Arduino 程式設計

Arduino程式設計 建國中學王鼎中

綱要 • 程式課程在資訊科技概論中的定位 • 什麼是Arduino • Arduino程式基本架構 • 循序結構 • 選擇結構 • 重複結構

電腦與問題解決課程綱要

課綱教學重點 （五）電腦與問題解決本主題旨在培養學生透過演算法思維、運用電腦解決問題的能力。授課重點除了引導學生分析問題、設計解題步驟、及說明解題策略外，亦應以實例呈現完整的解題過程。演算法介紹宜舉與學生日常生活、學習等相關之實例，避免過於繁複或不具實用性的演算法，以激發學生學習電腦解題的興趣。

學習目標 了解什麼是程式設計了解Arduino程式開發環境。瞭解變數、運算式及內建函數等程式基本組成要件。熟習循序、選擇及重複等三種程式設計的基本結構透過作品展示與分享，展現同學們的創意。

課程資訊 課綱範圍 5.電腦與問題解決 5.4電腦解題實作 5.4.1電腦解題工具介紹 5.4.2解題實作教學節數 8節（400分鐘）

什麼是arduino • Arduino包含一塊微處理機控制板(MicroController board)，以及一個可以將程式寫入到控制板的開發環境

什麼是arduino Arduino 微處理機控制板 (取自 http://arduino.tw/whatsarduino.html )

什麼是arduino • 整合開發環境軟體 • 下載Arduino整合開發環境軟體網址為：http://arduino.cc/en/Main/Software

開啟第一個Arduino程式並測試 • 開啟範例程式Blink 點選功能表File > Examples > 1.Basics > Blink，載入Blink範例程式 • 設定Arduino板型號設定為Arduino UNO • 設定連接埠埠號一般為COM3

Arduino程式的基本架構 Setup()函數語法： void setup() { } Loop()函數語法： void loop() { }

程式的基本控制結構 • 循序結構(Sequence) • 選擇結構(Selection) • 重複結構(Iteration)

著手撰寫第一個程式 • 程式任務：讓LED燈閃爍，亦即讓LED亮一秒，滅一秒交替進行。 • 所需硬體 Arduino板 X 1 麵包板 X 1 LED燈 X 1 跳接線 X 2

什麼是選擇結構 Arduino的選擇結構語法： if ( 條件判斷式 ) { // action A } else { // action B } 「如果」使用者按下按鈕 LED燈亮「否則」 LED燈滅

以按鈕控制LED明滅 • 程式任務：當使用者按下按鈕時可以讓LED燈亮，放開按鈕後讓LED燈滅。 • 所需硬體 Arduino板 X 1 麵包板 X 1 LED燈 X 1 按鈕 X 1 跳接線 X 5 電阻 10K歐姆 X 1

什麼是變數 • 變數宣告語法：資料型態變數名稱 ; int score ; • 變數的使用 • 將資料指定給變數儲存起來 score = 90 ; • 將儲存在變數中的資料讀取出來應用 grade = score / 10 ;

以按鈕切換LED的狀態 • 程式任務：當使用者按下按鈕時可以切換LED的狀態，亦即若LED目前是亮的狀態，則按下按鈕時，LED會轉為滅的狀態，反之，若LED目前是滅的狀態，則按下按鈕時，LED會轉為亮的狀態。所需硬體同前例

什麼是重複結構FOR • For重複結構的主要功能為重複執行一定次數撰寫在{ }中的程式碼，其中包含一個累加變數，用以累加計數次數及終止迴圈，For迴圈的語法及運作如下： for (初始設定;繼續執行的條件;累加運算) { 欲重複執行的程式碼 }

變數i 設定為1(起始值) 否 i <= 5(終止值) 是重複結構內的程式區段 ( 讓LED燈閃爍的程式 ) i累加1(累加值) 重複結構後的程式敘述重複結構FOR

以FOR重複結構完成重複執行的效果 • 程式任務：讓十段LED的第一個燈重複閃爍5次。 • 所需硬體 Arduino板 X 1 麵包板 X 1 十段LED燈 X 1 跳接線 X 2

FOR的進階應用 • 程式任務：讓十段LED的所有燈依序閃爍1次，即第一個LED亮滅、第二個LED亮滅…。 • 所需硬體 Arduino板 X 1 麵包板 X 1 十段LED燈 X 1 跳接線 X 21

條件式重複結構While • 所謂條件式重複結構，就是依據條件判斷的結果是否為真(True)，來決定重複結構中的程式區塊是否繼續反覆執行。 • 例：輾轉相除法

以while重複結構完成輾轉相除法 • 程式任務：以輾轉相除法求兩數的最大公因數，其結果透過serial monitor顯示。 • 所需硬體 Arduino板 X 1 • 建構電路無

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