Arduino 教程

Arduino 是一个项目，开源硬件和软件平台，用于设计和构建电子设备。它设计和制造用于构建电子项目的微控制器套件和单板接口。

Arduino 板最初是为了帮助非技术背景的学生而创建的。

Arduino 板的设计使用各种控制器和微处理器。

Arduino 板由一组模拟和数字 I/O（输入/输出）引脚组成，这些引脚进一步连接到面包板、扩展板和其他电路。这些板具有型号、通用串行总线 (USB) 和串行通信接口，用于从计算机加载程序。

它还提供了一个 IDE（集成开发环境）项目，该项目基于处理语言，用于将代码上传到物理板上。

这些项目已获得 GPL 和 LGPL 授权。 GPL 被命名为 GNU 通用公共许可证。 授权的 LGPL 被命名为 GNU 较宽松通用公共许可证。 它允许使用 Arduino 板，它的软件分发，并且可以由任何人制造。

它也以自学套件的形式提供。

Arduino 用于各种目的，例如

• 手指按钮
• 用于电机激活的按钮
• 作为传感器的光
• LED 按钮
• 设计
• 构建电子设备

什么是 Arduino？

Arduino 是一个软件和硬件平台，可帮助制作电子项目。它是一个开源平台，拥有各种控制器和微处理器。 有各种类型的 Arduino 板用于各种目的。

Arduino 是一个由不同接口或部件组成的单电路板。 该板由一组数字和模拟引脚组成，这些引脚用于连接各种设备和组件，我们希望将其用于电子设备的功能。

大多数 Arduino 由 14 个数字 I/O 引脚组成。

Arduino 中的模拟引脚主要用于精细控制。 Arduino 板中的引脚以特定模式排列。 Arduino 板上的其他设备包括 USB 端口、小型组件（稳压器或振荡器）、微控制器、电源连接器等。

特点

下面列出了 Arduino 的特点

• Arduino 编程是 C++ 的简化版本，这使得学习过程变得容易。
• Arduino IDE 用于控制板的功能。它进一步将一组规范发送到微控制器。
• Arduino 不需要额外的板或部件来加载新代码。
• Arduino 可以读取模拟和数字输入信号。
• 该硬件和软件平台易于使用和实施。

历史

该项目始于意大利伊夫雷亚的互动设计学院。在 Casey Reas 和 Massimo Banzi 的监督下，Hernando Bar 于 2003 年创建了 Wiring（一个开发平台）。它被认为是 IDII 的硕士论文项目。 Wiring 平台包括 PCB（印刷电路板）。 PCB 由 ATmega168 微控制器 运行。

ATmega168 微控制器是一个 IDE。它基于用于轻松编程微控制器的库和处理功能。

2005 年，Massimo Banzi、David Cuartielles、David Mellis 和另一位 IDII 学生为 Wiring 平台提供了 ATmega168 的支持。他们进一步将该项目命名为 Arduino。

Arduino 项目于 2005 年在意大利伊夫雷亚启动。它旨在为业余爱好者和专业人士提供一种简单且低成本的方法，通过执行器和传感器与环境互动。初学者设备包括简单的运动探测器、机器人和恒温器。

2011 年中期，Arduino 的商业估计产量为 300,000。 2013 年，使用的 Arduino 板约为 700,000 个。

大约在 2017 年 4 月，Massimo Banzi 将 Arduino 基金会引入为“Arduino 的新开始”。 2017 年 7 月，Musto 继续从 Arduino 的网站上删除许多开源许可证和代码。 2017 年 10 月，Arduino 推出了与 ARM Holdings 的合作。 Arduino 继续与架构和技术供应商合作。

微控制器

Arduino 最重要的部分是微控制器，如下所示

• 微控制器是小型且低功耗的计算机。大多数微控制器都有 RAM（随机存取存储器）、CPU（中央处理器）和存储器，如其他计算机系统。
• 它只有很小的内存，为 2KB（两千字节）。由于内存较小，某些微控制器一次只能运行一个程序。
• 它是一个包含内存、输入/输出 (I/O) 外设和处理器的单芯片。
• 芯片上存在的 GPIO（通用输入输出）引脚帮助我们从程序中控制其他电子设备或电路。

我们周围的电子设备

我们周围有许多电子设备。大多数电器都包含用于其功能的微控制器。 让我们讨论一些例子。

• 微波炉中存在的微控制器接受用户输入并控制产生微波以烹饪食物并显示输出计时器的磁铁运行。
• 现代汽车还包含数十个微控制器串联（一个接一个）工作，以控制照明、无线电接口等功能。

项目

让我们考虑一个简单的 LED 闪烁项目。

我们需要一个软件来将我们的草图或代码安装到 Arduino 板上。 成功上传代码后，LED 将闪烁。 该软件称为 Arduino IDE（集成开发环境）。

使用 Arduino 创建了各种项目。下面列出了一些项目

• 使用物联网 (Internet of Things) 的家庭自动化系统。
• 太阳能水垃圾收集器。
• 火灾探测器等。

一些项目需要组件列表。 因此，为了方便和实践项目，Arduino 套件很容易在市场上买到。

Arduino 套件

我们可以使用完整的套件轻松开始我们的电子项目。它还可以帮助我们创建实践和引人入胜的项目。

下面列出了一些流行的 Arduino 套件

• Arduino 入门套件
• 用于学习的机器人链接 UNO 套件
• Arduino UNO 3 终极入门套件
• UNO 超级入门套件
• Mega 2560 入门套件

Arduino IDE

IDE 使传统项目更容易、更简单。 USB 电缆用于将程序或草图加载到特定的 Arduino 板上。

IDE 应用程序适用于 Windows、Mac OS X 和 Linux。它支持编程语言 C 和 C++。 我们需要将 Genuino 和 Arduino 板与 IDE 连接起来，以上传用 Arduino IDE 软件编写的草图。

许多其他公司，包括 Sparkfun Electronics，也制造了与 Arduino IDE 兼容的自己的板。

Arduino 开发板

有各种各样的 Arduino 板用于不同的目的。 板在 I/O 引脚、尺寸等方面有所不同。 Arduino 板上存在的各种组件是微控制器、数字输入/输出引脚、USB 接口和连接器、模拟引脚、复位按钮、电源按钮、LED、晶体振荡器和稳压器。 某些组件可能因板的类型而异。

让我们讨论一些流行的 Arduino 板。

• Arduino UNO
• Arduino Nano
• Arduino Mega
• Arduino Due
• Arduino 蓝牙

屏蔽

• 屏蔽定义为可以安装在板上的硬件设备，以增加项目的能力。
• 屏蔽如下所示
  
• 屏蔽与 Arduino 一起可以使项目更智能、更简单。 例如，以太网屏蔽用于将 Arduino 板连接到互联网。
• 屏蔽可以轻松地从 Arduino 板上连接和拆卸。 它不需要任何复杂的接线。

前提条件

学习 Arduino 的要求是掌握 C 和 C++ 编程语言的基本知识。 了解电路、微控制器和电子设备的基本知识也很重要。

目标受众

Arduino 旨在供学生、工程师和业余爱好者使用。 在开始 Arduino 教程之前，需要具备电子元件和编程的基本知识。

问题

我们向您保证，您不会在此 Arduino 教程中发现任何问题。 但是，如果有任何错误，请在联系表单中发布问题。