ARDUINO簡介——入門篇

1、ARDUINO簡介 入門篇杭州電子科技大學 劉琦1、 什么是ARDUINO Arduino的產生是為了滿足創(chuàng)意創(chuàng)新的需求！Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，包含硬件（各種型號的arduino板）和軟件（arduino IDE)。它適用于愛好者、藝術家、設計師愛好者、藝術家、設計師和對于“互動”有興趣的朋友們。 中文名：n. (Arduino)人名；(意)阿爾杜伊諾 為什么使用ARDUINO做開發(fā) 用Arduino制作作品或者進行產品開發(fā)的優(yōu)勢是很明顯的。跨平臺Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OSX、Linux三大主流操作系統(tǒng)上運行，而其

2、他的大多數(shù)控制器只能在Windows上開發(fā)。簡單清晰的開發(fā)Arduino IDE基于processing IDE開發(fā)。對于初學者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發(fā)，是對 AVRGCC庫的二次封裝，不需要太多的單片機基礎、編程基礎，簡單學習后，你也可以快速的進行開發(fā)。 ARDUINO的優(yōu)勢 Arduino不僅僅是全球最流行的開源硬件，也是一個優(yōu)秀的硬件開發(fā)平臺，更是硬件開發(fā)的趨勢。Arduino簡單的開發(fā)方式使得開發(fā)者更關注創(chuàng)意與實現(xiàn)，更快的完成自己的項目開發(fā)，大大節(jié)約了學習的成本，縮短了開發(fā)的周期。 因為Arduino的種種優(yōu)勢，越來越多的專業(yè)硬件

3、開發(fā)者已經或開始使用Arduino來開發(fā)他們的項目、產品；越來越多的軟件開發(fā)者使用Arduino進入硬件、物聯(lián)網等開發(fā)領域；大學里，自動化、軟件，甚至藝術專業(yè)，也紛紛開展了Arduino相關課程。ARDUINO的歷史Arduino是什么？Arduino是一塊基于開放源代碼的USB接口Simple I/O接口板（包括12通道數(shù)字GPIO，4通道PWM輸出，6-8通道10bit ADC 輸入通道），并且具有使用類似Java，C語言的IDE集成開發(fā)環(huán)境。讓您可以快速使用Arduino語言與Flash或Processing等軟件，作出互動作品。Arduino可以使用開發(fā)完成的電子元件例如Switch或

4、Sensors或其他控制器、LED、步進馬達或其他輸出裝置。Arduino也可以獨立運作成為一個可以跟軟件溝的接口，例如說：flash processing Max/MSP VVVV 或其他互動軟件。Arduino開發(fā) IDE 接口基于開放源代碼，可以讓您免費下載使用開發(fā)出更多令人驚艷的互動作品。這個最經典的開源硬件項目，誕生于意大利的一間設計學校。Arduino的核心開發(fā)團隊成員包括：Massimo Banzi，David Cuartielles，Tom Igoe，Gianluca Martino，David Mellis和Nicholas Zambetti。ARDUINO名字的由來 意大利

5、北部一個如詩如畫的小鎮(zhèn)Ivrea，橫跨過藍綠色Dora Baltea河，它最著名的事跡是關于一位受壓迫的國王。公元1002年，國王Arduin成為國家的統(tǒng)治者，不幸的是兩年后即被德國亨利二世國王給廢掉了。今日，在這位無法成為新國王的出生地，cobblestone街上有家叫di Re Arduino的酒吧紀念了這位國王。Massimo Banzi經常光臨這家酒吧，而他將這個電子產品計劃命名為Aruino以紀念這個地方。ARDUINO的歷史 據(jù)說Massimo Banzi的學生們經常抱怨找不到便宜好用的微控制器，2005年冬天，Massimo Banzi跟朋友David Cuartielles討論

6、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。幾乎任何人，即使不懂電腦編程，也能用Arduino做出很酷的東西，比如對感測器作出回應，閃爍燈光，還能控制馬達。ARDUINO與開源隨后Banzi，Cuartielles，和Mellis把設計圖放到了網上。保持設計的開放源碼理念，因為版權法可以監(jiān)管開源軟體，卻很難用在硬體上，他們決定采用Cre

7、ative Commons許可。Creative Commons（CC）是為保護開放版權行為而出現(xiàn)的類似GPL的一種許可（license）。在Creative Commons許可下，任何人都被允許生產電路板的復制品，還能重新設計，甚至銷售原設計的復制品。你不需要付版稅，甚至不用取得Arduino團隊的許可。然而，如果你重新發(fā)布了引用設計，你必須說明原始Arduino團隊的貢獻。如果你調整或改動了電路板，你的最新設計必須使用相同或類似的 Creative Commons許可，以保證新版本的Arduino電路板也會一樣的自由和開放。唯一被保留的只有Arduino這個名字。它被注冊成了商標。如果有人

8、想用這個名字賣電路板，那他們可能必須付一點商標費用給Arduino的核心開發(fā)團隊成員。你可以參考Arduino 的官方網站http:/www.arduino.cc，通過鏈接你會找到各種創(chuàng)意作品的源碼，當然也有很多機器人應用實例代碼，例如直流電機PWM 調速、舵機控制、超聲波測距、紅外傳感器尋跡等，相信它能使你早日實現(xiàn)機器人DIY 的夢想。ARDUINO系列控制器特色1、開放源代碼的電路圖設計，程序開發(fā)接口免費下載，也可依需求自己修改；2、可以采用USB 接口供電，也可以外部供電，雙向選擇；3、Arduino支持ISP 在線燒寫，可以將新的“bootloader”固件燒入 ATmega168 或

