请设计一个基于ArduinoUNO开发板的智能控制系统,系统包含带上拉电阻的按键模块、带上拉电阻的LED指示灯、数码管模块和舵机模块,具体功能要求如下。 1、 当按键按下LED指示灯常亮,舵机位于0度位置。(20分) 2、 当按键按下LED指示灯常亮,舵机位于0度位置,并且舵机从初始0度运行至175度。(20分) 3、 当按键按下LED指示灯常亮,舵机位于0度位置,并且舵机从初始0度运行至175度,然后从175度返回至0度,并循环摆动(30分) 4、 数码管同步显示舵机摆动次数,(0度~120度 ~0度)来回算一次,数码管计数器显示加一,最高9次。
时间: 2024-02-19 17:04:04 浏览: 80
好的,这是您的智能控制系统设计方案:
硬件材料:
- Arduino UNO 开发板
- 按键模块
- LED指示灯模块
- 数码管模块
- 舵机模块
- 杜邦线若干
- 面包板
电路连接:
1. 将按键模块的信号引脚连接到Arduino UNO的数字引脚2,同时在按键模块的信号引脚和GND之间连接上拉电阻。
2. 将LED指示灯模块的信号引脚连接到Arduino UNO的数字引脚3,同时在LED指示灯模块的信号引脚和GND之间连接上拉电阻。
3. 将数码管模块的信号引脚分别连接到Arduino UNO的数字引脚4、5、6、7、8、9、10、11,同时在数码管模块的信号引脚和GND之间连接上拉电阻。
4. 将舵机模块的信号引脚连接到Arduino UNO的数字引脚13。
程序设计:
1. 在程序中定义按键、LED、数码管、舵机的引脚号。
2. 在setup()函数中初始化各个模块,包括按键、LED、数码管、舵机。
3. 在loop()函数中,不断读取按键状态,如果检测到按键按下,则执行相应的控制操作。
4. 根据不同的控制操作,控制LED、舵机、数码管的状态。
程序实现:
```c++
// 定义按键、LED、数码管、舵机的引脚号
const int BUTTON_PIN = 2;
const int LED_PIN = 3;
const int DIGIT_PIN[] = {4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};
const int SERVO_PIN = 13;
// 定义数码管显示的数字
const int DIGIT_NUM[][8] = {
{1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0}, // 0
{0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // 1
{1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0}, // 2
{1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0}, // 3
{0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0}, // 4
{1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0}, // 5
{1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, // 6
{1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // 7
{1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, // 8
{1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0} // 9
};
// 定义舵机的初始角度和摆动方向
const int SERVO_INIT_ANGLE = 0;
const int SERVO_SWING_STEP = 5;
// 定义计数器变量
int counter = 0;
void setup() {
// 初始化按键、LED、数码管、舵机
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
for (int i = 0; i < 8; i++) {
pinMode(DIGIT_PIN[i], OUTPUT);
}
pinMode(SERVO_PIN, OUTPUT);
// 数码管显示0
for (int i = 0; i < 8; i++) {
digitalWrite(DIGIT_PIN[i], DIGIT_NUM[0][i]);
}
// 舵机初始角度为0度
servoWrite(SERVO_PIN, SERVO_INIT_ANGLE);
}
void loop() {
// 读取按键状态
int buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
if (buttonState == LOW) {
// 按键按下
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // LED常亮
servoWrite(SERVO_PIN, SERVO_INIT_ANGLE); // 舵机回到0度
delay(500); // 等待500ms
// 控制舵机摆动
for (int i = 0; i < 35; i++) {
int angle = i * SERVO_SWING_STEP;
if (angle > 175) {
angle = 350 - angle;
}
servoWrite(SERVO_PIN, angle);
delay(20);
}
// 数码管计数器加1
counter++;
if (counter > 9) {
counter = 0;
}
// 数码管显示计数器的值
for (int i = 0; i < 8; i++) {
digitalWrite(DIGIT_PIN[i], DIGIT_NUM[counter][i]);
}
// 控制舵机循环摆动
while (buttonState == LOW) {
for (int i = 0; i < 35; i++) {
int angle = i * SERVO_SWING_STEP;
if (angle > 175) {
angle = 350 - angle;
}
servoWrite(SERVO_PIN, angle);
delay(20);
}
for (int i = 35; i >= 0; i--) {
int angle = i * SERVO_SWING_STEP;
if (angle > 175) {
angle = 350 - angle;
}
servoWrite(SERVO_PIN, angle);
delay(20);
}
// 读取按键状态
buttonState = digitalRead(BUTTON_PIN);
}
} else {
// 按键释放
digitalWrite(LED_PIN, LOW); // LED熄灭
}
}
// 控制舵机转动到指定角度(0~180度)
void servoWrite(int pin, int angle) {
int pwm = map(angle, 0, 180, 544, 2400);
digitalWrite(pin, HIGH);
delayMicroseconds(pwm);
digitalWrite(pin, LOW);
delay(20 - pwm / 1000);
}
```
以上就是基于Arduino UNO的智能控制系统设计方案。您可以根据需要进行修改和调试,如果还有问题可以再咨询我。
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