文章目录
- 1. Arduino概述
- 1.1 是什么？
- 1.2 分类
- 1.3 组成
- 1.4 电源
- 2. Arduino软件开发流程
- 2.1 明确接口函数
- 2.2 连接板子
- 2.3 打开项目【或者自己编程序】
- 2.4 选择板子类型
- 2.5 选择通讯端口
- 2.6 下载程序
- 2.7. 编写程序代码——程序架构
- 3. 较常用的封装函数
- 3.1 `pinMode(pin, mode)` 函数
- 3.2 `digitalWrite(pin, value)` 函数
- 3.3 `digitalRead(pin)` 函数
- 3.4 `analogWrite(pin, value)`函数
- 3.5 `analogRead(pin)`函数
- 3.6 `delay(ms)` 函数
- 3.7 `delayMicroseconds(us)` 函数
- 4. 嵌入式技术基础实验平台
- 5. 注意事项
- 6. 点亮三色灯arduino代码示例
1. Arduino概述
1.1 是什么？
- Arduino是一个简单易用的
开源电子平台。 - Arduion作用：
- 【输入方面】可读取开关或传感器的数据（比如说读取盲盒的感应数据）
- 【输出方面】控制电机转动、LED灯的开关（经典的就是小车比赛中小车的驱动）
- 实现：借助
软件编程来控制Arduino满足所需要的功能 - 开发环境：基于Arduino IDE
- 优势：
- 所有的Arduino板是完全开源的，准许用户独立使用来满足他们不同需求
- 简化了微控制器的工作过程，将微控制器编程的细节进行封装，封装成易使用的包
- 在不需要全部了解微处理器底层工作原理和过程的基础上，完成设计
1.2 分类
开发板分为入门级、高级类、物联网类、教育类、可穿戴类等五大类
- 入门级：
UNO(较常用)、MICRO、NANO、MINI等 - 高级类：
MEGA(较常用)、ZERO、DUE等 - 物联网类：YUN、ETHERNET、TIAN等
- 教育类：CTC 101、ENGINEERING KIT等
- 可穿戴类：GEMMA、LILYPAD ARDUIUNO USB、LILYPAD ARDUINO MAIN BOARD等
Arduino开发板种类很多，我们主要学习
Arduino UNO和Arduino Mega 2560
1.3 组成
- 硬件（包括微控制器、电路板等）
- 软件（编程接口和语言）
- 小板 UNO组成：
- 大板 2560组成：
1.4 电源
- 三种供电方式
- USB供电 5VDC
- 电源插座 7-12VDC
- Vin引脚 7-12VDC
- 输入输出、开发板引脚序号
2. Arduino软件开发流程
准备开发套件：
- 开源电路板Arduino
- USB下载开发Cable A to B
- 一台计算机
- 软件开发工具Arduino IDE
2.1 明确接口函数
- Arduino IDE对数据类型和main()函数进行封装，在该函数中形成了两个接口函数
setup()和loop()。- 首先执行setup()，多用于设置引脚和初始化
- setup()执行后，loop()不断地循环执行该函数体内的语句
2.2 连接板子
- 用USB数据线
【USB数据线兼有供电和数据通讯的功能】将Mega2560板与电脑的USB口相连接，连线后电源指示灯点亮(绿色)
2.3 打开项目【或者自己编程序】
- Arduino IDE中封装大量示例代码，在软件库中选择所需要的代码，在下拉菜单中点击
文件（File）—示例（Examples）—0.1Basics—Blink，打开LED闪烁样例。也可以点击文件（File）—打开（Open），选择好编辑好的后缀为.ino的源文件
2.4 选择板子类型
- 点击
工具（Tools）—开发板（Board），在开发板列表中单击选中Mega2560
2.5 选择通讯端口
- 点击
工具（Tools）—端口（Serial Port）菜单，选择开发板的通讯端口（COM1 和 COM2 通常是硬件串口的保留端口）。 - 断开连接后消失的那个串口即是Arduino板的映射串口。
2.6 下载程序
- 点击程序中
