4實驗指導(dǎo)書搭建指導(dǎo)對應(yīng)

1、第 6 章編程像計算機一樣，要控制自動化設(shè)備也需要有控制，要編寫就得要用計算機語言。常把計算機語言分成以下幾類：機器語言，指計算機中用二進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)或指令，計算機可以直接執(zhí)行；自然語言，類似于人類交流使用的語言，常用于表示算法；高級語言，介于機器語言與自然語言之間的編程語言。程序設(shè)計語言大致可以分為面向過程的程序設(shè)計語言和面象的程序設(shè)計語言兩大類。面向過程的程序設(shè)計語言中，程序的執(zhí)行總是從一個主控模塊開始，該主控模塊就像是一個家庭的戶主，負(fù)責(zé)整個程序的執(zhí)行流程的管理，包括程序的開始執(zhí)行、運行過程以及運行結(jié)果的最終輸出等。而面象的程序設(shè)計語言則模擬現(xiàn)實世界的對象交流方式，先定義同類對象的模板，

2、即程序設(shè)計語言中的類，然后由類產(chǎn)生對象，通過對象之間的消息通信及交互實現(xiàn)整個程序的功能。通常，面向過程的語言在解決小規(guī)模上非常精確、方便，但對于大型、復(fù)雜問題有點力不從心。而面比較方便和快捷。象的程序設(shè)計語言對于解決大規(guī)模，“卓越”搭建的各種自動化構(gòu)型，均是由構(gòu)型自身搭載的控制器來控制，常用的是面象的設(shè)計語言C 語言?！碧峁┝藘煞N編程方式：使用通用編程Keil Vi“卓越形化編程4 MDK；使用圖Crater。使用 Keil Vi4 MDK 需要用戶具備一定的單片機 C 語言編程基礎(chǔ)，產(chǎn)品配套的 USDG（Uptech Software Development Guide）包含了用戶編寫控制程

3、序需要的函數(shù)庫，用戶可以很方便地查詢需要的 API 函數(shù)，編寫控制程序。Crater 是專門為“卓越”開發(fā)的一款圖形化編程，每個控制函數(shù)都被封裝成圖塊，用戶直接拖動需要的模塊并連接起來就可生成控制程序，簡單易用，適合 C 語言剛?cè)腴T的用戶。866.1USDG 介紹6.1USDG 介紹USDG（Uptech Software Development Guide）是用于LUBY 控制器編程的幫助文檔，包含了基于 LUBY 控制器的函數(shù)庫、硬件、綜合實驗等內(nèi)容，在編程過程中，可以很方便地在USDG 中查找所需要的 API 函數(shù)，或參考“綜合案例”，編寫自己的 LUBY 控制器程序。圖 6-1 為US

4、DG 的界面。圖 6-1 USDGUSDG 是標(biāo)準(zhǔn)版的格式文檔，可以單擊“+”號展開感的目錄，如圖 6-2 所示。單擊目錄展開后的函數(shù)，可以打開函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容（如參數(shù)說明、返回值等），如圖 6-3所示。讀者可在本書的配套關(guān)盤中找到 USDG 電子文檔及文檔中的實驗參考程序源碼。87第 6 章編程圖 6-2 USDG 目錄圖 6-3 函數(shù)說明6.2Crater 圖形化編程Crater 圖形化編程（以下簡稱 Crater）是一個圖形化交互式控制程序開發(fā)工具。在軟886.2Crater 圖形化編程件中，通過鼠標(biāo)拖動類似邏輯框的控件和對控件做簡單的屬性設(shè)置，就可以快捷地編寫控制程序。程序編輯完后，可以

5、編譯并作簡便、功能強大的特點，動作。到“卓越”控制器中運行。編程環(huán)境具有操在圖標(biāo)拖動中創(chuàng)建復(fù)雜的邏輯，的構(gòu)型按照您的意愿本程序默認(rèn)包含標(biāo)題欄、件界面如圖 6-4 所示。、工具箱、繪圖區(qū)、代碼區(qū)、輸出窗口、狀態(tài)欄等。軟圖 6-4 Crater 界面Crater 主要采用模塊圖代碼的結(jié)構(gòu)。用戶在視圖區(qū)拖出模塊圖，程序便在右側(cè)生成代碼，如圖 6-5 所示。Crater 的代碼區(qū)是基于USDG 強大的函數(shù)封裝功能實現(xiàn)的（見 USDG 文檔）。根據(jù)用戶連接的模塊圖生成基于USDG 和C 語言的代碼。此代碼保存為文件后，在用戶需要編譯的情況下調(diào)用 ARM 編譯器將它編譯成 LUBY 控制器需要的文件，并且

6、在用戶需要的情況下到控制器里供用戶選擇使用。Crater 代碼區(qū)所生成的函數(shù)大部分都是基于USDG 封裝好的，部分庫函數(shù)如圖 6-6 所示。89第 6 章編程圖 6-5 C 語言代碼生成圖 6-6 部分庫函數(shù)906.2Crater 圖形化編程6.2.1開發(fā)環(huán)境搭建首先雙擊安裝文件“Luby_Crater_Setup.exe”（讀者可在本書配套光盤中找到 Crater 安裝程序）選擇安裝語言，如圖 6-7 所示。單擊“OK”，出現(xiàn)安裝向?qū)Ы缑?，如圖 6-8 所示。圖 6-7 選擇語言圖 6-8 Crater 安裝向?qū)ёC協(xié)議界面，如圖 6-9 所示。單擊“下一步”，出現(xiàn)圖 6-9 Crater證協(xié)

