艺术类课程

艺术,是学生需要培养的人文素质中非常重要的版块。现代艺术也在向互动媒体及新媒体这些新技术领域进行发展。艺术课程对创客教育三项基础技能中的结构要求最高,其次为电子和编程技能。类似艺术课程中的《S4A与互动媒体技术》将让学生了解新媒体艺术带给生活的变化。

Arduino入门套件全面升级了元件和教程,帮助爱好者们认识学习当下较为流行的开源原型平台--Arduino。能够通过Arduino入门套件实现各种综合类的项目,可扩展多种硬件,搭载在多种平台上。

Arduino包含硬件和软件,能通过各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。

Arduino入门套件适用于艺术家、设计师、爱好者和对于“互动”有兴趣的朋友们学习。  

Arduino入门套件教程

《Arduino入门套件基础教程

《Arduino入门套件基础教程》,共有15个项目,覆盖最简单的点亮LED,到红外遥控数码管项目。教程中,你可以学到清晰的电路连接原理电子元件功能原理及详细的代码解析

在很多创客作品或创客比赛中,会考察对于电路连接和插接面包板的技能。通过面板插接的动手过程,更加的了解电路原理,知道每个项目中的电路连接方式,从而为更加复杂的创客作品做准备。

本教学案例来源于《Arduino入门套件基础教程》中,项目二 S.O.S求救信号器

本项目将继续使用项目1的搭建的电路,但我们这里将改变一下代码,就能让我们的LED变为S.O.S求救信号了。

这是国际莫尔斯码求救信号。莫尔斯码是一种字符编码,英文的每个字母,都是由横杠和点不同的组合而成。这样

的好处是,使用简单的两种状态,就能来传递所有的字母和数字,非常的简便!不得不佩服前人的聪明吧!

我们正好可以通过LED开关两种状态来拼出一个个字母。通过长闪烁和短闪烁来表示点和横杠。我们这个项目中,我们就拼写S.O.S这三个字母。

通过查阅莫尔斯码表,我们可以知道,字母“S”用三个点表示,我们这里用短闪烁替代,字母“O”则用三个横杠表示,用长闪烁替代。

有了前一个项目的基础,不难理解下面样例代码2-1。但先不要急着输入这段代码,只是看一下。

int ledPin = 10;

void setup() {

pinMode(ledPin, OUTPUT);

}

void loop() {

// 三个快闪烁来表示字母“S”

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

delay(100); //100毫秒延时产生字母之间的间隙

//三个短闪烁来表示字母“O”

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(400);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(400);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(400);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

delay(100); //100毫秒延时产生字母之间的间隙

//再用三个快闪烁来表示字母“S”

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

delay(5000); // 在重复S.0.S信号前等待5秒

}

上面的写法固然正确,可是是不是觉得有点繁琐呢?如果有个100个,难不成还重复100遍吗?有没有更好的书写程序的方法呢?想必发明编程的人也考虑到这个问题了,所以有了我们更好的一种写法。

我们先来看一下样例代码2-2。

//项目二 -- S.O.S信号

int ledPin = 10;

void setup() {

pinMode(ledPin, OUTPUT);

}

void loop() {

// 三个快闪烁来表示字母“S”

for(int x=0;x<3;x++){

digitalWrite(ledPin,HIGH);       //设置LED 为开

delay(150);                           //延时150毫秒

digitalWrite(ledPin,LOW);           //设置LED 为关

delay(100);                            //延时100毫秒

}

//100毫秒延时产生字母之间的间隙

delay(100);

//三个短闪烁来表示字母“O”

for(int x=0;x<3;x++){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(400);  

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);   

}

//100毫秒延时产生字母之间的间隙

delay(100);

// 再用三个快闪烁来表示字母“S”

for(int x=0;x<3;x++){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

}

// 在重复S.0.S信号前等待5秒

delay(5000);

}

在输入代码的时候,注意保持代码的一个层次感,除了美观外,也便于你日后检查代码。确认正确后,下载代码到Arduino中,如果一切顺利的话,我们将看到LED闪烁出莫尔斯码S.O.S信号,等待5秒。重复闪烁。给Arduino外接电池,整个装到防水的盒子里,就可以用来发S.O.S信号了。S.O.S通常用于航海或者登山。我们接着来分析下代码。

代码的第一部分与上个项目是完全一样的。也是初始化一个变量,设置数字引脚10的模式为输出模式。在主函数loop()中,你可以看到与上一个项目中类似的语句用来控制LED的开和关,并保持一段时间。然而,这次不同的是,主函数包含了三个独立的代码段。

 

第一段代码是输出是三个点: 

for(int x=0;x<3;x++){

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(150);

digitalWrite(ledPin,LOW);

delay(100);

}

LED开关的语句是包含在一对花括号内的,因此为一组代码段。必须说明的,花括号必须成对出现,如有遗留编译器编译时将不通过。有个小技巧大家可以学一下,在开始写花括号的时候,就先把“{”“}”都写上,之后再在两个括号之间输入代码,这样就不会出现写到最后括号对应不上的情况。

