二、控制的含义.ppt

1、控 制 的 含 义,一棵苹果树的未来?,一滴雨水的未来?,1、什么是控制？,事物的发展与变化具有多种可能性。人们按照自己的意愿和目的，在事物发展变化的多种可能性中选择某一种作为目标,通过一定的手段，使事物向期望的目标去发展，这就是控制。,2、控制的三要素？,对象 目的 手段,3、哪里需要控制？,生活中的控制,生产中的控制,节水灌溉,汽车生产线,现代自动化工厂生产线,啤酒生产线,汽车焊接生产线,4、控制的分类从控制实现的主体分,从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。 人工控制：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 对人工控制可以解释为，人利用简单的机械（工具），在控

2、制的过程中参与整个过程。 自动控制：是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控制对象自动地按照预定的规律运行（或变化）。,人工控制与自动控制的区别,现代控制技术通常是指自动控制技术,4、控制的分类从控制实现的手段分,机械控制 气动控制 液压控制 电子控制 ,在很多的控制事例中，控制的手段可以是综合的。,5、设计实践 设计简单的自动控制系统,自动控制系统是指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控制对象组成。 注意：这个系统中不包括人。,控制装置,被控对象,自动控制系统,Arduino UNO 开发板,1、数字引脚：013以及A0A5，用于Arduino 对外界

3、进行数字信号的输出或输入 2、模拟引脚：A0A5，以及数字引脚中的3、5、6、9、10和11，用于Arduino 对外界进行模拟信号的输出或输入,3.3V,5V电源输出口,类似5V电池的正极,GND口：接地接线口，类似于电池的负极。,接外部电源接口,数据线接口,1、Arduino能够实现自动控制的原理：能运行程序，并在程序的指挥下，通过自身的I/O接口与外接的电子元件（如电阻、传感器、LED灯、马达等）进行数据（信息）的传递。 2、Arduino与外接的电子元件的数据（信息）传递方向有两种，一是Arduino向电子元件输出（Write)数据（信息），二是电子元件向Arduino输入（Read)

4、数据（信息）。 3、 Arduino与外接的电子元件传递的数据（信息）其实就是电压大小。 4、 Arduino与外接的电子元件传递的数据（信息）有两种表达形式，一种是模拟数据（可以在一个范围内连续变化的数字），例如电阻两端的电压就是可以连续变化的，另一种是数字数据，只有HIGH和LOW或者0和1两个值，例如LED两端的电压为HIGH，表示有电，为LOW，表示没电。,13号引脚旁边的印有一个白色的字母“L”旁边有个贴片的LED灯，就是“L”灯,任务1、自动闪烁的L灯,任务1、自动闪烁的L灯(1)安装UNO驱动,拿出arduinoUNO，用数据线连接 UNO和电脑USB. 插好后，控制板上的电源指

5、示灯会被点亮，电脑上会出现一 个对话框如图,选择从列表或指定位置安装,点击下一步出现如下图,点击,drivers,文件夹,会看到,FTDI,USBDrivers,文件夹,点击arduino-1.5.6-r2文件夹下的drivers文件夹,（2）打开arduino开发环境,双击电脑桌面上 图标,（3）选对正确的Arduino主板类型,在Arduino-1.5.6-r2的编程界面，点击【工具】菜单 将鼠标移动到下拉菜单 的【板】选项 在继续弹出的子菜单中点一下【Arduino UNO 】,（4）选择正确的COM端口,电脑装Arduino UNO的时候，系统分配给UNO一个COM端口，用来跟电脑进行

6、数据通信 在Arduino-1.5.6-r2的编程界面，点击【工具】菜单下的【端口】选项来选择，一般选则最下面一个端口,（5）导入一个让“L”灯闪烁的示例程序,点击【文件】菜单 下的【示例】选项下 【01.Basics】选项 下的【Blink】,（6）验证和编译下载程序,点击工具栏的 图标，进行程序的自 动验证 点击工具栏的 图标，进行程序的编 译和下载,（7）欣赏你的战斗果实,没完没了亮灭的灯就是传说中的“L”灯,任务2、改变L灯”舞动“的频率,（1）认识程序的结构,多行注释以 /* 作为开头， */ 作为结束，是为阅读程序的人提供对程序的解释和说明,/* Blink Turns on an

