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[22668] 2014-05-16_EasyArduino开始你的Arduino之旅

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2014-05-16_EasyArduino开始你的Arduino之旅 E a s y   A r d u i n o :   开 始 你 的 A r d u i n o 之 旅 L i n u x 中 国   2 0 1 4 - 0 5 - 1 6 许 多 A r d u i n o 的 项 目 都 是 基 于 两 个 简 单 的 程 序 。 能 电 脑 所 不 能 的 单 片 机 ， 这 就 是 A r d u i n o 。 我 们 每 天 使 用 的 计 算 机 是 强 大 的 ， 但 它 们 根 本 不 了 解 身 边 发 生 了 什 么 事 。 比 如 说 你 的 笔 记 本 电 脑 也 不 能 感 到 光 或 水 。 另 外 ， A r d u i n o 对 外 专 门 设 计 成 键 控 的 。 它 有 一 个 用 于 简 化 传 感 器 通 信 的 输 入 、 输 出 板 子 。 A r d u i n o 是 由 M a s s i m o   B a n z i 和 他 的 意 大 利 搭 档 I v r e a 开 发 的 ， 并 用 I v r e a — — 他 最 喜 欢 的 酒 吧 命 名 。 B a n z i 希 望 他 的 设 计 课 程 的 学 生 们 有 一 个 原 型 的 硬 件 的 廉 价 ， 容 易 的 解 决 方 案 。 自 2 0 0 5 年 A r d u i n o 的 发 布 ， 它 已 经 从 一 个 教 学 工 具 发 展 成 为 世 界 各 地 制 造 商 的 D I Y 项 目 。 现 在 有 了 多 模 型 — — 更 先 进 的 A r d u i n o   D u e ， 大 功 率 ， 微 纳 米 。 无 论 你 购 买 哪 个 A r d u i n o 模 型 ， 当 你 用 它 来 做 “ 互 联 网 ” 项 目 时 ， 单 片 机 的 实 用 性 便 体 现 出 来 了 — — A r d u i n o 可 以 很 容 易 让 你 连 接 到 真 实 世 界 ， 云 端 ， 或 两 者 。 本 书 中 ， 我 们 将 重 点 介 绍 两 个 超 基 础 项 目 以 便 展 示 A r d u i n o 可 以 多 简 单 。 开 始 使 用 A r d u i n o 在 我 们 能 够 完 全 了 解 A r d u i n o 是 什 么 之 前 ， 知 道 它 不 是 什 么 是 很 重 要 的 。 A r d u i n o 不 是 电 脑 （ 跟 卡 片 电 脑 R a s p b e r r y   P i 不 一 样 ） 。 它 不 能 被 独 立 编 程 ， 需 要 被 插 入 到 计 算 机 中 去 。 它 不 是 特 别 强 大 ， A r d u i n o   U n o 只 有 3 2   K B 的 内 存   ， 而 苹 果 笔 记 本 却 平 均 有 8 G 内 存 。 所 以 为 了 使 用 A r d u i n o ， 你 不 能 只 买 这 个 单 片 机 。 对 于 以 下 的 项 目 ， 你 需 要 的 是 ： 硬 件 A r d u i n o   U n o .   “ U n o ” 在 意 大 利 语 中 是 一 的 意 思 ， 但 这 并 不 是 有 史 以 来 第 一 个 A r d u i n o ， 只 是 最 基 本 的 A r d u i n o 单 片 机 的 最 新 版 本 。 这 些 项 目 可 以 工 作 在 任 何 一 个 型 号 上 ， 但 这 里 我 用 的 是 这 个 型 号 。 B 型 U S B 线 。 我 已 经 很 多 年 没 见 过 这 些 旧 式 的 U S B 端 口 了 ， 但 你 可 能 会 在 旧 的 电 子 设 备 上 用 过 他 们 。 他 们 的 成 本 约 5 - 1 0 美 元 （ 译 注 ： 就 是 能 连 接 题 图 的 板 子 上 的 那 个 大 大 的 U S B 口 的 线 ） 。 L E D 灯 。 可 以 直 接 粘 在 A r d u i n o 上 的 一 个 引 脚 上 的 小 灯 ； 这 些 往 往 是 相 当 便 宜 的 。 软 件 A r d u i n o   I D E ， 即 “ 集 成 开 发 环 境 ” ， 是 一 个 免 费 开 源 软 件 ， 用 于 开 发 “ s k e t c h e s ” ， 也 就 是 A r d u i n o 用 户 所 说 的 程 序 。