7、議單擊“我接受”，進(jìn)入安裝位置選擇，如圖 6-10 所示。選擇安裝位置并單擊安裝，開始安裝并顯示安裝進(jìn)度，如圖 6-11 所示。最后顯示安裝完成，如圖 6-12 所示。91第 6 章編程圖 6-10選擇安裝位置圖 6-11安裝進(jìn)度顯示圖 6-12 安裝完成926.2Crater 圖形化編程6.2.2Crater使用介紹界面的風(fēng)格與常見的 Windows 應(yīng)用類似，最上面是菜單欄和，最下面是狀態(tài)欄及信息提示欄，中間部分的最左邊是流程圖工具箱（即控件庫），中間是程序設(shè)計工作區(qū)，右邊是流程圖程序?qū)?yīng)的 C 語言代碼顯示區(qū)。單擊“菜單欄”中的“幫助”，在下拉菜單中單擊“幫助”（如圖 6-13 所示）就

8、可打開Crater 的幫助文檔，幫助文檔（如圖 6-14 所示）中有對重復(fù)。功能的詳細(xì)說明，在此不再一一圖 6-13 “幫助”菜單圖 6-14 幫助文檔下面通過一個實驗來讓大家初步了解 Crater的使用。6.2.3Crater設(shè)計實驗1實驗?zāi)康氖煜rater作。93第 6 章編程2實驗器材計算機（安裝 Crater，有一個 USB 口） 1多功能調(diào)試器（含USB AB 線）1舵機線1紅外接近傳感器1舵機（ID 號設(shè)置為 1）1LUBY 控制器1LUBY 控制器電池13實驗過程步驟 1環(huán)境。運行 Crater，創(chuàng)建工程文件“demo”，單擊“確定”（如圖 6-15 所示），進(jìn)入編程圖 6-1

9、5 新建項目步驟 2從左側(cè)“工具箱”中的“公共資源”中找到“變量”模塊，拖動“變量圖標(biāo)”到中間編程區(qū)域，如圖 6-16 所示。說明：在工具箱窗口要創(chuàng)建的模塊圖標(biāo)上按下鼠標(biāo)左鍵，拖動到流程圖編輯窗口松開鼠標(biāo)（此時光標(biāo)變?yōu)橐獎?chuàng)建的模塊圖標(biāo)），即可創(chuàng)建一個該模塊。946.2Crater 圖形化編程圖 6-16 添加變量步驟 3雙擊拖動到編程區(qū)域的“變量”圖標(biāo)，彈出設(shè)置窗口，將“變量名稱”設(shè)置為“demo_n”，如圖 6-17 所示，單擊“確定”。連接“開始”與“變量”圖標(biāo)，如圖 6-18 所示。圖 6-17 設(shè)置變量95第 6 章編程圖 6-18 連線說明：在流程圖編輯區(qū)中選中要連接的起點模塊，模塊

10、圖標(biāo)上下會顯示紅域，將鼠標(biāo)放到紅域按住左鍵不放，移動鼠標(biāo)到要連接的終點模塊（此過程中從起點模塊的到光標(biāo)位置有一條直線），松開鼠標(biāo)，這兩個模塊之間就會出現(xiàn)一條曲線，此時兩個模塊之間已經(jīng)建立連接。如果拖動到空白位置，則無法建立連接，松開鼠標(biāo)后不會有曲線出現(xiàn)。步驟 4創(chuàng)建一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，使設(shè)計的程序連續(xù)不停地運行，拖動“公共資源”中的“條件循環(huán)”到編程區(qū)，其包含“While”和“Endloop”即循環(huán)開始和結(jié)束兩個模塊，并將其連接到程序中，如圖 6-19 所示。步驟 5從“工具箱”中的“資源”添加一個“數(shù)字輸入”模塊到程序中，用來查詢開關(guān)狀態(tài)，并設(shè)置端為 0，如圖 6-20 所示，連接該模塊到程序中。

11、966.2Crater 圖形化編程圖 6-19增加“條件循環(huán)”圖 6-20增加“數(shù)字輸入”97第 6 章編程步驟 6添加“條件判斷”（在“公共資源”中），其包含“If”和“Endlf”兩個模塊，在“If”中設(shè)置判斷條件為“demo_n=1”，并連接“條件判斷”到程序中，如圖 6-21 所示。圖 6-21 條件判斷設(shè)置步驟 7添加兩個“舵機”模塊（“外部設(shè)備”中），根據(jù)開關(guān)狀態(tài)讓舵機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，設(shè)置屬性如圖 6-22 所示。圖 6-22 舵機設(shè)置986.2Crater 圖形化編程步驟 8添加一個延時模塊“Delay”（“資源”中），讓舵機有時間執(zhí)行動作，在“Delay”模塊中，設(shè)置時間為 1 0

12、00 ms，如圖 6-23 所示。圖 6-23 延時設(shè)置步驟 9連接所有模塊，完整程序如圖 6-24 所示。圖 6-24 完整的程序步驟 10單擊“菜單欄”中“項目”下拉菜單里的“編譯項目”，編譯完成后生成可執(zhí)行文件。步驟 11根據(jù) 3.3.2 所述，連接好計算機、LUBY 控制器和多功能調(diào)試器，單擊“菜單欄”中 “項目”下拉菜單里的“項目”即可將程序到控制器中。99第 6 章編程步驟 12根據(jù) 4.2.8 所述將紅外接近傳感器接到 LUBY 控制器的 AD0，將舵機接到控制器舵機控制接口，即可觀察程序運行結(jié)果：當(dāng)紅外接近傳感器未探測到物時，舵機向一個方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)紅外接近傳感器探測到物時，舵機向反方向轉(zhuǎn)動。4實驗結(jié)論（1）Crater 采用圖形化編程方式，拖動一些封裝好的模塊，即可編寫控制器程序。（2）圖形化編程過程中，可生成 C 語言代碼，方便用戶檢查程序邏輯，