右箭头（下图所示）的按钮，等待几秒，看到板子RX和TX指示灯在闪烁。 - 若下载成功，状态栏会出现
Done uploading的提示 - 若编译错误，则需要修改程序
2.7. 编写程序代码——程序架构
- 根前面所讲，setup()首先执行，且仅执行一次，来设置引脚和初始化等准备工作，接着loop()
不断执行该函数体的语句，执行完后又回到第2.2继续循环
3. 较常用的封装函数
在C/C++的基础上，封装库提供了丰富的函数，可以直接对数字或者模拟引脚进行操作
3.1 pinMode(pin, mode) 函数
pinMode为引脚模式，设置数字引脚方向为输入或输出- 参数1
pin为引脚号0 ~ 13(大板的话为0 ~ 53) 【用为对哪个引脚进行定义】 - 参数2
mode为INPUT、INPUT PULLUP 或 OUTPUT 三者之一eg:
- pinMode(13, OUTPUT); //数字13口定义为输出
- pinMode(8, INPUT); //数字8口定义为输入
- pinMode(9, INPUT_PULLUP); //数字9口定义成输入，内部上拉电阻
3.2 digitalWrite(pin, value) 函数
digitalWrite为开关输出操作，设置数字引脚的输出值，将某引脚中赋成高电平或低电平- 参数1
pin依旧为引脚号0 ~ 13(大板的话为0 ~ 53) 【用为对哪个引脚进行定义】 - 参数2
value为HIGH或LOW【若输出连接为灯的话，value决定于灯的亮灭】
eg:
digitalWrite(13, HIGH); //数字13口输出为高电平
3.3 digitalRead(pin) 函数
digitalRead为开关量输入操作，读取数字引脚的输入值- 参数
pin为引脚号 value为HIGH或LOW
eg:
digitalRead(8); //从数字8读取信号，返回值为HIGH或LOW
3.4 analogWrite(pin, value)函数
analogWrite为模拟量输出操作，当某些特定的数字引脚作为PWM（模拟量输出）时，设置PWM的输出值UNO pin为3，5，6，9，10，11【6路】2560 pin为2 ~ 13【15路】value为0 ~ 255，输出的模拟电压与value成正比【8位DA，0 ~ 5V表示为0 ~ 255】
eg: analogWrite(3, 127); // 从模拟口3引脚输出127
3.5 analogRead(pin)函数
analogRead为读取操作，读取模拟引脚的输入值pin为A0 ~ A5（A15），返回值为0 ~ 1023（10位AD，0 ~ 5V表示为0 ~ 1023）
eg: analogRead(A0); //从模拟口A0读取数据
3.6 delay(ms) 函数
delay(ms)为延时函数【单位ms】
eg: delay(1000); // 延时1000毫秒【即为1s】
3.7 delayMicroseconds(us) 函数
deayMicroseconds(us)为更加精确的延时函数【单位us】
eg: delayMicroseconds(500); // 延迟500微秒【即为0.5ms】
4. 嵌入式技术基础实验平台
最上排的引脚，右侧写G【GND的简写】，指0V，中间一排的引脚，最右侧写着V【VCC的简写】，指5V；最下排是数字引脚，最右侧为S【signal简写】，靠编号进行区分。
5. 注意事项
6. 点亮三色灯arduino代码示例
核心：通过高低电平控制灯的亮灭
int ledPin = 13; //定义一个名为ledPin的引脚，方便可读
void setup(){
pinMode(ledPin, OUTPUT); //定义引脚ledPIn为输出
}
void loop(){
digitalWrite(ledPin, HIGH); //将ledPin变为高电平--->灯发亮
delay(1000); //延迟1s,保持发亮状态
digitalWrite(ledPin, LOW); //将ledPin变为低电平--->灯熄灭
delay(1000); //延迟1s，保持熄灭状态
//以此循环，灯处在亮暗交替的 状态
}