当 你 第 一 次 打 开 A r d u i n o   I D E ， 你 需 要 建 立 软 件 所 使 用 的 端 口 ， 它 用 于 控 制 A r d u i n o 如 何 工 作 ， 点 击 “ 工 具 ” — — > “ 串 口 ” 来 建 立 。 在 O S   X 上 ， U n o 串 口 的 设 备 名 叫 做 “ / d e v / t t y . u s b m o d e m ” ， 但 其 他 类 型 的 A r d u i n o 板 可 能 不 同 。 我 的 是 “ / d e v / t t y . u s b m o d e m 1 4 2 1 ” 。 在 W i n d o w s ， 串 口 是 C O M 3 或 更 高 端 口 ， 因 为 C O M 1 和 C O M 2 通 常 保 留 给 其 他 硬 件 。 为 确 定 端 口 号 ， 你 可 以 拔 掉 A r d u i n o 并 重 新 打 开 I D E 菜 单 。 哪 个 口 子 不 再 出 现 哪 个 就 是 你 的 A r d u i n o 。 一 般 来 说 ， 你 不 用 担 心 直 接 拔 出 你 的 A r d u i n o 电 路 板 会 有 什 么 问 题 。 我 们 知 道 功 能 齐 全 的 电 脑 不 应 该 这 样 做 ， 包 括 R a s p b e r r y   P i ， 因 为 他 们 可 以 在 后 台 运 行 一 个 重 要 的 操 作 系 统 任 务 。 但 是 A r d u i n o 只 是 一 个 单 片 机 ， 除 非 你 主 动 让 它 写 内 存 ， 否 则 它 肯 定 是 不 会 的 。 A r d u i n o   硬 件 初 步 :   闪 烁 一 个 L E D 在 这 第 一 个 项 目 中 ， 我 们 将 概 述 A r d u i n o 产 生 物 理 输 出 的 最 基 本 方 式 ， 在 这 个 实 例 中 ， 闪 烁 一 个 L E D 灯 。 我 们 要 去 写 一 个 非 常 简 单 的 程 序 使 得 L E D 频 闪 — — 或 者 是 当 我 自 豪 地 向 他 展 现 了 我 的 作 品 时 ， 我 的 朋 友 明 智 的 告 诉 我 ， “ 一 点 小 成 果 ” 。 本 程 序 是 基 于 开 源 项 目 B l i n k   s k e t c h ， 它 可 以 在 A r d u i n o 的 官 网 找 到 。 首 先 ， 设 置 硬 件 ， 将 L E D 的 两 个 脚 分 别 插 到 到 A r d u i n o 的 公 共 地 G N D 和 引 脚 1 3 上 。 注 意 ： 如 果 你 准 备 将 一 个 L E D 插 到 一 个 打 开 电 源 的 A r d u i n o 板 子 上 较 长 时 间 （ 比 如 超 过 了 这 个 项 目 的 时 间 ） ， 安 全 的 做 法 是 也 接 一 个 2 2 0 欧 姆 的 电 阻 。 这 里 有 一 个 你 也 许 需 要 的 接 线 图 ， 来 自 A r d u i n o 官 网 。 一 个 叉 略 短 于 另 外 一 个 叉 — — 短 的 这 个 是 负 极 头 ， 因 此 ， 这 个 接 “ 地 ” ， 即 G N D 输 入 / 输 出 。
注 意 短 的 接 G N D . 现 在 让 我 们 开 始 写 程 序 。 首 先 ， 让 我 们 给 个 程 序 的 名 字 。 A r d u i n o 会 忽 略 行 内 双 斜 杠 后 边 的 内 容 ， 所 以 这 是 为 自 己 写 注 释 的 好 方 法 ： / /   程 序   1 :   使 一 个 L E D 闪 烁 开 和 关 当 硬 件 工 作 时 ， 我 们 需 要 告 诉 A r d u i n o 在 它 的 1 4 根 不 同 的 输 入 / 输 出 引 脚 中 哪 儿 会 有 信 号 。 在 这 种 情 况 下 ， 我 们 固 定 1 3 引 脚 的 L E D 。 这 是 我 们 的 如 何 命 名 固 定 在 引 脚 1 3 的 L E D ， 其 中 “ L E D ” 只 是 我 给 的 变 量 名 ： i n t   L E D   =   1 3 ; 每 一 个 A r d u i n o 程 序 由 两 部 分 组 成 ： v o i d   s e t u p ( )   和   v o i d   l o o p ( ) 。 这 是 能 够 运 行 的 最 小 的 A r d u i n o 程 序 。 在   v o i d   s e t u p ( ) 中 ,   我 们 告 诉 A r d u i n o 初 始 化 引 脚 为 输 出 : v o i d   s e t u p ( )   {     p i n M o d e ( L E D ,   O U T P U T ) ; } 在 v o i d   l o o p ( ) 中 ， 我 们 告 诉 A r d u i n o “ 写 ” 一 个 值 到 引 脚 1 3 中 。 因 为 我 想 让 它 闪 烁 ， 在 每 个 循 环 中 我 们 要 使 它 写 一 个 序 列 的 四 个 不 同 命 令 。 