握软件程序的含义2.掌握实现目标功能的办法教学重点难点及解决办法掌握实现目标功能的办法通过PPT以及视频演示的方法展示每条命令的具体含义，以及命令呈现的效果。作业布置抄写软件程序以及各个命令的含义教学后记学生听课情况学生掌握情况存在的问题审查签字年月日教学过程教师活动教学内容学生活动组织教学询问上节课掌握情况复习提问讲授本节内容总结布置作业清点人数记录询问上节课掌握情况简述软件程序中的各个命令含义呼吸灯是指灯光在微电脑的控制下完成由亮到暗的逐渐变化，感觉好像灯在呼吸一样。呼吸灯在汽车领域特别是在高端车型中，大量的应用，起到了很好的视觉装饰效果。本节实验就是利用led灯编程模拟汽车简易呼吸灯模型。一、实验用器件ArduinoUNO板及配套USB数据线：1套LED灯：1个220欧的电阻：1个面包板：1个跳线：若干二、硬件连接取出本实验所用到的元件，进行连接。本实验的硬件连接与任务1一模一样，可以参照任务1连接线路，这里不再赘述。完成连接后，给Arduino接上USB数据线，供电，准备下载程序。三、输入代码//汽车呼吸灯intled=10;//定义数字接口10voidsetup(){pinMode(led,OUTPUT);//设置数字10口为输出接口}voidloop(){for(intzhi=0;zhi<=255;zhi++)//10脚相连的LED灯实现从灭到亮的逐渐变化{analogWrite(led,zhi);//10脚相连的LED灯亮度值为zhidelay(2);//延时2ms}for(intzhi=255;zhi>=0;zhi--)//10脚相连的LED灯实现从亮到灭的逐渐变化{analogWrite(led,zhi);//10脚相连的LED灯亮度值为zhidelay(2);//延时2ms}}输入完毕后，点击IDE的“校验（Verify）”，查看输入代码是否通过编译。如果显示没有错误，单击“下载（UpLoad）”，给Arduino下载代码。之后我们便可以看到面包板上的LED从灭逐渐到最亮，再从最亮逐渐变灭的循环过程。四、代码讲解上面程序用到的大部分代码我们已经很熟悉了，比如初始化变量声明、引脚设置、for循环等。但是在for语句中涉及了一个新的函数：analogWrite(ledPin,value)。该函数可以发送一个模拟值到一个数字引脚。但是使用这个函数要具备特定的条件——该数字引脚需具有PWM功能。观察一下Arduino板，查看数字引脚，其中有6个数字引脚（3、5、6、9、10、11）旁标有“~”，这些数字引脚不同于其他引脚，因为它们可以输出PWM信号。analogWrite()函数括号里包含两个部分，第一个部分用于写PWM引脚，第二个部分用于给PWM口写入一个0~255的模拟值。在使用这个函数时一定要特别注意的是：analogWrite()函数只能写入具有PWM功能的数字引脚。PWM：PWM是一项通过数字方法来获得模拟量的技术。数字控制会形成一个方波，方波信号只有开关两种状态（也就是我们数字引脚的高低）。通过控制开与关所持续时间的比值就能模拟到一个0到5V之间变化的电压。开（学术上称为高电平）所占用的时间就叫做脉冲宽度，所以PWM也叫做脉冲宽度调制。下面通过下图五个方波来更形象的解释一下PWM。下图绿色竖线代表方波的一个周期。每个analogWrite(value)中写入的value都能对应一个百分比，这个百分比也称为占空比，指的是一个周期内高电平持续时间比上低电平持续时间得到的百分比。图中，从上往下，第一个方波，占空比为0%，对应的value为0，LED亮度最低，也就是灭的状态。高电平持续时间越长，也就越亮。所以，最后一个占空比为100%的对应value是255，LED此时最亮。50%就是最亮的亮度的一半了，25%则相对更暗。PWM不仅可以用于调