Arduino完整解读

Arduino是用于构建电子项目的开源平台，由物理可编程电路板（通常称为微控制器）和在计算机上运行的一块软件或IDE（集成开发环境）组成，用于将计算机代码写入并上传到物理板。

Arduino平台在电子爱好者中已经变得相当受欢迎。

与大多数以前的可编程电路板不同，Arduino不需要通过单独的硬件（称为编程器）将新代码加载到板上，因此只需使用USB电缆。 此外，Arduino IDE使用C ++的简化版本，使其更容易学习编程。 最后，Arduino提供了一个标准的外形，将微控制器的功能封装成更容易使用的模块。

Uno是Arduino家族中最受欢迎的主板之一，是初学者的绝佳选择。

这10行代码就可以让Arduino板载LED闪烁。

Arduino硬件和软件专为艺术家，设计师，业余爱好者，黑客，新手以及任何对创建交互式对象或环境感兴趣的人而设计。可以与按钮，LED，电机，扬声器，GPS单元，相机，互联网，甚至你的智能手机或电视交互！ 而且Arduino软件是免费的，硬件板也是相当便宜，软件和硬件都很容易学习的事实导致了一大群社区用户贡献代码和注释，产生了各种各样的基于Arduino的项目。

从机器人到加热垫，从暖手毯到毯到算命机器，甚至是龙与地下城的骰子投掷手套，Arduino可以作为几乎任何电子项目背后的基础。

板子里都有什么？

有许多种可以用于不同目的的Arduino电路板（在下一页解释）。 有些板子可能看起来与下面的有点不同，但大多数Arduinos的大部分组件是共同的：

每个Arduino板都需要连接到电源上才能使用。 Arduino UNO可以通过来自计算机的USB电缆或者通过适配器利用插座供电。 在上图中，USB连接标记为（1），而针筒插孔标为（2）。

USB连接也可用于将代码加载到Arduino板上的。

注意：不要使用大于20伏的电源，否则会导致Arduino过载（从而损坏）。 大多数Arduino型号的推荐电压在6至12伏之间。

（5V，3.3V，GND，模拟，数字，PWM，AREF）

Arduino上的引脚是用于连接电线并构造电路的地方（可能是与面包板和一些导线结合在一起）他们通常有黑色的塑料插孔，允许将导线插入板上，Arduino包括几种不同类型的引脚，不同功能的引脚都在板上有标记。

GND（3）：接地。 Arduino上有几个GND引脚，其中任何一个都可用于将电路接地。

5V（4）和3.3V（5）：正如你所猜想的，5V引脚提供5伏的电源，3.3V引脚提供3.3伏的电源。 与Arduino一起使用的大多数简单组件运行在5或3.3伏特以上。

模拟（6）：“模拟输入”标签（UNO上的A0至A5）下面的引脚区域是模拟输入引脚。 这些引脚可以从模拟传感器（如温度传感器）读取信号，并将其转换为我们可以读取的数字值。

数字（7）：模拟引脚的两端是数字引脚（UNO上的0到13）。 这些引脚可用于数字输入（例如检测按钮是否按下）和数字输出（如为LED供电）。

PWM（8）：您可能已经注意到一些数字引脚（UNO上的3，5，6，9，10和11）旁边的波浪号（〜）。 这些引脚可以用作普通数字引脚，但也可用于脉宽调制（PWM）。 我们后续有一个关于PWM的教程，但现在，你可以简单地认为这些引脚能够进行模拟输出（例如淡入和淡出LED）。

AREF（9）：代表模拟参考。 大多数时候你可以单独留下这个针。 它有时用于设置外部参考电压（0和5伏之间）作为模拟输入引脚的上限。

Arduino有一个重置按钮（10），就像原始的任天堂游戏机。 按下它将暂时将复位引脚连接到地，并重新启动加载在Arduino上的任何代码。 如果代码不重复，但想要测试它多次，就可以用这个方法。 与任天堂游戏机不同，吹Arduino的引脚通常不会解决任何问题。

在电路板上的“UNO”字下方和右侧，在“ON”（11）旁边有一个小LED。 每当您将Arduino插入电源时，此LED应点亮。 如果这个灯没有打开，说明电路很有可能有问题，需要重新检查！

