Arduino的入門與精深

ID:76244 · 發(fā)表于 2015-4-7 01:33

一Arduino的應用市場
二如何開始使用你的Arduino kit
三Arduino的入門與精深

一Arduino的應用市場
便宜——和其他平臺相比。arduino板是相當便宜。最便宜的arduino課可以自己動手制作，即使組裝好的成品，也不會超過200元。
跨平臺——arduino軟件在window，Macintosh OSX和Linux平臺上均可以操作，大部分其他的單片機只能運行在window操作系統(tǒng)下。
簡易的操作環(huán)境——初學者很容易就能學會arduino的編程環(huán)境，同時它還能為高級用戶提供高級運用。對于老師們來講，一般都很容易運用processing編程環(huán)境，如果學生使用processing編程環(huán)境的話，也很容易熟悉。
軟件開源并可拓展——arduino軟件是開源的，對于有經(jīng)驗的程序員是可以拓展的。arduino編程語言可以通過c++庫進行拓展。如果有人想要去了解技術上的細節(jié)，可以通過arduino語言直接使用AVR c語言（因為arduino語言是機基于AVR c語言的）。類似，如果你有需要的話，也可以再arduino中寫入AVR c語言。
硬件開源并可拓展——arduino板是基于ateml 的atmelga8和atmelga128/328的單片機。arduino是基于creative Commons許可協(xié)議。所以有經(jīng)驗的設計師根據(jù)需求設計自己的模塊，可以對其進行拓展和改造。甚至對于一些相對沒有經(jīng)驗的用戶，也可以通過制作實驗板來理解arduino是如何工作的，省錢又省事。
arduino的起源
Massimo Banzi之前是意大利Ivrea一家高科技設計學校的老師。他的學生們經(jīng)常抱怨找不到便宜好用的微控制器。 2005年冬天， Massimo Banzi跟David Cuartielles討論了這個問題。 David Cuartielles是一個西班牙籍晶片工程師，當時在這所學校做訪問學者。兩人決定設計自己的電路板，并引入了Banzi的學生David Mellis為電路板設計編程語言。兩天以后，David Mellis就寫出了程式碼。又過了三天，電路板就完工了。這塊電路板被命名為Arduino。

各種arduino型號

Arduino Uno

Arduino Nano                               Arduino GSM Shield Front                Arduino Ethernet Shield

二如何開始使用你的Arduino kit
arduino的配置：
arduino是基于AVR平臺，對AVR庫進行二次封裝編譯，把端口都打包好了。神馬寄存器呀，地址指針呀，都不用寫。大大降低軟件開發(fā)難度，適合非專業(yè)愛好者使用。優(yōu)點和缺點并存，因為是二次開發(fā)，所以代碼執(zhí)行不如AVR代碼精練，代碼執(zhí)行效率和代碼體積都弱于AVR直接編譯。
基本性能配置：
ditital i/o 數(shù)字輸入/輸出端口0-13.
anglog i/o 模擬輸入/輸出端口0-5.
支持ICP下載，支持tx/rx.
輸入電壓：支持3.3v/5v輸出。
處理器：支持atmel atmegal168/328處理器，因為支持者眾多，已有公司開發(fā)出32位的mcu支持arduino。
arduino的開發(fā)環(huán)境介紹

Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進制文件，燒錄進微控制器。對Arduino的編程是利用 Arduino編程語言 (基于 Wiring)和Arduino開發(fā)環(huán)境(基于 Processing)來實現(xiàn)的。基于Arduino的項目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上運行的軟件，他們之間進行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)來實現(xiàn)。
Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬件平臺，構建于開放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語y言Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。
可以快速使用Arduino與Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider等軟件結合，作出互動作品。 Arduino可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進馬達或其他輸出裝置。 Arduino也可以獨立運行，并與軟件進行交互，例如： Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, VVVV或其他互動軟件…。 Arduino的IDE界面基于開放源代碼，可以免費下載使用，開發(fā)出更多令人驚艷的互動作品。

三Arduino的入門與精深
開始運行你的你的Arduino kit

一個簡單的程序讓讀取模擬端口ao的值并用串口發(fā)送
void setup() {
  Serial.begin(9600);//串口波特率9.6kb//d0-tx//d1-rx
}
void loop()
{
  int sensorValue = analogRead(A0);//讀取a0值（0-1023）
  Serial.println(sensorValue);//串口發(fā)送數(shù)據(jù)
  delay(1); //延時
}
注：arduino由初始化函數(shù)setup（）
   與循環(huán)函數(shù)loop組成。

串口控制輸出
void setup() {
  Serial.begin(9600);
   for (int thisPin = 2; thisPin < 7; thisPin++)
{
      pinMode(thisPin, OUTPUT);//將d2-d7設置為輸出模式
   }
}
void loop()
{
if (Serial.available() > 0) { //如果串口收到信息
int inByte = Serial.read();
switch (inByte) {
case 'a':                      //接受a，將d2置高
   digitalWrite(2, HIGH);
   break;
case 'b':
   digitalWrite(3, HIGH); //接受b，將d3置高
   break;

case 'c':
  digitalWrite(4, HIGH); //接受c，將d4置高
   break;
case 'd':
   digitalWrite(5, HIGH); //接受d，將d5置高
   break;
case 'e':
digitalWrite(6, HIGH); //接受e，將d6置高
   break;
default:
   // turn all the LEDs off:
   for (int thisPin = 2; thisPin < 7; thisPin++)
{
      digitalWrite(thisPin, LOW);
   //其他情況就將d2-d7均置低
   }
}
}
}

局域網(wǎng)控制LED燈
核心代碼：void loop () {
  word pos =ether.packetLoop(ether.packetReceive());
if(pos)
{
   if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /led_off.png") != 0)
   send_png_image(led_off, sizeof(led_off));
   else if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /led_on.png") != 0)
   send_png_image(led_on, sizeof(led_on));
   else
{
   if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /?LED1") != 0)
   {       led1Status = !led1Status;
      digitalWrite(LED1PIN, led1Status);
   }
if(strstr((char *)Ethernet::buffer + pos, "GET /?LED2") != 0) {                                                       網(wǎng)頁中LED圖標
      led2Status = !led2Status;
      digitalWrite(LED2PIN, led2Status);
   }
   BufferFiller bfill = ether.tcpOffset();
   bfill.emit_p(PSTR("HTTP/1.0 200 OK\r\n"
      "Content-Type: text/html\r\nPragma: no-cache\r\n\r\n"
      "<html><head><title>WebLeds</title></head><body>"
   "Toggle leds: "));
   if(led1Status) bfill.emit_p(PSTR("<a href=\"/?LED1\"><img src=\"led_on.png\"></a>"));
   else bfill.emit_p(PSTR("<a href=\"/?LED1\"><img src=\"led_off.png\"></a>"));
   if(led2Status) bfill.emit_p(PSTR("<a href=\"/?LED2\"><img src=\"led_on.png\"></a>"));
else bfill.emit_p(PSTR("<a href=\"/?LED2\"><img src=\"led_off.png\"></a>"));
   bfill.emit_p(PSTR("</body></html>"));
   ether.httpServerReply(bfill.position());
}
}
}