单片机教案17 课题6 汽车蜂鸣器的控制编程

教案课题课题6汽车蜂鸣器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17授课时间第九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汽车行驶过程中，驾驶员可以根据需要和规定发出必须的音响信号，警告行人和引起其他车辆注意，保证交通安全。发出声音信号的装置就是汽车喇叭，本节实验就是利用蜂鸣器编程来模拟汽车喇叭模型。一、实验用器件ArduinoUNO板及配套USB数据线：1套蜂鸣器：1个按钮：1个面包板：1个1K欧的电阻：1个杜邦线：2根跳线：若干二、硬件连接取出所有元件，按照上图进行连接。完成连接后，给Arduino接上USB数据线，供电，准备下载程序。三、输入代码打开ArduinoIDE，在编辑框中输入下面的样例代码。//汽车喇叭模型intanniu=7;//定义数字接口7intlaba=8;//定义数字接口8voidsetup(){pinMode(anniu,INPUT);//设置数字7口为输入接口pinMode(laba,OUTPUT);//设置数字8口为输出接口}voidloop(){intzhuangtai=digitalRead(anniu);//定义zhuangtai为数字接口7读取的值if(zhuangtai==1)//如果zhuangtai的值为1（按钮按下），则执行下面大括号里的语句{tone(laba,800);//数字8口以800的频率发出声响}else//否则zhuangtai的值为0（按钮没有按下），则执行下面大括号里的语句{noTone(laba);//数字8口停止发出响声}}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。这样，汽车喇叭模型就做好了，此时我们一按下按钮，蜂鸣器就会像汽车喇叭一样发出响声，松开按钮，蜂鸣器就不会发出响声。四、代码学习在上面的程序代码中，涉及了几个新的函数，下面来一一讲解。pinMode()函数我们已经很熟悉了，在项目一的时候就已经介绍过了，但是和LED与蜂鸣器有所不同的是，按钮要设置为INPUT，即输入模式。那INPUT与OUTPUT的区别是什么呢？INPUT是输入的信号，是外部给控制器的信号，即需要外部环境变化才能给到控制器的信号。比如像我们这个实验中用到的按钮，它就是典型的INPUT模式，它需要我们按下按键后，控制器才能接收到外部给它的指令。而OUTPUT是输出信号，输出信号是需要让控制器能反应出某些特征，向外界发出信号，典型的就是LED，它闪烁的过程就是向外部发出信号的过程。又比如之前的任务中用到的蜂鸣器，它发声的过程就是向外界发出信号的过程，所以它也是OUTPUT。大循环部分的第一句话，intzhuangtai=digitalRead(anniu)是用来检测anniu（引脚7）的状态的。这里面出现了一个新的函数digitalRead(pin)，主要作用是读取数字引脚状态是HIGH还是LOW（HIGH就是“1”，LOW就是“0”）。这里需要读取的是按钮信号，按钮所在引脚是数字引脚7，由于前面做了声明，所以这里用anniu。并且把读到的信号传递给变量zhuangtai，用于后面判断。zhuangtai为1时，说明按键被按下了。zhuangtai为0时，表明按键没被按下。所以，可以直接检查zhuangtai的值来判断按钮是否被按下。接下来说一下最后涉及的新语句if/else语句，下面是if/else语句的格式：if(表达式){语句；}else(表达式){语句；}if/else语句是一种条件判断语句，判断是否满足括号内的条件，如满足if括号内的表达式，则执行if大括号内的语句，如不满足if括号内的表达式，则跳出if语句并执行if大括号后面的语句，按照上面的语句格式，则要执行else语句部分，此时也是要继续判断是否满足else括号内的条件，如满足else括号内的表达式，则执行else大括号内的语句，如不满足else括号内的表达式，则跳出else语句并执行else大括号后面的语句。其中的表达式一般情况下指的是我们的判断条件，通常为一些关系式或逻辑式。在上面的案例里else语句并没有写表达式，是因为按钮的状态只有两种，即按下和没有按下，对应的分别为1与0两种状态值，所以如果不是1那么一定为另一种状态0，因此就将else语句的表达式省略了，当然也可以写上。五、硬件学习按钮：也叫按键开关，键一共有4个引脚，下图分别显示了正面与背面以及按钮的工作原理。一旦按下后，左右两侧就被导通了，而上下两端始终是连通的。按钮其实就是起到一个通断的作用。上图中的两个电路，左边的电路是未接下拉电阻的电路，当按键没被按下时，input引脚就处于一个悬空状态，空气会使该引脚电压产生浮动，不能确保是0V。然而右边的电路是接了下拉电阻的电路，当没被按下时，输入引脚通过电阻接地，确保为0V，不会产生电压浮动现象。在这个项目中，按钮控制数字引脚是否接高（接5V）。按下的话，数字引脚7就能检测到为高电平。否则就是保持一个低电平的状态（接GND）。按钮作为开关。当输入电路状态为HIGH的时候，电压要尽可能接近5V。输入电路状态为LOW的时候，电压要尽可能接近0V。如果不能