智能硬件 Arduino 实验记录

实验一在Proteus中进行Arduino仿真

Arduino 环境搭建

按照自己的平台，在 Arduino 官网下载对应版本的 Arduino IDE。
安装过程中可以勾选驱动安装选项，便于后面连接电脑和开发板的连接。
启动 Arduino 后，可以考虑调整代码字号，文件 - 首选项 - 编辑器字体（参考字号20） 。
修改 Arduino 默认的项目所在路径，方便以后统一管理项目。在 文件 - 首选项 - 项目文件夹位置 这里填入目标项目所在路径即可。
修改 Arduino 默认的编译后文件存放路径，从 文件 - 首选项 的设置页面下方的 preferences.txt 这里的可点击文字进入设置文件, 添加 build.path=[your-path] （[]及其内容以你需要设置的目标路径替代）。

Proteus 环境搭建

由于Proteus收费，可以考虑下载破解版用于学习。可以关注公众号【软件安装管家目录】输入 proteus 即可获取下载链接（非广告）。此处提供 proteus 8 的百度云下载【链接：https://pan.baidu.com/s/1YZ5-xsalW2afOpdH58i6zQ?pwd=9u5w 提取码：9u5w】。
添加 Arduino 库文件，以在 Proteus 中进行模拟。【链接：https://pan.baidu.com/s/1yKpKJmJv1c5IV9RZcfSJvQ?pwd=4ymd 提取码：4ymd】

编译 hex 文件

进入 Arduino IDE ，选择 文件 - 实例 - Basics - Blink ，保存源码，再选择 项目 - 验证/编译 编译成 hex 文件。

在 Proteus 中进行仿真

进入 Proteus 8 ，新建工程（创建 default 模板原理图 - 不创建 PCB 布板设计 - 没有布件项目 - 完成）。
在左侧 device 方格处右键（从库中挑选），按关键字 arduino 选择开发板ARDUINO UNO V2.0 ，按 LED 关键字选择 LED-RED，按 resis 220 关键字选择电阻 3WATT220R。
在左边界面的按钮中选择终端，在方格中选择 GROUND 。
将以上元器件放置在模拟图上，并用线连接起来。
双击 arduino 模拟开发版，在 Update HEX File 处选择编译得到的 hex 文件。
点击左下角的 运行仿真按钮 ，可观察到 LED 灯元器件亮灭交替，亮灭状态各持续 1 秒。

实验二七段数码管闪烁

要求：利用 Arduino 实现七段数码管从数字 0 到数字 9 的循环闪烁。

首先，要区分共阴数码管和共阳数码管。共阴数码管就是把七段数码管上的 7 个LED灯的一段统一接地，某一引脚被设置为高电平，则对应的 LED 灯就亮起。共阳数码管同理，只是统一接入高电平，被设置为低电平的引脚所对应的 LED 亮起。

本次实验选择共阴数码管，按照共阴数码管的引脚编号，让 Arduino 上的引脚 1~7 分别自上到下对应 L1~L7 。那么我们可以枚举出每个数字对应要求的引脚状态。

int seg_7_cathold[10][7] = {
    HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, LOW,  /*0*/
    LOW, HIGH, HIGH, LOW, LOW, LOW, LOW,      /*1*/
    HIGH, HIGH, LOW, HIGH, HIGH, LOW, HIGH,   /*2*/
    HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, LOW, LOW, HIGH,   /*3*/
    LOW, HIGH, HIGH, LOW, LOW, HIGH, HIGH,     /*4*/
    HIGH, LOW, HIGH, HIGH, LOW, HIGH, HIGH,   /*5*/
    HIGH, LOW, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH,  /*6*/
    HIGH, HIGH, HIGH, LOW, LOW, LOW, LOW,     /*7*/
    HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, /*8*/
    HIGH, HIGH, HIGH, HIGH, LOW, HIGH, HIGH   /*9*/
};

接着，用 C 程序编写一个一位的十进制计数器，即限制其允许计数值为 [0, 9] 之间的整数。

int cnt = 0;  // 十进制计数器

void setup() {
  // 将引脚 1~7 均设置为输出模式
  int i;
  for (i = 1; i <= 7; ++i) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
}

// 按照传入参数，让七段数码管显示对应的数字
void light(int cnt) {
  int num = cnt % 10;
  int i;
  for (i = 0; i < 7; ++i) {
    digitalWrite(i + 1, seg_7_cathold[num][i]);
  }
}

void loop() {
  light(cnt);
  cnt = (cnt + 1) % 10;
  delay(1000);
}

可观察到七段数码管循环闪烁数字 0 到数字 9 ，实验结果如下。

智能硬件 Arduino 实验记录