9、AT mega328芯片。有了bootloader之后，可以通過USB 更新程序；4、可依據(jù)官方提供的Eagel格式PCB 和SCH 電路圖，簡化Arduino模組，完成獨立運作的微處理控制?？珊唵蔚嘏c傳感器，各式各樣的電子元件連接（紅外線、超音波、熱敏電阻、光敏電阻、伺服舵機等）；5、支持多種互動程序，如：Flash、Max/Msp 、VVVV 、C、Processing.等；6、應用方面，利用Arduino，突破以往只能使用鼠標、鍵盤，CCD等輸入的裝置的互動內容，可以更簡單地達成單人或多人游戲互動。ARDUINO作品首款完整機器人平臺Arduino宣布向機器人領域進發(fā)，發(fā)布了名為Ardu

10、ino Robot的首款完整機器人。 這款機器人尺寸為178 x 102mm，將兩個圓形Arduino板疊一起。上部的Arduino板名為“Control Board”，主要讀取主板傳感器的各種數(shù)據(jù)并且內置處理器進行相應的計算處理。 在機器人身上裝備了一些常見的傳感器設備，比如數(shù)字羅盤，紅外感應器，彩色液晶屏，揚聲器，地面?zhèn)鞲衅?，可活動的LED指示燈等等。這款機器人還能進行各種編程，能夠通過USB連接到電腦上連接。機器人通過四節(jié)可充電AA鎳氫電池提供能量。 Will OBrien最近利用自己手頭的老iPhone和一個Arduino（可開發(fā)電路板）自行研制了一個通過iPhone短信發(fā)動汽車的組合

11、，短信也能發(fā)動汽車，聽起來是不是很神奇？ 基于ARDUINO的智能家居方案將你需要互相控制燈光的每個房間，換上智能開關，配對后就能通過無線在一個房間對另一個房間的燈光進行控制和監(jiān)視。簡答的說，就是你只需要更換掉你臥室和廁所里的普通照明開關，就可以在臥室里看到廁所的燈是否關閉了，能通過臥室的面板來關閉廁所的燈光。 用ARDUINO UNO去顯示圖像 全彩RGB LED陣列屏ARDUINO驅動板COLORDUINO“tilt radio”傾斜收音機是以色列設計師luka or的作品，他利用arduino來研究交互設計中的極簡主義。設計師將收音機和使用者體驗等元素全都剝離，僅留下必要部分收音機的AM

12、/FM調幅/調頻系統(tǒng)，設計師甚至把物理上的調節(jié)按鈕也去掉了。使用者通過將收音機左右傾斜來實現(xiàn)波段和頻道調節(jié)，省去了傳統(tǒng)的調頻按鈕。在用戶體驗方面，收音機傾斜的位置還反映了使用者的收聽頻率和習慣。 ARDUINO MOISTURE SENSOR土壤濕度傳感器 自動澆花 這款阿迪達斯帆布膠底運動鞋內置有Arduino控制板，板上連接有陀螺儀、加速度傳感器、壓力傳感器、喇叭和藍牙等，它判斷穿戴者的活動與行走路徑，時不時的用英國男人忠告式的腔調說一些鼓勵的話或不耐煩的話。當你坐著不動，它會說：“超級無聊?！倍斈氵\動跳躍時，它會說：“我喜歡鞋帶上有風的感覺”。你也可以設置鞋子的個性，這樣它也會說臟話。

13、 會說話的運動鞋，還有什么不能？利用ARDUINO玩出來的各種各樣發(fā)燒級玩具 基于ARDUINO編程 捷克學生發(fā)明智能照明燈一名捷克學生通過Arduino編程，設計了這臺能夠自動尋找黑暗角落并將其照亮的機器人燈。這款燈采用了S型仿生外觀設計，由底部的輪子、配重塊、主體程序和頭部聚光燈組成。設計者還賦予了它“生命”當它發(fā)現(xiàn)黑暗或者光線不足的角落，就會停下來在原地做出前后俯仰的動作，如同在興奮地炫耀它的勞動成果。 用ARDUINO在彩色顯示屏上顯示GOOGLE天氣信息 看到街邊停車場的自動欄桿隨轎車的進出自動升降，于是前去觀察，一上一下的，蠻有意思，想想，是否可以做個原型產品娛樂下，所以我就制作了這個Arduino與LEGO結合下的自動欄桿。 這個作品的工作過程是：當紅外傳感器（圖中黃色圓柱狀器件）檢測到小車到達欄桿前方，欄桿自動升起打開，并保持打開狀態(tài)一小會，小車通過欄桿處后，欄桿會放下關閉。ARDUINO與LEGO結合下的自動欄桿推薦網站HTTP:/WWW.ARDUINO.CN/ARDUINO的使命 Arduino是為希望創(chuàng)建交互式物理對象的的實踐者、喜歡創(chuàng)造發(fā)明的人一記藝術家構建的一系列基于單片機的人機互動產品開發(fā)平臺。其通過接收來自各種傳感器的輸入來感知環(huán)境的變化，通過控制燈光，馬達和其它驅動器來表現(xiàn)行為。由于其具有高度的模