Arduino实现可调方波信号生成与串口控制

"谢嘉伟同学的2018G0505050机械工程6班计算机接口课程报告，主要介绍了如何使用Arduino平台，通过编程实现可调节周期和占空比的方波信号生成，并通过串口进行人机交互以动态调整参数。报告涉及了数字信号的生成、串行通信和用户输入解析等知识点。" 在这个计算机接口及控制技术的课程报告中，谢嘉伟同学聚焦于使用Arduino作为硬件平台来创建一个具有可调参数的方波信号发生器。这个项目的主要目标包括： 1. 在指定的Arduino引脚（如7号引脚）上生成方波信号，允许用户通过编程调整其周期（T）和占空比（Duty-cycle）。周期范围设定为10ms到10000ms，占空比则限定在10%到90%之间。 2. 设计一个串口通信系统，使得用户可以发送特定指令来实时改变方波的周期和占空比。用户指令格式如"T=1000"（设置周期为1000ms）或"dc=0.6"（设置占空比为60%）。 在实现过程中，谢嘉伟同学运用了以下几个关键的编程和硬件操作： - `pinMode()`: 这个函数用于设置Arduino的数字引脚为输入或输出模式。在这里，谢同学将LED引脚设置为输出模式，以便控制方波的产生。 - `digitalWrite()`: 通过这个函数，可以在指定的输出引脚上设置高电平（亮灯）或低电平（灭灯），从而模拟方波信号。 - `delay()`: 用来插入延时，使得方波的周期可以通过调整此函数内的参数来实现。 - `Serial.begin()`: 初始化串口通信，设置波特率为9600，以便与用户设备进行数据交换。 - `Serial.available()`, `Serial.read()`, 和 `Serial.println()`: 这些函数用于串口通信中的数据接收、读取和发送，使得用户能够通过串口发送指令并接收反馈。 - 用户输入处理：通过`incomingByte`变量收集串口接收到的数据，并使用字符串处理函数如`startsWith()`和`substring()`来解析用户指令，更新周期和占空比。 整个项目展示了Arduino在数字信号生成和控制方面的应用，同时也强调了通过串口进行人机交互的能力，这在物联网(IoT)和嵌入式系统设计中是非常常见的实践。通过这种方式，学生可以学习到如何将物理世界与编程逻辑相结合，实现对硬件设备的实时控制。