7、 LED on for one second, then off for one second, repeatedly. This example code is in the public domain. */,（1）认识程序的结构,/ Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards. / give it a name:,单行注释以 / 作为开头的一行语句,int led = 13; 定义了一个名为led的整数数据变量，并且 把led的初始值设置为13。,数据定义,（1）认识程序的结构,void setup() / initialize

8、the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); ,setup()函数,setup()函数是Arduino程序必须要有的函数，是Arduino 参数的设置区，在这个区域里面，我们可以在大括号里面放入各种参数设定的代码。setup()函数只在程序第一次运行时被调用。,（1）认识程序的结构,void setup() / initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); ,pinMode ()函数,pinMode（pin,mode)函数用以设置引脚为输出或输入模式，函数有

9、两个参数pin和mode，pin参数表示所要设置的引脚，mode参数表示设置的模式INPUT（输入）或OUTPUT（输出）。,（1）认识程序的结构,void loop() digitalWrite(led, HIGH); / turn the LED on delay(1000); / wait for a second digitalWrite(led, LOW); / turn the LED off delay(1000); / wait for a second ,loop ()函数,loop（）也是Arduino程序必须要有的函数。在void loop() 大括号里面放着的代码，Ar

10、duino会从“”后开始执行，顺序执行下去，一直执行到遇到最后一个“”，然后它又会掉过头来，重新从“”后开始执行，顺序往下，这个过程会没完没了，直到它被设定为停止，或者掉电，或者世界毁灭。,（1）认识程序的结构,digitalWrite(led, HIGH);,digitalWrite ()函数,digitalWrite（pin，value）函数的作用是给引脚输出一个数字信号1或者0，或者理解为设置引脚的输出的电压为高电平或低电平，函数有两个参数pin和value，pin参数表示所要设置的引脚，value参数表示输出的电压HIGH（高电平）或LOW（低电平）。,delay ()函数,delay

11、(1000); / wait for a second,delay（ms）函数是一个延时函数，只有一个参数ms，ms参数表示延时时长，单位是毫秒。,int led = 13; void setup() pinMode(led, OUTPUT); void loop() digitalWrite(led, HIGH); delay(1000); digitalWrite(led, LOW); delay(1000); ,（2）执行你的任务吧！修改程序,A. 完成实验：“L”灯亮3秒，灭1秒，重复不断 B. 完成实验：“L”灯亮500毫秒，灭500毫秒，重复不断 C. 完成实验：“L”灯亮1秒，灭

12、1秒，亮2秒，灭2秒。重复不断。,提醒： 1、C语言编程里，英文的大小写是不一样的，注意函数的大小写不要打错。 2、将输入法切换到英文输入，每个语句结束，有个分号”；”符号 3、OFFICE里常用的快捷键Ctrl+c表示复制，Ctrl+v表示粘贴，在这里同样有效。,任务3：让接11端口的LED闪烁吧,数字端口11,接地端口GND,270欧电阻,LED长脚（阳极）串接一颗270欧姆电阻到PIN11，短脚（阴极）直接接到GND,控制装置,被控对象,自动控制系统,？思考： 我们前面的实验中，控制装置是什么？被控对象是什么？,课后任务：用光敏电阻控制LED的开关,（1）材料： 1、面包板1 2、Arduino的主板1 3、光敏电阻1 4、270欧姆电阻1 5、10K欧姆电阻1 6、接线若干条,（2）电路接线 光敏电阻一支脚接到5V，另一支脚串接一颗10K电阻接到A2引脚； LED长脚（阳极）串接一颗270欧姆电阻到PIN9，短脚（阴极）直接接到GND,课后任务：光敏电阻控制LED的开关,光敏电阻,R1 270欧,R2 10K欧,（3）程序提示：,读取光敏电阻两端电压的语句 analogRead（2）； 将光敏电阻两端电压值通过串口发给电脑，并在电脑的串口监视窗口显示出来，程序下载后点击工具栏中的 图标，将打开串口监视窗口,voidsetup() S