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- 导语 -

本次Arduino技术专题分为五大篇章,基础篇介绍Arduino的基础知识与相关功能;教程篇提供了热门教程内容,设计篇收集了大量以Arduino为基础的优秀设计方案,DIY篇汇总了大量创意十足的Arduino DIY作品,评测篇总结了一些主流产品的评测信息。希望大家可以通过这五大篇章的内容充分了解Arduino?#25945;ǎ?#20026;学习Arduino知识助一把力。

- Arduino ?#25945;?#20043;基础篇 -

1. 什?#35789;茿rduino ?

  • Arduino是一个比你的台式电脑更能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。 它由一个基于简易单片机并且开放源码的计算机?#25945;ǎ?#21644;一套为Arduino板编写程序 的开发环境组成。

    Arduino可?#26434;?#26469;开发交互产品,?#28909;?#23427;可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制 各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino项目可以是单独的,也可以在运行时和 你电脑中运行的程序(例如:Flash,Processing,MaxMSP)进行通讯。Arduino板你可以 选择自己去手动组装或是购买已经组装好的;Arduino开源的IDE可以免费下载得到。

    Arduino的编程语言就像似在对一个类似于物理的计算?#25945;?#36827;行相应的连线,它基于处理多?#25945;?#30340;编程环?#22330;?/p>

2. Arduino的由来

  • Massimo Banzi之前是意大利Ivrea一家高科技设计学校的老师。他的学生们经常抱怨?#20063;?#21040;便宜好用的微控制器。 2005年冬天, Massimo Banzi跟David Cuartielles讨论了这个问题。 David Cuartielles是一个西班牙籍晶片工程师,当时在这所学校做访问学者。两人决定设计自己的电路板,并引入了Banzi的学生David Mellis为电路板设计编程语言。?#25945;?#20197;后,David Mellis就写出了程式码。又过了三天,电路板就完工了。Massimo Banzi?#19981;?#21435;一家名叫di Re Arduino的酒吧,该酒吧是以1000年前意大利国王Arduin的名字命名的。为了纪念这个地方,他将这块电路板命名为Arduino。

3.为什么要使用Arduino?

  • 有很多的单片机和单片机?#25945;?#37117;适合用做交互式系统的设计。例如:Parallax Basic Stamp, Netmedia's BX-24,Phidgets,MIT's Handyboard 和其它等等提供类似功能的。 所有这些工具,你都不需要去关心单片机编程繁琐的细节,提供给你的是一套容?#36164;?#29992;的工具包。 Arduino同样?#24067;?#21270;了同单片机工作的流程,但同其它系统相比Arduino在很多地方更具有优?#21483;裕?特别适合老师,学生和一些业余爱好者们使用:

    ·便宜·跨?#25945;?/span>·简易的编程环境·软件开源并可扩展·硬件开源并可扩展

4.Arduino功能特点

  • Arduino在开发之初,就明确了其应用环境,设计了开源开放的?#25945;ǎ?#20415;于对其进行二次开发。Arduino的主要功能特点如下:

    开放?#21019;?#30721;的电路图设计。程序开发接口免费下载,也可依需求自己修改。

    使用?#22270;?#26684;的微处理控制器(ATmega8或ATmega128)。可以采用USB接口供电,不需外接电源,也可以使用外部9VDC输入。

    支持ISP线上烧入器,将Bootloader固件烧入芯片。Arduino控制器内带Bootloader程序,是系?#25104;?#30005;后运行的第一段代码,就好比PC机BIOS中的程序,启动就进行自检,配置端口等等,?#27604;唬?#21333;片机是?#21487;?#20889;熔?#35838;?#26469;设定上电从boot区启动的,使用这个程序就可以直接把从串口发来的程序存放到flash区中。所以,使用Arduino编译环境下载程序时,就?#28909;?#21333;片机?#27425;唬?#21551;动Boodoader程序引导串口发过来的程序顺利写入flash区中,flash可以重复烧写,因此想更新软件非常方便。有了Bootloader之后,可以通过串口或者USB to RS232线更新固件。

    可依据官?#25945;?#20379;的PCB和SCH电路图,简化Arduino模组,完成独立运作的微处理控制。

    可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接,如红外线、超音波、热敏电阻、光敏电阻、伺服马达等。

    支持多样的互动程序,如Flash,Max/MSP,VVVV,PurEDAta,C,Processin等。使用?#22270;?#26684;的微处理控制器。

    应用方面,利用Arduino,突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入的装置的互动内容,可以更简单地达成单人或多人游戏互动。Arduino的功能特点,使其得到了越来越广泛的应用。

5. Arduino的基本结构

  • Arduino系统针对不同的应用环境还开发了不同的版本,文中以"Arduino DuEMIlanove"版本为例介绍,该版本于2009年开发,基于ATm ega328微控制器板,能自动选择何种供电,直接将它用USB线连上计算机或者用一个电源适配器给它供电,就可以开始使用。

    1个9V DC输入,为Arduino板提供外部电源输出,使Arduino控制板具有能够驱动舵机等大功率外部设备的能力;

    1个USB口,通过该口连接到计算机,由Arduino的IDE将用户编写好的控制程序上传到控制板中,同时还可以通过该口为电路板供电,驱动小功率的外部设备;

    14个数字输入/输出端,其中端口0(RX)和1(TX)分别连接主控芯片的串行引脚,用来接收和发送TTL串行数据。其中端口2、3可以接收外部信号,实现外部中断功能;端口3、5、6、9、10、11作为PWM端口,可用于电机PWM调速[5]或音乐播放;端口10(SS)、11(MOSI)、12(MISO)和13(SCK)在SPI模块库的支持下,可以提供SPI通信模式;端口13内部连接了一个LED指示灯,随着13脚上电平的高低变化,实现开启和关闭;

    6个模拟输入/输出端,其中端口4(SDA)和端口5(SCL)端口可以实现I2C通信;

    1个5 V DC输出和1个3.3 V DC输出,可为其它电路提高3.3 V和5 V直流电源; 1个?#27425;?#25509;口。

- Arduino ?#25945;?#20043;教程篇 -

- Arduino?#25945;?#20043;设计篇 -

- Arduino ?#25945;?#20043; DIY 制作篇 -

- Arduino ?#25945;?#20043;产品评测篇 -

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