当程序运行后我们可以看到,灯闪了3次而不是只闪了1次。产生这样效果的是因为使用了for循环。for语句通常在程序中用作循环使用。我们来看一下:

for语句格式如下:

for循环顺序如下:

第一轮:1 → 2 → 3 → 4

第二轮:2 → 3 → 4

直到2不成立,for循环结束。

来看下我们程序中的for循环:

for(int x=0;x<3;x++){

⋯⋯

}

 

第一步:初始化变量x=0。

第二步:判断x是否小于3。

第三步:判断第二步成立,for循环中执行LED开与

关。

第四步:x自加,变为2。

(x++这句话表示把x的值增加1,等同于写成x=x+1,也就是把x当前的值变为x+1,再赋给x一遍。0变为1,第二轮循环则1变2。)

第五步:回到第二步,此时x=2,判断是否小于3。

第六步:重复第三步。

……

直到x循环到3时,判断x<3不成立,自动跳出for循环,程序继续往下走。

我们这里需要它循环3次,所以设置为x<3。从0开始计算,0到2,循环了3次。那如果要循环100次的话呢?

答案:for(int x=0;x<100;x++){}

我们在写一些判断语句的时候会经常用到一些比较运算符,比如大于,小于等等。下面就说下常用的比较运算符。

比较运算符

“<”称之为比较运算符。比较运算符在代码中是用作判断的,比较两个值。我们常用的比较运算符有:

==(等于)

!=(不等于)

<(小于)

>(大于)

<=(小于等于)

>=(大于等于)

特别要说明一下,等于必须是两个等号。还有像小于等于和大于等于,<和=之间不能留有空格,否则编译不通过。

当然,除了比较运算符外,程序也可以用的+、-、*、/(加、减、乘、除)这些常用的算术运算符。

现在知道for循环是如何运作吧!我们代码中有3个for循环:第一个for循环3次,长闪烁3次,代表输出3个点,也就是字母“S”。第二个for循环同样循环3次,短闪烁3次,代码输出3个横杠,也就是字母“0”。第三个for循环又来输出个“S”。

必须要注意的,我们这里要引用一个新的概念,是局部变量和全局变量。局部变量,这类变量只在自己的代码内起作用。就像我们这里for循环中的变量x,它就是个局部变量,所以说,虽然每个for循环中都有一个变量x,但它们不冲突就是这样原因,它们只在自己的循环中执行。还有一种变量叫全局变量,不同之处是,它能在整个程序中起作用,但条件是,必须在setup()、loop()函数外声明。就像我们这里的ledPin,能在整个程序中起作用。

在每for循环之间有个小延时100毫秒,是S.O.S字母之间有个清晰的停顿说明。最后,在回到主函数loop重新执行一遍之前,有个相对较长的延时,为5秒。

好了,我们S.O.S信号源项目就算告一个段落了。有所收获吗?

我们学习了两个项目的基础,现在做个课后习题吧~做个交通信号灯,下图是整个一个运行过程,虚线框的是程序循环的部分。

提示:以上我们是只点亮的一个LED灯,现在需要点亮三个LED灯。电路连接的原理是和一个灯相同,程序中需要改变的用三个数字口来分别控制3个LED灯。自己动手试一下吧!

中文名称 英文名称 数量
DFRduino UNO R3主控板 DFRduino UNO Rev3 1
IO 传感器扩展板 V7.1 Gravity:IO Expansion Shield for Arduino V7.1 1
USB电缆 USB Cable A-B for Arduino 1
数字大按钮模块(黄色) Gravity:Digital Push Button (Yellow) 1
模拟环境光线传感器 Gravity: Analog Ambient Light Sensor 1
模拟LM35线性温度传感器 Gravity:Analog LM35 Linear Temperature Sensor 1
数字钢球倾角传感器 Gravity: Digital Tilt Sensor for Arduino V2 2
红外数字避障传感器 Gravity: Analog Adjustable Infrared Distance Sensor 2
模拟角度传感器 Gravity:Analog Rotation Sensor V2 2
继电器模块 Gravity: Relay Module V3.1 2
数字食人鱼蓝色LED发光模块 Gravity:Digital piranha LED module-Blue 1
数字食人鱼红色LED发光模块 Gravity:Digital Piranha LED Module-Red 1
数字食人鱼黄色LED发光模块 Gravity:Digital Piranha LED Module - Yellow 1
360度金属标准舵机 DF15RSMG DF15RSMG 360 degree rotation (20kg) 2
180度金属标准舵机 DF15RMG DF15RMG舵机 1
蓝牙模块 DF-Bluetooth V3 1
USB to Serial 转串口 USB to TTL Converter (CP210) 1
7.5V/2000mA开关电源适配器(Arduino适用)   1
无线射频接收模块 Gravity: 315MHZ RF Receiver Module 1
金属无线遥控器 315MHz Metal Remote Wireless Controller - 315MHz 1

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