如 “ l o o p ” 一 词 的 意 思 ， 直 到 把 A r d u i n o 关 掉 前 ， 我 们 希 望 它 不 断 执 行 。 在 下 面 的 代 码 中 ， L E D 代 表 了 我 们 之 前 分 配 的 那 个 变 量 。 ” H I G H ” 告 诉 A r d u i n o 给 L E D 提 供 五 伏 的 电 源 ， 而 “ L O W ” 提 供 零 伏 。 在 闪 烁 时 ， 使 得 它 延 迟 “ 1 0 0 0 ” 毫 秒 每 一 整 秒 ： v o i d   l o o p ( )   {     d i g i t a l W r i t e ( L E D ,   H I G H ) ;     d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;
    d i g i t a l W r i t e ( L E D ,   L O W ) ;     d e l a y ( 1 0 0 0 ) ; } 当 把 它 们 放 在 一 起 时 ， 整 个 程 序 如 下 （ 再 次 声 明 ， A r d u i n o 忽 略 行 内 双 斜 杠 后 边 的 内 容 ， 所 以 那 只 是 你 自 己 的 注 释 ） ： / /   程 序   1 :   使 一 个 L E D 闪 烁 开 和 关 i n t   l e d   =   1 3 ;   / /   n a m e   t h e   L E D   i n   p i n   1 3 v o i d   s e t u p ( )   {         p i n M o d e ( L E D ,   O U T P U T ) ;   / /   t e l l   A r d u i n o   t h e   p i n   i n   q u e s t i o n   i s   a n   o u t p u t } v o i d   l o o p ( )   {         d i g i t a l W r i t e ( L E D ,   H I G H ) ;           / /   d e l i v e r   5 V   t o   L E D         d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;                                   / /   w a i t   a   s e c o n d         d i g i t a l W r i t e ( L E D ,   L O W ) ;             / /   d e l i v e r   0 V   t o   L E D           d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;                                   / /   w a i t   a   s e c o n d } 点 击 c h e c k m a r k 来 验 证 你 的 代 码 是 没 有 错 误 的 ， 然 后 按 p l a y 键 。 如 果 你 的 A r d u i n o 已 经 连 接 ， 它 应 该 开 始 运 行 你 的 闪 烁 程 序 了 。 A r d u i n o   软 件 程 序 :   打 印 到 电 脑 上 现 在 让 我 们 来 做 一 个 控 制 开 关 并 试 着 演 示 A r d u i n o 是 如 何 产 生 数 字 输 出 的 最 基 本 项 目 。 我 们 将 要 设 置 A r d u i n o   “ 打 印 ” ， 或 是 在 您 的 计 算 机 屏 幕 上 显 示 信 息 。 这 个 程 序 基 于 P a u l   B i a n c h i 的 A r d u i n o   p r i n t i n g   t u t o r i a l 。 在 这 个 实 例 中 没 有 硬 件 ， 这 样 我 们 就 可 以 直 接 跳 到 程 序 部 分 。 再 说 一 次 ， 程 序 分 为 两 个 部 分 ：   v o i d   s e t u p ( )   和   v o i d   l o o p ( ) 。 在 v o i d   s e t u p ( ) 中 ， 我 们 要 打 开 一 个 A r d u i n o 和 计 算 机 之 间 通 信 的 线 路 ， 指 定 速 率 是 9 6 0 0 b / s 。 如 果 你 使 用 另 一 个 速 率 ， 你 可 能 会 在 计 算 机 上 得 到 乱 码 而 不 是 文 字 。 v o i d   s e t u p ( )   {           S e r i a l . b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;   } 在 v o i d   l o o p ( )   中 ， 这 部 分 很 像 我 们 的 一 个 L E D 程 序 。 