[求助]基于arduino Uno R3的“小白鼠跑步机”控制程序

令狐冲010

• 2015-02-03

各位大神，小弟想做一个小滚轮系统，用于做生物学实验，不过由于小弟初学嵌入式开发，不懂编程，向各位大神求助，望大家能给我提供一个能实现这一功能的控制程序模板，先行谢过啦！           我想做的整个装置有点像跑步机，我想为小白鼠做个跑步机，来检测小白鼠的神经系统和运动能力。整个的实验过程如下：将5只小白鼠放到以2rpm低速旋转的滚轮上（各老鼠跑道相互隔离，互不干扰），然后缓慢的匀加速或者以6秒为间隔逐步加速，当滚轮达到一定速度时，某一个小白鼠会从滚轮上掉下来，掉下来的小白鼠踩在其所在跑道内的微动开关，这时需要记录以下信息，第几跑道、当前滚轮速度和滚轮加速所用的时间，并将此信息显示到OLED显示屏上。类似的其他几只老鼠会陆续掉下来，同样记录相关信息，并输出到显示屏上。           我初步想用arduino Uno R3开发板，L298N驱动器，rotary 增量型编码器，OLED显示屏等模块，小型微动开关（类似于鼠标的点按器），直流减速电机等搭建一个小的反馈系统，实现滚轮的速度调节、速度测量以及速度、时间等的显示。各自参数如下：  1.arduino Uno R3  (1).基本配制和参数  处理器 ATmega328  工作电压 5V  输入电压（推荐） 7-12V  输入电压（范围） 6-20V  数字IO脚 14 (其中6路作为PWM输出）  模拟输入脚 6  IO脚直流电流 40 mA  3.3V脚直流电流 50 mA  Flash Memory 32 KB （ATmega328，其中0.5 KB 用于 bootloader）  SRAM 2 KB （ATmega328）  EEPROM 1 KB （ATmega328）  工作时钟 16 MHz     （2）输入输出     14路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能  串口信号RX（0号）、TX（1号）: 与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连，提供TTL电压水平的串口接收信号。  外部中断（2号和3号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。  脉冲宽度调制PWM（3、5、6、9、10 、11）：提供6路8位PWM输出。  SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI通信接口。  LED（13号）：Arduino专门用于测试LED的保留接口，输出为高时点亮LED，反之输出为低时LED熄灭。  6路模拟输入A0到A5：每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值），默认输入信号范围为0到5V，可以通过AREF调整输入上限。除此之外，有些引脚有特定功能  TWI接口（SDA A4和SCL A5）：支持通信接口（兼容I2C总线）。  AREF：模拟输入信号的参考电压。  Reset：信号为低时复位单片机芯片。     （3）通信接口     串口：ATmega328内置的UART可以通过数字口0（RX）和1（TX）与外部实现串口通信；ATmega16U2可以访问数字口实现USB上的虚拟串口。  TWI（兼容I2C）接口：  SPI 接口：        2.L298N驱动器  产品参数：  （1）.驱动芯片：全新原装L298N双H桥直流电机驱动芯片  （2）.驱动部分端子供电范围Vs：＋5V～＋35V ；如需要板内取电，则供电范围Vs：+7V～+35V  （3）.驱动部分峰值电流Io：2A  （4）.逻辑部分端子供电范围Vss：＋5V～＋7V（可板内取电＋5V）  （5）.逻辑部分工作电流范围:0～36mA  （6）.控制信号输入电压范围：      低电平：－0.3V≤Vin≤1.5V       高电平：2.3V≤Vin≤Vss  （7）.使能信号输入电压范围：      低电平：－0.3≤Vin≤1.5V（控制信号无效）      高电平：2.3V≤Vin≤Vss（控制信号有效）  （8）.最大功耗：20W（温度T＝75℃时）  （9）.存储温度：－25℃～＋130℃  （10）.驱动板尺寸:53mm*43mm  （11）.驱动板重量：35g  （12).其他扩展：控制方向指示灯、逻辑部分板内取电接口。     驱动直流电机  由于本模块是2路的H桥驱动，所以可以同时驱动两个电机  使能ENA ENB之后，  可以分别从IN1 IN2输入PWM信号驱动电机1的转速和方向  可以分别从IN3 IN4输入PWM信号驱动电机2的转速和方向  信号如表所示：  直流电机    旋转方式    IN1    IN2    IN3    IN4    调速PWM信号                                        调速端A 调速端B  M1              正转    高    低    /    /    高        /                 反转    低    高    /    /    高        /                 停止    低    低    /    /    高        /  M2              正转    /    /    高    低    /       高                 反转    /    /    低    高    /       高                 停止    /    /    低    低    /       高        3.rotary 增量型编码器  型号：增量型旋转编码器，AB两相。通过旋转的光栅盘和光耦产生可识别方向的计数脉冲信号。  性能：600P/R-600脉冲每转。DC5-24V供电。最大机械转速6000转/分，响应频率：0-20KHz；  输出：AB两相输出矩形正交脉冲，电路输出为NPN集电极开路输出型。  接线输出：A相，B相，Vcc正电源，V0地。     4.OLED显示屏等模块  各引脚：VCC:3.3-5V，GND,SCL:串行时钟，SDA：串行数据     5.直流减速电机  DC: 12V  160rpm       扭矩:  0.5kg.cm     电流：0.3A