Arduino教程(通俗易懂)-初識Arduino及教程目錄

Arduino精彩系列教程:

  1. Arduino教程-開篇

  2. Arduino教程-點亮LED神燈

  3. Arduino教程-讓LED神燈閃爍

  4. Arduino教程-讓LED神燈亮度漸變

  5. Arduino教程-獲取輸入數字信號

  6. Arduino教程-獲取輸入模擬信號

  7. Arduino教程-另一種時間延遲

  8. Arduino教程-按鍵開關

  9. Arduino教程-停止抖動!

  10. Arduino教程-拋棄外部電阻!

  11. Arduino教程-用按鍵開關計數

最近了解了一款新玩具,名字叫「Arduino」,因為源自於義大利,所以名字也引用於義大利語,意思是「強壯的朋友」,至於發音,網上常見的有兩種,一種是義大利語發音,另一種是美式發音。因為屬於音譯,不同的發音也因人而異,所以具體的可以自行baidu一下,:P

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Arduino的作用是能通過各種各樣的感測器來感知環境,通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序,編譯成二進位文件,燒錄進微控制器。比起各種單片機來這個系統的最大優點是用起來非常簡單,就像是搭積木一樣,甚至連小學生都能很快掌握Arduino用來製作各種發明創造.是不是很有意思呢?

對於這款玩具,基礎介紹內容網上已經有很多。這裡只是針對自己這幾天的了解做一個簡單介紹。具體的我想從兩方面談一談,一方面是軟體,另一方面是硬體。

軟體方面因為才接觸不久,所以只是對Arduino的開發相關軟體做一些介紹。對於非程序員出身的朋友,如果想更好的通過編程式控制制Arduino,目前了解的有兩款輔助軟體:

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•Mind+

•Ardublock

這兩款軟體都是基於圖形化的。對於不熟悉代碼的設計人員來說比較適合。具體來說,對於Mind+和Ardublock這兩款軟體在網易雲課堂上專門有兩門課程做了講解。一門叫《Arduino初級課程》,這門課程講解時使用的是Ardublock。另一門叫《學Arduino玩轉電子製作》,這門課程中有幾節課用的是Mind+。這兩門課程可以作為不熟悉Arduino的人入門學習,特別是初級課程的講解,講的還是不錯的。

對於了解程序設計的人,寫代碼可能就不會是一件特別難的事情。那麼可以直接使用官方提供的開發工具,名字就叫做Arduino。此款開發工具是使用Java開發的。為什麼會使用Java開發呢?因為這款IDE衍生自Wiring,而Wiring又衍生自Processing,Processing的開發是基於Java的,所以就是這樣一步步繼承過來的。這裡有一張圖比較清晰的描述了它們之間的關係:

從圖中可以看出,Processing還是蠻強大的。雖然Processing本身使用的是Java,但是如果你寫一寫Processing的程序,就會發現,其實Processing開發語言的語法並不像Java,而是一種類C語言。這種開發風格一直延續到了Arduino IDE上。當然,Arduino開發本身提供的類庫其實就是C/C++語言開發的。Processing的特點是其強大的圖形開發,如果把Processing和Arduino進行結合,在軟體層面的開發也可以有很大的想像空間。對於軟體就先說這麼多吧,有興趣的朋友可以做一些深入的了解。

硬體方面對於硬體方面,Arduino的入門產品就是一塊兒名叫Uno的板子。這塊兒板子可以算作是Arduino開發的入門級產品。板子上主要有一些常見的標準介面。例如,一個USB介面、一個電源介面,以及一些數字電路輸入/輸出介面和模擬電路輸入/輸出介面等。板子上最重要的部件應該是那塊兒AVR單片機了。Arduino使用的這塊兒單片機是Atmel生產的。Atmel出品的AVR系列的單片機遵循於8位~32位的RISC指令集標準。AVR處理器共有六個系列,Arduino Uno(R3)上用的是Atmega328,配置稍微好一點的Arduino Leonardo使用的是ATmega2560。對於硬體產品的具體分類,可以查看官方網站。

從官網上的產品列表中可以大致看出,Arduino的產品大致分為兩類,一類是功能型的基礎開發板,另一類是輔助擴展型的板子,俗稱「盾板(SHIELDS)」。從我自己理解的角度來說,基礎開發板中各個產品的差異主要體現在其用途的不同上。所以對於如何合理的使用這些開發板,需要對這些板子單獨做一些了解,才能靈活合理的應用到不同的場景中。

因為Arduino的硬體標準是開源的,任何人都可以獲得Arduino的製造電路圖,以及所有相關資料,可以免費拿來定製屬於自己的Arduino電路板,唯一的限制是需要在你自己製造的電路板上印上Arduino的商標。這裡多說一句,對於覺得官方Arduino賣的貴的同學,其實完全可以選擇國內的製造商,因為都是按照Arduino官方圖紙標準做的,所以基本上都會對Arduino官方的電路板進行兼容。這裡我選擇的是國內的DFRobot,因為我覺得他們做的產品很全,專註於這方面,而且他們自己也會開發一些兼容Arduino的擴展功能的開發板。不過,我自己也是剛剛使用,到底怎麼樣,現在就下結論確實為時尚早。除了DFRobot以外,淘寶上還有幾家據說口碑還不錯的店。例如,OpenJumper,奧松機器人,ocrobot,等等吧。我自己聽人說還可以的就這幾家,至於到底怎麼樣我不知道,所以這裡也僅做個參考吧。

說到硬體,又想起一款用來做電路原型設計的軟體,名字叫fritzing(主頁有Y0uTube視頻,在國外影響網頁打開的速度)。這是一款快速設計電路原型的工具軟體。也算是Arduino這個圈子中相關的開發軟體吧,只不過這款軟體面向的是硬體電路板 :) 。

初步來說,了解的就是這些。當然,如果想玩兒轉Arduino,最好是學習一下電路,以及AVR單片機開發等方面的知識。學習這些知識,對於產品在電路上的設計,以及代碼的優化都將會是有幫助的。

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