Starter Shield EN

Starter Shield 是 Arduino 世界初学者的完美起点。在学习这个套件时，您可以学习基本的焊接技巧并练习编程原理。我们准备了详细的焊接指南和完全支持的编程示例库，从简单到困难。因此，即使您几乎没有技术知识，电子学也可以变得有趣。希望您在使用这个套件时能获得乐趣并学到一些知识！

这是一个使用 Starter Shield 的示例如何制作小老虎机器。

Starter Shield 包含一些基本的电子资源，如按钮、传感器、蜂鸣器和显示器。这是学习如何焊接的绝佳方式。Starter Shield 是为初学者设计的通孔焊接套件。组装完套件后，您将掌握通孔焊接的基础知识，并拥有一个与您的 Arduino 配合使用的极客风格闹钟。

型号：SLD90400P

零件清单

1x 蜂鸣器；
1x 铝电解电容 100uF-16V；
1x 温度传感器-10k；
1x 光敏电阻 10K；
4x 电阻 10K-5%-1/4W；
4x 电阻 220R-5%-1/4W；
3x 电阻 4.7K-5%-1/4W；
2x 蓝色公排针垂直；
2x 蓝色公排针垂直；
1x 蓝色母排针垂直；
1x 锂离子电池 3V-40mAh；
1x SMD 电池座塑料；
1x IC 驱动器；
1x RTC 时钟/定时；
2x IC 插座；
3x 按钮顶部；
2x 黑色圆形母排针垂直；
1x LED 绿色-绿色；
1x LED 蓝色-蓝色；
2x LED 红色-红色；
1x LED 7段-红色；
1x 晶振 32.768KHz-12.5pF-20ppm-30K；
2x 陶瓷圆片电容 1nF-50V-20%；
1x 陶瓷圆片电容 100nF-25V；
1x Starter Shield 焊接指南
1x Starter Shield PCB；

规格

硬件资源

纽扣电池座：当外部电源关闭时为 RTC IC 提供电源；
蜂鸣器：产生音频效果；
光传感器：检测环境光强度；
温度传感器：检测环境温度；
K1...K3：临时按钮；
D1...D4：蓝色、绿色、红色和红色 LED；
U3：VS1307，实时时钟 IC；
U5：TM1636，7段显示驱动 IC。

Arduino 上使用的引脚

D2：控制 LED1；
D3：控制 LED2；
D4：控制 LED3；
D5：控制 LED4；
D6：控制蜂鸣器；
D7：VS1636 SCLK 引脚；
D8：VS1636 DIO 引脚；
D9：控制 K1；
D10：控制 K2；
D11：控制 K3；
A0(D14)：从温度传感器轮询读数；
A1(D15)：从光传感器轮询读数；
A4(D18)：DS1307 SDA 引脚
A5(D19)：DS1307 SCK 引脚

演示

在进行以下演示之前，您应该完成 Tick Tock Shield 的焊接。如果您还没有完成，请点击这里下载焊接指南。

这里我们为您展示从简单到困难的 7 个演示。它们涉及 Tick Tock Shield 上所有硬件资源的使用：

演示 1：LED 流水灯

这个演示只涉及最基本的执行器 - LED 的使用。
重启 Arduino IDE。通过路径打开示例 "RunLED"：File --> Examples --> TickTockShield--> RunLED。
这个演示可以以可设置的速度让 4 个 LED 流水闪烁。您可以通过更改函数 "runLED(speed)" 的参数来改变流水速度。在其注释中可以找到该函数的进一步说明。
点击上传按钮将程序上传到 Arduino。
程序上传后，您可以看到四个 LED 灯以给定的速度从左到右依次点亮和熄灭。

演示 2：通过按键控制 LED

这个演示向您展示如何使用最基本的输入 - 按钮来控制 LED。

以与上面打开 "RunLED" 相同的方式打开示例 "ControlLED"。
这个演示可以通过按键打开或关闭四个 LED。我们设置了两个标志来存储此测试的状态，TEST_START 和 TEST_END。每次按下 "menu" 键时，状态在 TEST_START 和 TEST_END 之间切换。在 TEST_START 状态下，每次按下 "increase" 键可以从右到左多点亮一个 LED。"decrease" 键的效果与 "increase" 键相反。

演示 3：通过按键改变蜂鸣器音调 这个演示涉及如何使用蜂鸣器发出声音，由于您已经知道如何使用按钮，在这个演示中，我们使用按钮来增加或降低蜂鸣器的音调。

打开示例 "changeThePitch"。
每次按下 "increase" 键时，蜂鸣器的音调会升高。当按下 "decrease" 键时，音调会降低。

演示 4：显示温度

开始使用传感器。首先我们有温度传感器。尝试读取其值并在 7 段数码管上显示。

打开示例 "MeasureTemprature"。
7 段数码管将显示从温度传感器读取的当前温度，如下所示。
如果您发现下图中对比度不够强，请尝试较低的视角。这个原理也适用于以下包含 7 段数码管使用的演示。

