计算机控制及接口技术实验报告
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浙江理工大学
计算机控制及接口技术实验报告
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姓名：汪某某
学号：***5262
老师：李某某
机械与自动***
目 录
1.设计要求 1
2.设计思路 1
3.硬件电路搭建 2
3.1LED灯闪烁 3
3.2播放指定音乐 3
3.3设定频率以及占空比可改变的方某某 3
4.程序编写及调试 3
4.1程序代码 3
4.2程序 6
4.2.1对要求（1）进行调整 6
4.2.2对要求（2）与（3）进行调整 12
5.结论 14
1.设计要求
给定一个Arduino板（或其他单芯片实验板，开发板等），编写一个程序来实现：
（1）时间触发，时间分段的多任务管理器，具有添加任务，调度任务，执行任务，状态查询和记录等功能接口；
（2）可以在指定的IO端口发送指定的频率和占空比方某某，并且可以调整频率和占空比；
（3）方某某的周期和占空比可以通过串行端口与上位机通讯，随时设置。
2.设计思路
本设计使用Arduino开发板的主控制芯片。根据设计要求（1），描述了时间触发和时间片周期的多任务管理器。该程序的主要功能是Arduino的Mstimer2库功能。 MsTimer2函数可以定期运行该函数，周期时间可以是毫秒。 MsTimer2库函数具有三个主要句子：
（1）MsTimer2：：set（some_ms your_function）;
它的功能是设置时间和要执行的功能，如前一句话所述，每隔几毫秒执行一次。此设置符合设计要求（1）中所述的基于时间的触发器。
（2）MsTimer2 :: start（）;
它的作用是：启动MsTimer2中断，即开始（1）中的正常操作。
（3）MsTimer2：：stop（）;
停止后，可以使用MsTimer2 :: start（）重新启动设置功能。如果中断中断停止，则设置的功能将不会定期运行。
在Mstimer2库函数中，可以将一个函数设置为定期执行，因此，如果将一个函数扩展为多个函数，则可以实现设计要求（1）中所述的时间片旋转。因此，在MsTimer2 :: set（some_ms，your_function）的your_function中添加三个函数，例如
Void your_function(){
A();
B();
C();
}
以此便可实现3个函数的不断循环运行。
根据设计要求（1），实现了任务添加，任务调度，任务执行，状态查询和日志等功能接口。在“添加任务”屏幕上，如果使用“软件添加”，则将要执行的任务功能添加到书面的\ u函数中。如果是硬件添加，则可以添加按钮以增加任务，根据执行时间片将2个任务增加到3个任务；在任务计划界面中，还可以添加按钮来打开和关闭任务，以便它可以退出时间片轮搜索；在任务执行中，使用MsTimer2库功能，如1中所述。在状态查询中，LED灯用于实时显示任务状态。例如，当任务正在运行时，对应于任务1的LED状态灯将相应地点亮。当任务停止时，LED状态指示灯和相应的指示灯将同时熄灭，以告诉实验者实时在时间表轮上执行哪些任务。记录功能界面使用串口输出，运行的任务将“ task1”，“ task2”输出到PC，并显示在串行监视器上。
根据设计要求（2）和（3），设置占空比和可调方某某。您可以通过串行端口将占空比和频率数据信息发送到Arduino开发板。这次发送的数据为XXPwMYY，其中“ XX”代表占空比，占空比为XX％。 “ YY”代表周期，方某某周期为（YY * 10）微秒；方某某的占空比和频率由延迟函数delayMicroseconds（）设置。
3.硬件电路 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 本硬件电路中的电机采用直流电机，无法获得其准确的转速，因此本次调试采用“00PWM90”和“90PWM90”两个极端字段进行调试，分别表示“占空比为0，周期为900微秒”和“占空比为90%，周期为900微秒”。当输入“00PWM90”时，电机停止转动，其他任务不受影响，如图4-9所示。/
图4-9 发送“00PWM90”
输入“90PWM90”时，电机开始转动，其他任务同时不受影响，如图4-10与4-11所示。
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图4-10 发送“90PWM90”
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图4-11 电机转动且任务一运行
5.结论
本次经过仿真以及实物调试，符合设计要求，且硬件电路经过多次实验，鲁棒性较强，符合预期设计。
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