Arduino入门：LED闪烁与摩斯密码实验

Arduino入门：LED闪烁与摩斯密码实验

引用

简书

1.

https://www.jianshu.com/p/6b2b07d03fc9

Arduino是一款非常流行的开源电子原型平台，它可以让用户通过编写代码来控制各种电子元件。本文将介绍如何使用Arduino实现LED灯闪烁和摩斯密码信号输出，帮助读者掌握Arduino的基本使用方法。

实验目的

1. 学习Arduino IDE的使用方法，包括软件安装、代码编写和上传。
2. 掌握Arduino板上LED灯的基本操作，包括引脚设置、高电平和低电平控制。
3. 实现LED灯的闪烁功能，并通过修改参数实现不同频率的闪烁。
4. 利用Arduino实现摩斯密码的编码与解码，完成“SOS”和“I LOVE YOU”的摩斯密码信号输出。

实验器材

1. Arduino开发板（如Arduino Uno）。
2. LED发光二极管（红色）。
3. 220Ω电阻（用于LED限流）。
4. 面包板及跳线。
5. USB数据线。

实验原理

1. LED闪烁：通过控制Arduino板上的数字引脚输出高电平或低电平，使LED灯亮起或熄灭。闪烁频率可以通过调整延时时间来改变。
2. 摩斯密码：摩斯密码由点（“·”）和划（“—”）组成，分别对应短时间和长时间的信号输出。例如，“SOS”信号为“... --- ...”，而“I LOVE YOU”需要根据摩斯密码表进行编码。

实验步骤

1. 准备工作：
   下载并安装Arduino IDE软件。
   准备实验器材，将LED灯连接到Arduino的数字引脚（如引脚9），并连接220Ω电阻到LED的负极。

2. 编写代码：

LED闪烁代码：

int ledPin = 9; // 定义LED连接的引脚

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // 设置引脚为输出模式
}

void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // 点亮LED
  delay(1000); // 延时1秒
  digitalWrite(ledPin, LOW); // 熄灭LED
  delay(1000); // 延时1秒
}

通过调整delay()函数中的时间参数，可以改变LED闪烁的频率。

摩斯密码代码：

int ledPin = 9; // 定义LED连接的引脚
int dotDuration = 200; // 点信号持续时间
int dashDuration = 3 * dotDuration; // 划信号持续时间
int spaceDuration = 7 * dotDuration; // 字符间隔时间

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // 设置引脚为输出模式
}

void dot() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // 点亮LED
  delay(dotDuration); // 延时
  digitalWrite(ledPin, LOW); // 熄灭LED
  delay(dotDuration); // 延时
}

void dash() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // 点亮LED
  delay(dashDuration); // 延时
  digitalWrite(ledPin, LOW); // 熄灭LED
  delay(dotDuration); // 延时
}

void morseCode(String message) {
  for (int i = 0; i < message.length(); i++) {
    char c = toupper(message.charAt(i));
    switch (c) {
      case 'A': dot(); dash(); break;
      case 'B': dash(); dot(); dot(); dot(); break;
      case 'C': dash(); dot(); dash(); dot(); break;
      case 'D': dash(); dot(); dot(); break;
      case 'E': dot(); break;
      case 'F': dot(); dot(); dash(); dot(); break;
      case 'G': dash(); dash(); dot(); break;
      case 'H': dot(); dot(); dot(); dot(); break;
      case 'I': dot(); dot(); break;
      case 'J': dot(); dash(); dash(); dash(); break;
      case 'K': dash(); dot(); dash(); break;
      case 'L': dot(); dash(); dot(); dot(); break;
      case 'M': dash(); dash(); break;
      case 'N': dash(); dot(); break;
      case 'O': dash(); dash(); dash(); break;
      case 'P': dot(); dash(); dash(); dot(); break;
      case 'Q': dash(); dash(); dot(); dash(); break;
      case 'R': dot(); dash(); dot(); break;
      case 'S': dot(); dot(); dot(); break;
      case 'T': dash(); break;
      case 'U': dot(); dot(); dash(); break;
      case 'V': dot(); dot(); dot(); dash(); break;
      case 'W': dot(); dash(); dash(); break;
      case 'X': dash(); dot(); dot(); dash(); break;
      case 'Y': dash(); dot(); dash(); dash(); break;
      case 'Z': dash(); dash(); dot(); dot(); break;
      case ' ': delay(spaceDuration); break;
      default: break;
    }
    delay(spaceDuration); // 字符间隔
  }
}

void loop() {
  morseCode("I LOVE YOU");
}

该代码通过dot()和dash()函数实现点和划信号的输出，并通过morseCode()函数将字符串转换为摩斯密码信号。

3. 上传代码：
   打开Arduino IDE，选择正确的开发板和端口（如Arduino Uno）。
   将代码粘贴到IDE中，点击“上传”按钮将代码烧录到Arduino板上。

4. 观察结果：
   运行代码后，Arduino板上的LED灯将按照摩斯密码的规则闪烁，输出“I LOVE YOU”的信号。

实验结果

1. LED灯以稳定的频率闪烁，频率可通过调整延时时间进行修改。
2. Arduino板成功输出“I LOVE YOU”的摩斯密码信号，点和划信号清晰可辨。

实验总结

本次实验通过Arduino实现了LED灯的闪烁和摩斯密码信号的输出。通过调整代码中的延时参数，可以实现不同的闪烁频率和信号模式。此外，实验还加深了对Arduino编程基础的理解，为进一步学习复杂项目打下了基础。