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特色实验培训：Arduino单片机在物理实验教学中的应用

培训简介

　　实验教学中，利用电脑实现数据的自动采集、实验条件的自动控制已经很普遍了；自动控制、人工智能在生产、研究、生活中的应用也越来越多。学生在教学实验室学习物理信号的模数、数模转换，进而结合单片机的编程掌握数据采集、参数控制等，不仅能加深他们对教学实验的理解，也对他们适应下一阶段的学习和实际工作岗位的需求会很有帮助。

　　Arduino单片机提供了一个低门槛、功能较完整的开发平台，可以用于开发相关的教学实验，制作特定功能的实验装置，也可以成为学生DIY很实用的平台。我们将结合自己的开发实例，介绍Arduino使用的经验，欢迎感兴趣的老师来参与此次“Arduino单片机使用”的培训。

参考资料

培训内容

  1. Arduino简介；
  2. 通过Arduino实现信号的输入、输出：模拟量和数字量；
  3. 通过Arduino写文件；
  4. LabVIEW与Arduino之间的通讯（可选）；
  5. 用Arduino驱动小型液晶显示屏（可选）；
  6. 用Arduino控制步进电机（可选）。

学员准备

  1. 若有基本的编程经验，如掌握初步的C语言编程基础，则能很快上手；
  2. 自备手提电脑，安装Arduino软件开发的IDE环境：本页面下方已上传了Arduino单片机的集成开发环境——1.6.1版驱动程序，计划来参加培训的老师可以自行下载，解压到指定目录后即可使用；也可以从Arduino官网下载，但可能需要代理；
  3. 自购Arduino学习套件（可从淘宝网搜索“Arduino学习套件”，报价148元、158元、169元不等，都能满足本次培训的需要，我们最近购买的是“七星虫”169元版，感觉不错）。

报名表

序号学校姓名电话邮件执教的课程负责的实验备注
1上海海洋大学孔祥洪021-6190 0616 xhkong@shou.edu.cn
2上海海洋大学郭阳雪021-6190 0616 yxguo@shou.edu.cn
3上海电机学院 贾鑫 021-38223057 jiaxin@sdju.edu.cn 大学物理实验
4华东理工大学 谢湘华 021-64252928 xiexh@ecust.edu.cn大学物理实验
5华东理工大学 钟菊花021-64251493 jhzhong@ecust.edu.cn 大学物理实验
6上海交通大学周红 021-54743245 hzhou@sjtu.edu.cn 大学物理实验
7上海交通大学杨文明 021-54743245 wmyang@sjtu.edu.cn大学物理实验
8复旦大学周鲁卫021-6564 2367 lwzhou@fudan.edu.cn 本校
9复旦大学周诗韵021-5566 5467 zhoushiyun@fudan.edu.cn 物理实验 本校
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驱动软件

讨论区

有疑问的老师可以在此留言。 — 乐永康 2015/04/14 10:13

华东理工大学谢湘华老师的分享

关于参加Ardnino学习班的一点小体会

首先，非常感谢复旦的乐老师给我们大家一个机会，学习一些新东西，对自己也是一种督促。去复旦学习班之前，对arduino并不了解， 可以说是从零起步，但经过乐老师由简到繁，深入浅出的讲解，我们很容易地就跨过了门槛，从门外到了门内，且小有成就感！学习的时间虽然短暂，却也是收获多多，从基础的LED闪烁，PWM调光，到驱动步进电机， labview通讯等，显然比自学的效率高多了。

个人感觉，Arduino 和C51单片机相比，前者更着重于物理量，物理过程的测量、控制和实验方案的设计方面，而C51单片机需要更多的单片机知识和编程技巧。而C51单片机的主要功能，Arduino也都具备，还有一些新的功能，如PWM（脉宽调节模式）输出功能，和各中传感器和测量电路结合后，可适用于各类物理实验类的大学生创新实践中。

例如，为了“实现一个LED的闪烁”， Arduino和C51分别有以下的程序。

Ardunino程序（灰色部分为注释）：

C51程序(绿色和蓝色部分为注释)：

该实验的主要知识点是以脉冲方式驱动一个发光二极管。和C51相比，Arduino的程序更为简洁，不需要编写延时程序，设置位码，只需要设置高低电平的时间，就可以控制LED闪烁频率和亮度，更着重于物理量本身的设计。

>谢谢华东理工大学谢老师的分享。 — 乐永康 2015/05/17 21:18