一、实训目标
1. 掌握Arduino开发板的基础操作和电路搭建方法
2. 学会使用Arduino IDE编写、上传程序
3. 通过小组协作培养分工合作能力
4. 理解嵌入式系统中"输入-处理-输出"的基本逻辑
二、小组分工安排
组员 分工内容 具体职责
组员A 王淑悦 负责电路设计、硬件连接及调试
组员B 刘奕佳 控制程序,负责调试与上传
组员C 马永雪 记录实验过程、数据及问题,撰写实训报告
组员D 周佳蕊 检查电路安全,协助调试,确保操作规范
三、实训准备
1. 硬件准备
• Arduino Uno开发板 4套
• 5mm LED灯 4个
• 220Ω限流电阻 4个
• 面包板 4块
• 杜邦线若干
• USB数据线 4根
2. 软件准备
• 安装Arduino IDE开发环境
• 确保电脑USB驱动正常
四、实训步骤
阶段一:小组讨论与方案设计(20分钟)
1. 全体组员共同学习实训要求,明确目标
2. 讨论确定分工方案和操作流程
3. 制定初步的实验步骤和预期结果
阶段二:硬件搭建(30分钟)
组员A(硬件工程师)主导,组员D协助
1. 检查所有硬件是否齐全可用
2. 在面包板上搭建LED电路:
◦ 将LED长脚(正极)通过220Ω电阻连接到Arduino数字引脚13
◦ LED短脚(负极)连接到Arduino的GND引脚
3. 仔细检查电路连接,确保无短路、虚接
4. 连接USB数据线,为开发板供电
阶段三:程序编写与调试(30分钟)
组员B(软件工程师)主导,组员D协助
1. 打开Arduino IDE,新建项目
2. 输入基础LED闪烁程序:
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay(1000);
}
3. 检查代码逻辑,进行语法调试
4. 选择正确的开发板型号和端口,上传程序
5. 观察LED是否正常闪烁,若异常则排查问题
阶段四:实验记录与报告(30分钟)
组员C(文档记录员)主导,其他组员配合
1. 记录实验过程中的关键步骤
2. 拍摄电路连接图、程序代码截图
3. 记录遇到的问题及解决方法:
◦ 例如:LED不亮,发现是电阻连接松动,重新连接后正常
4. 撰写实训报告,包含:
◦ 实验目的
◦ 小组分工
◦ 硬件连接图
◦ 程序代码
◦ 实验结果
◦ 心得体会
阶段五:成果展示与总结(20分钟)
1. 每组派代表展示实验成果
2. 分享实验过程中的经验和教训
3. 教师点评,总结实训要点
五、注意事项
1. 安全监督员(组员D)**需全程监督:
◦ 检查电路连接是否正确,防止短路
◦ 确保开发板在断电状态下进行电路连接
◦ 提醒组员规范操作,避免硬件损坏
2. 发现问题时,小组共同讨论解决方案
3. 实验结束后,整理好器材,保持实验台面整洁
六、扩展任务
1. 调整LED闪烁频率,实现不同的闪烁效果
2. 增加一个按钮,实现手动控制LED开关
3. 尝试使用其他数字引脚控制LED
通过本次小组协作实训,不仅掌握了Arduino基础操作,更培养了团队合作能力和问题解决能力。每个组员在各自岗位上发挥专长,共同完成实训任务,达到了预期的学习效果。