基于Arduino的可调周期方波生成与串口交互控制

本篇作业是关于《计算机控制系统与接口技术》课程的实践任务，使用Arduino硬件平台，主要涉及两个关键功能的实现。首先，任务要求在指定的引脚7上生成一个可调周期和占空比的方波信号。具体来说，方波的周期T范围为10毫秒到10000毫秒（10ms - 10s），占空比Duty-cycle范围为0.1到0.9。这意味着学生需要编写程序来控制该引脚输出的信号在给定的时间内有高电平和低电平的切换，且这两个状态的时间可以根据用户的指令动态改变。 在程序设计上，学生需要定义并初始化输入、输出和蜂鸣器引脚，如inputPin=10，outputPin=8，buzzPin=7，这些值需要根据实际硬件配置进行调整。在`setup()`函数中，设置输入引脚为输入模式，输出引脚为输出模式，并初始化串口通信，波特率为9600。 `loop()`函数是程序的核心部分，它负责方波信号的生成。在这个函数中，首先通过将outputPin设置为低电平，然后延迟一段时间使其变为高电平，接着再延迟一段时间恢复为低电平，这样就形成了一个脉冲，用于触发超声波测距单元。同时，这部分代码也为后续接收和处理用户通过串口发送的指令预留了空间。 第二个关键功能是通过串口与用户进行人机交互。用户可以通过发送特定指令来调整方波的周期T和占空比。例如，用户可能发送"T=1000"来设置周期为1000毫秒，或发送"dc=0.6"来设置占空比为60%。程序需要解析这些指令，并实时更新方波的参数，确保波形能够在线动态调整。 此外，还提到与用户交互应独立于波形生成，这意味着在处理用户输入的同时，方波信号的输出不会中断。这要求程序设计时需考虑到线程管理和同步机制，以确保用户输入的及时响应和波形的稳定输出。 整个作业旨在考察学生的编程基础、硬件理解、以及在实际控制系统中的通信与参数调节能力，同时也强调了理论知识与实践操作的结合。通过这个项目，学生能深入理解计算机控制系统中的信号生成、串口通信以及基本的硬件配置与操控。