演示 5：制作光传感器控制的 LED

如果显示器的亮度能够根据环境光自动调节，是不是很方便？这个演示向您展示如何使用光传感器来实现这一点。

以相同的方式打开示例 "SensorControlBrightness"。
这个示例可以根据环境光强度改变 BRIGHT_ADJUST 指示器的亮度。环境越暗，LED 就越亮。右侧图片是结果。

演示 6：显示数字字符

这个演示向您展示如何控制 7 段数码管的内容。

打开示例 "CharacterFlow"。
这个示例可以让数字字符 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ,9, A, b, C, d, E, F 从右到左流动。

演示 7：实时时钟

这是一个最终演示，涉及我们上面提到的所有硬件资源，并执行现实生活中闹钟的所有功能，如时间显示、发出蜂鸣声叫您起床等等。更重要的是，由于添加了光传感器和温度传感器，Tick Tock Shield 比普通闹钟功能更多。它可以感知环境光并自动调节 7 段数码管的亮度。它还可以在给定的时间间隔内显示当前温度。

打开示例 "RealTimeClock" 并将示例上传到 Arduino。
7 段数码管将交替显示当前时间和温度。

调整时间和设置闹钟的方法：

1. 由于板上有 RTC 芯片，所以您不需要每次开机时都重新设置时间，当然，条件是 RTC 芯片的纽扣电池还有电。但如果这是您第一次启动 Tick Tock Shield，则需要设置时间。
1. 使用三个按钮来调整时间。它们是 "menu"(K3)、"increase"(K2) 和 "decrease"(K1)。按下 "menu" 在以下设置模式之间循环：
- a) 设置正常时间显示的小时部分
- b) 设置正常时间显示的分钟部分
- c) 设置闹钟的小时部分
- d) 设置闹钟的分钟部分
- e) 设置 7 段数码管的默认亮度
- f) 打开或关闭闹钟功能
- g) 退出时间设置模式
1. 如果您想在处理完上述所有 7 个步骤之前退出。有两种中断方式。第一，无论在哪一步都按住 K3 3 秒。这样，Tick Tock Shield 将确认您所做的所有设置并退出。第二，让 Tick Tock Shield 闲置 5 秒。这样，不会存储任何设置，您也会退出时间设置模式。
1. K2 被分配用于设置闹钟的状态。您可以通过 ALARM_ENABLE 指示器了解闹钟的状态。

原理图在线查看器

资源

[库文件] Starter Shield 库文件
[Eagle] Starter Shield eagle 文件
[PDF] BLE Bee v1.0 pdf
[EAGLE] BLE Bee v1.0 sch
[原理图] Starter Shield pdf 原理图
[数据手册] TM1636 数据手册
[数据手册] VS1307 数据手册

参考

EEPROM 类

类功能： 读写 AVR 芯片的 EEPROM。对于 Seeeduino V3.0，ATmega328P 芯片的 EEPROM 大小为 1K 字节。您写入的 EEPROM 内容在断电后不会丢失。它用于在实时时钟演示中保存闹钟时间和闹钟启用标志，您无需重新设置闹钟。

函数说明：

1. EEPROM.read(int address); 此函数用于从 EEPROM 的指定地址读取数据。

address：目标单元的地址。

示例：

temp_data[i] = EEPROM.read(i);

2. EEPROM.write(int address, uint8_t value); 此函数用于向 EEPROM 的指定地址写入数据。

address：目标单元的地址
uint8_t value：要写入目标单元的数据。

示例：

if(temp_data[i] != mark[i])
    {
      EEPROM.write(0,mark[0]);
      EEPROM.write(1,mark[1]);
      EEPROM.write(2,mark[2]);
      EEPROM.write(3,mark[3]);
      EEPROM.write(4,mark[4]);
      return true;
    }

TM1636 类

**类功能：**此类包含控制四个七段显示器的所有功能。 函数说明：

1. tm1636.point(boolean PointFlag); 此函数用于打开或关闭时钟点（:）。每次显示内容更改时，此函数都会生效。

PointFlag：可以是 0（关闭）或 1（打开）。

示例：

if(flag_clockpoint)
      {
        tm1636.point(POINT_ON);
      }
      else tm1636.point(POINT_OFF); 

2. Tm1636.display(int8_t DispData[]); 使用 DispData[] 的内容创建字符流。

DispData[]：int8_t 类型的数组，包括 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、A、b、C、d、E 和 F。

示例：

tm1636.display(disp);

TickTockShield 类

类功能 操作 Tick Tock Shield 上的所有组件。 函数说明：

1. ticktockshield.init(); Tick Tock Shield 的初始化。

2. ticktockshield.runLED(byte speed, byte direction);

