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
- Arduino简介;
- 通过Arduino实现信号的输入、输出:模拟量和数字量;
- 通过Arduino写文件;
- LabVIEW与Arduino之间的通讯(可选);
- 用Arduino驱动小型液晶显示屏(可选);
- 用Arduino控制步进电机(可选)。
学员准备
- 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;
- 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;
- 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 |
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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
- Arduino与液晶屏通讯库文件(下载即可):1602库文件
- 下载的包:labview_interface_for_arduino-2.2.0.79.vip 注意,下载后直接去掉后缀中的.zip 运行即可
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