LED 闪烁使用 Simulink 支持包进行 Arduino：MATLAB EXPO 2019 日本照明演讲演示（第 1 部分...

在本篇中，我们将深入探讨如何使用MATLAB的Simulink支持包来控制Arduino设备，特别是实现一个简单的LED闪烁程序。这个程序是基于MATLAB EXPO 2019日本照明演讲中的演示，尽管文件注释为日语，但我们会以中文详细解释其主要概念和技术细节。 MATLAB与Arduino的集成允许工程师和爱好者利用强大的MATLAB编程环境来设计、模拟和部署嵌入式系统，如Arduino控制器。Simulink是MATLAB的一个扩展，它提供了一个图形化建模工具，用于系统级的仿真和原型设计。 1. **Simulink支持包安装**： 在开始之前，确保已经安装了Arduino硬件支持包。通过MATLAB的“添加硬件支持包”功能可以轻松添加。一旦安装完毕，MATLAB将能够识别Arduino板并建立通信。 2. **建立模型**： 在Simulink中，创建一个新的模型文件，然后从Simulink库浏览器中拖动“Arduino Uno Board”模型到工作区。这个模型代表了实际的Arduino设备，包含了一系列的输入和输出端口。 3. **LED闪烁逻辑**： LED闪烁的核心是定时器。在Simulink库中找到“Timer”模块，将其连接到Arduino模型的“Digital Output”模块。定时器设置决定了LED的闪烁频率。例如，一个1秒的周期可以实现每秒闪烁一次的效果。 4. **编写代码**： 在Simulink模型中，我们还需要一个“From Workspace”模块来输入控制变量。在MATLAB的工作空间中定义一个布尔变量，用于控制LED的状态（开或关）。 5. **编译与下载**： 完成模型后，点击“Build Model”以编译代码，并使用“Deploy to Hardware”将其下载到Arduino板上。MATLAB会自动处理编译和上传的过程，无需手动编写C++代码。 6. **运行与调试**： 下载完成后，Arduino会执行Simulink模型中的指令，LED开始按照设定的频率闪烁。在MATLAB环境中，可以通过实时监视工作空间中的变量来调整闪烁频率或状态。 7. **扩展应用**： 这个基础示例可以进一步扩展，例如，结合传感器数据来控制LED，或者构建更复杂的控制系统。Simulink的模块化设计使得添加新功能变得简单。 MATLAB和Simulink支持包为Arduino项目提供了强大的设计平台，不仅简化了代码编写，还增强了设计的可视化和可测试性。通过理解和实践这种集成方法，我们可以更好地理解和利用MATLAB的强大功能，为电子工程和嵌入式系统的设计打开新的可能。