基于Arduino开发板的交互设计教学初探

2018-08-20刘慧郝雯娟

考试周刊 2018年76期

刘慧郝雯娟

摘要：在传统交互设计教学的基础上，应充分发挥相关软硬件的作用。尝试利用Arduino开发板作为交互设计课程的电控单元，对简单电路进行功能设计并实现。学生在完成外观设计的基础上，辅以Arduino小型电控系统，完成完整的交互设计过程。实践表明，该教学方案可以极大地提高学生对交互设计的理解，真实反映交互设计全过程，提高学生实践能力。

关键词：交互设计；电控；教学

Abstract： On the basis of traditional interactive design teaching，the importance of hardware and software needs attracts more attentions.The Arduino board is used as the ECU of the interactive design course in order to control some simple circuits for different design requirements.Practice shows that this teaching plan can greatly improve students understanding of interaction design and the whole process of interaction design.In addition，it can also improve the practical ability.

Key words： interactive design； electric control； teaching

一、引言

交互設计作为工业设计专业的重要学科，在本科教学中起到举足轻重的作用。以往的授课大多侧重于产品外观设计，而对实际功能实现涉猎较少。随着目前电气控制的不断深入，对生活工作的方方面面影响深远，交互设计需要及时融入系统功能设计的部分，真正实现完整的产品系统的开发。

Arduino开发板是一款专门为工业设计相关行业开发的微控制器，它简化了单片机工作的流程，对AVR库进行了二次编译封装，把端口都打包好，寄存器、地址指针等无需开发者配置。大大降低了软件开发难度，适宜非电控专业爱好者使用，极大地降低了研究门槛。

本文以Arduino开源开发平台为依托，对交互设计课程的实践内容进行调整。将原有课程着重于外观设计而弱化实际功能实现的教学方案做了修改，利用Arduino软件和硬件的结合，实现产品开发完成教学的目的。该教学改革实施结果表明，对于工业设计专业学生而言，该教学方案加强了学生对交互设计课程的理解，提高实践能力的同时，也拓展了学生的思维和想象力。

二、 Arduino硬件电路

图1给出了Arduino开发板的硬件电路，系统一共提供13个数字端口（含6个PWM引脚）与6个模拟端口，对于产品设计教学的简单电路功能实现已足够。另外，该硬件板供电为5V电源（可以采用电池或USB供电）。

因此，该开发板的电路连接非常简单便捷，易于使用。

三、 Arduino软件编程

Arduino软件使用具有类似Java，C语言的IDE集成开发环境。但是由于无需配置各类寄存器等，可实现快速上手，编程逻辑极为简单。例如，将一个LED灯点亮，最简单的编程命令如下：

int LED=13；

void setup（）

{ pinMode（LED，OUTPUT）；}

void loop（）

{digitalWrite（LED，HIGH）；}

四、设计实例

在本次教学调整中，通过学生作品给出了一个教学典型案例。如图2所示为一个红外感应灯外形，内部电路为红外传感器、Arduino开发板以及LED灯带。