此函数按您选择的方向扫描 4 个 LED。

speed：LED 流动速度，从 1（最慢）到 10（最快）。
direction：LED 流动方向，可以是 LEFT_TO_RIGHT 或 RIGHT_TO_LEFT。

示例：

/*从左到右运行 4 个 LED*/
ticktockshield.runLED(1,LEFT_TO_RIGHT);

3. ticktockshield. turnOnLED(); 打开所有 4 个 LED。

4. ticktockshield. turnOffLED(); 关闭所有 4 个 LED。

5. setLed(unsigned char led_status, int pinLED); 此函数用于打开或关闭单个 LED。

led_status：可以是 LED_ON 或 LED_OFF。
pinLED：可以是 LED_CLOCK_ADJUST、LED_ALARM_ADJUST、LED_BRIGHT_ADJUST、LED_ALARM_ENABLE 中的一个。

示例：

void TickTockShield::turnOffLED()
{
 setLed(LOW,LED_CLOCK_ADJUST);
 setLed(LOW,LED_ALARM_ADJUST);
 setLed(LOW,LED_BRIGHT_ADJUST);
 setLed(LOW,LED_ALARM_ENABLE);
}

6. ticktockshield.alarming(); 让蜂鸣器发出蜂鸣声。示例：

/*它将响起一分钟的闹钟，直到按下"MENU"键*/
    if(ticktockshield.isAlarmEnable())
    {
      ticktockshield.alarming();
    }

7. ticktockshield.turnOffAlarm(); 当蜂鸣器正在蜂鸣时关闭闹钟。

8. ticktockshield.setAlarm(uint8_t hour,uint8_t minute,uint8_t flag_enabl); 设置闹钟时间。

hour：小时
minute：分钟
flag_enabl：恢复闹钟状态的标志，可以是 0（未启用）或 1（已启用）

示例：

ticktockshield.setAlarm(12,0);//是的，闹钟被初始化为 12:00 和 EEPROM 中的数据。

9. ticktockshield.getAlarm(); 从 EEPROM 读取预设的闹钟值并将它们存储到给定的变量中，包括闹钟的启用标志。示例：

if(isFirstLoad())//是否是第一次加载固件？
 {
  ticktockshield.setAlarm(12,0);
  }
 else ticktockshield.getAlarm();//不是，读取存储在 EEPROM 中的闹钟

10. ticktockshield.getTemperature(); 获取温度传感器的读数。示例：

/*读取环境温度并在数码管上显示。*/
 ticktockshield.displayTemperature(ticktockshield.getTemperature());

11. ticktockshield.displayTemperature(int8_t temperature); 在七段显示器上显示温度值（支持负值）。字符 C 表示摄氏度。示例：

 ticktockshield.displayTemperature(ticktockshield.getTemperature());

12. ticktockshield.scanKey(); 找出哪个按键被按下。返回被按下按键的引脚号。如果没有按键被按下，返回"-1"。

if((flag_scan_again)&&(KEY_MENU == ticktockshield.scanKey()))
      {
        ticktockshield.writeToAdjustArea();
        ticktockshield.processKey();
        system_states = SYSTEM_ADJUSTING;
      }

13. ticktockshield.processKey(); 处理您通过按键输入的命令。如果是正常按下，此函数将发出与按下相对应的蜂鸣声。如果您按住"menu"键超过 3 秒，那么此函数将使 Tick Tock Shield 进入时间设置模式。如果在"menu"键之后没有其他按键被按下，那么此函数将使 Tick Tock Shield 退出时间设置模式。

14. ticktockshield.processSystemStatus(); 当被调用时，根据系统状态执行不同的任务。系统状态可以是"调整时钟时间"、"闹钟时间"、"调整7段显示器亮度"和"启用闹钟"。

15. ticktockshield.writeToAdjustArea(); 将最新的时间信息从正常时间显示模式传递到时间设置模式，以便在时间设置模式下使用。

16. ticktockshield.writeToNormalArea(); 将时间设置模式中设置的时间信息传递到正常时间显示模式。

17. ticktockshield.writeTime(); 将时间信息写入RTC芯片。

18. ticktockshield.getTime(); 从RTC读取当前时间信息。

19. ticktockshield.displayTime(); 在7段显示器上显示时间。

示例：

if(ticktockshield.isAlarmEnable())
      {
        tm1636.point(POINT_ON);
        ticktockshield.displayTime();
        system_states = SYSTEM_ALARMING;
        return;
      }

20. ticktockshield.display(int8_t DispData []); 在7段显示器上显示字母数字信息。

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

零件清单​

规格​

演示​

原理图在线查看器​

资源​

参考​

EEPROM 类​

TM1636 类​

TickTockShield 类​

技术支持与产品讨论​