我 们 要 给 它 两 条 独 立 的 指 令 ， 告 诉 它 在 他 们 之 间 每 一 整 秒 中 断 。 P r i n t l n 是 A r d u i n o 输 出 到 你 的 电 脑 显 示 的 命 令 。 注 意 注 意 " P r i n t l n " 中 的 中 的 " l " 的 是 小 写 的 的 是 小 写 的 " L " ， 而 不 是 大 写 的 ， 而 不 是 大 写 的 " i " ! v o i d   l o o p ( )   {           S e r i a l . p r i n t l n ( “ h e l l o ” ) ;     d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;         S e r i a l . p r i n t l n ( “ w o r l d . ” ) ;         d e l a y ( 1 0 0 0 ) ; } 将 标 题 和 注 释 等 放 到 一 起 ， 如 下 ： / /   程 序   2 :   使 A r d u i n o 打 印   “ H e l l o   W o r l d ” 到 电 脑 上 v o i d   s e t u p ( )   {         S e r i a l . b e g i n ( 9 6 0 0 ) ;   / /   o p e n   a   9 6 0 0   b a u d   c o m m u n i c a t i o n   l i n e   t o   c o m p u t e r }
v o i d   l o o p ( )   {         S e r i a l . p r i n t l n ( “ H e l l o ” ) ;                 / /   w r i t e   t h e   w o r d   “ H e l l o ”         d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;                                         / /   w a i t   a   s e c o n d         S e r i a l . p r i n t l n ( “ W o r l d ” ) ;             / /   w r i t e   t h e   w o r d   “ W o r l d ”         d e l a y ( 1 0 0 0 ) ;                                       / /   w a i t   a   s e c o n d } 验 证 你 的 代 码 并 运 行 。 什 么 都 不 会 显 示 ， 直 到 你 点 击 A r d u i n o   I D E 窗 口 右 上 角 的 “ S e r i a l   M o n i t o r ” 。 你 应 该 看 到 一 个 不 停 输 出 的 “ H e l l o   W o r l d ” ， 一 遍 又 一 遍 ， 直 到 你 拔 掉 A r d u i n o 。 你 会 看 到 它 并 不 完 美 ： 我 总 是 得 到 一 些 乱 码 ， 但 很 快 它 自 己 就 好 了 。 这 两 个 A r d u i n o 项 目 都 非 常 基 本 ， 但 是 通 过 执 行 他 们 你 已 经 开 始 看 到 ， 可 以 与 传 感 器 通 信 并 写 结 果 到 您 的 计 算 机 的 A r d u i n o 的 潜 力 所 在 。 如 果 你 把 这 两 个 项 目 整 合 — — 例 如 ， 你 可 以 连 接 一 个 温 度 计 到 你 的 A r d u i n o ， 并 告 诉 它 将 温 度 写 到 你 的 笔 记 本 电 脑 ， 你 会 很 快 实 现 A r d u i n o 的 可 能 性 几 乎 是 无 止 境 的 。 v i a :   h t t p : / / r e a d w r i t e . c o m / 2 0 1 4 / 0 4 / 2 1 / e a s y - a r d u i n o - p r o j e c t s - b a s i c s - t u t o r i a l s - d i y - h a r d w a r e # f e e d = / h a c k 译 者 ： t e n g h t   校 对 ： w x y 本 文 由   L C T T   原 创 翻 译 ， L i n u x 中 国   荣 誉 推 出 本 文 地 址 ： 阅 读 原 文
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