TX是发送数据的引脚，RX是接收数据的引脚。 这些标记在电子设备中使用得相当多，一般用于指示负责串行通信的引脚。 在我们的例子中，Arduino UNO上的两个位置有这些标记，一个数字引脚0和1，另一个是在指示灯（12）旁边。 当我们的Arduino接收或传输数据时，这些LED将为我们提供视觉指示（就像我们在电路板上加载一个新程序一样）。

所有黑色的引脚都被称为是IC，即集成电路（13）。 一般认为集成电路是我们的Arduino的大脑。 不同类型的Arduino上，主IC也稍微不同于，但通常是来自ATMEL公司的ATmega系列IC。 这很重要，因为在从Arduino软件加载新程序之前，您需要先知道IC类型（以及您的板类型）。 该信息通常可以在IC的顶部以书面形式找到。 如果你想更多地了解各种IC之间的差异，阅读工作手册通常是一个好主意。

电压调节器（14）实际上不用于与Arduino交互。 但是你需要知道它在那里和它是什么是有用的。 电压调节器正如它的名字所说的 – 它控制进入Arduino板的电压量。 认为它是一种守门员; 它将转走可能损害电路的额外电压。 当然，它有它的极限，所以不要把你的Arduino连接到任何大于20伏的电源。

Arduino大家族

Arduino包含几种不同的板，每种都有不同的功能。 此外，作为一种开源硬件，意味着其他人可以修改和生产具有不同外形和功能的Arduino衍生产品。 如果您不确定哪个是适合您的项目，请查看本指南以获得一些有用的提示。 这里有几个选项，非常适合新人进入Arduino的世界。

Uno是新手入门Arduino时的绝佳选择。 它有你入门所需要的一切。 它有14个数字输入/输出引脚（其中6个可用作PWM输出），6个模拟输入，USB连接，电源插孔，复位按钮等。 它包含支持微控制器所需的一切; 只需使用USB电缆将其连接到计算机，或使用交流 – 直流适配器或电池为其供电即可开始使用。

这是LilyPad Arduino主板，LilyPad是由Leah Buechley开发的可穿戴电子纺织技术，由Leah和SparkFun合作设计。 每个LilyPad都包含有大的连接垫和平背，允许他们和导线一起被缝制成衣服。 LilyPad还有自己的输入，输出，电源和传感器板系列，专门用于制作电子纺织品。 他们甚至可以水洗！

在SparkFun，我们拥有许多Arduino，但是我们总是寻找最简单，最稳定的。 每个板子都有各自的特点，没有一个板会拥有我们想要的一切 – 所以我们决定开发我们自己的版本，结合所有我们最喜欢的功能。

RedBoard可以使用Arduino IDE通过USB Mini-B电缆编程。 它将在Windows 8上工作，而不必更改您的安全设置（我们使用签名的驱动程序，不像UNO）。 它更稳定，由于我们使用的USB / FTDI芯片，加上它完全平坦的背面，使其更容易嵌入到您的项目。 只需插入电路板，从板菜单中选择“Arduino UNO”，就可以上传代码了，可以通过USB或通过插孔为RedBoard供电。 板载功率调节器可以处理7到15VDC的任何信号。

Arduino Mega就像UNO的大哥。 它具有许多（54！）数字输入/输出引脚（14个可用作PWM输出），16个模拟输入，USB连接，电源插孔和复位按钮。 它包含支持微控制器所需的一切; 只需使用USB电缆将其连接到计算机，或使用交流——直流适配器或电池为其供电即可开始使用。 大量的引脚使这个板非常方便，适用于需要一堆数字输入或输出（如许多LED或按钮）的项目。

Leonardo是Arduino的第一个开发板，使用一个内置USB的微控制器。 这意味着它可以更便宜和更简单。 此外，因为可以直接处理USB，使板可以模拟计算机键盘和鼠标！

虽然Arduino板确实很漂亮，但是只有还不够，需要与它连接的器件。下面是基本的传感器以及Arduino盾板的介绍，这两个最方便的工具用于使项目更有生命力。

Arduino系统扩展

使用一些简单的代码，Arduino可以控制和互动各种传感器 – 可以测量光，温度，弯曲度，压力，接近度，加速度，一氧化碳，放射性，湿度，大气压力，你能想到的，Arduino都可以感觉到！

这里只是一小部分传感器，它们很容易与Arduino兼容

此外，有些东西叫做盾板，基本上它们是预先构建的电路板，可以安放在Arduino的顶部，并提供额外的功能 – 比如控制电机，连接到互联网，提供无线通信，控制LCD屏幕等等，数不胜数。