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Easy Arduino: 两个项目来帮助你开始

2024-07-02 08:15:59   223人阅读

许多Arduino的项目是基于两个简单的程序。

能所你的电脑所不能的单片机，那就是Arduino。

我们每天使用的计算机是强大的，但他们根本不了解身边发生了什么事。比如说你的笔记本电脑也不能感到光或水。另外，Arduino对外专门设计成键控的。它有一个用于简化传感器通信的输入、输出板子。

Arduino是由Massimo Banzi和他的意大利搭档Ivrea开发的，并由Ivrea，他最喜欢的酒吧命名。Banzi希望他的设计学生们有一个原型硬件的廉价，容易的解决方案。自2005年Arduino的发布，它已经从一个教学工具发展成为世界各地制造商的DIY项目。现在有了多模型——更先进的Arduino Due，大马力，微纳米。

无论你购买哪个Arduino模型，当你用它来做“互联网”项目时，单片机的实用性便体现出来了——Arduino可以很容易让你连接到真实世界，云端，或两者。本书中，我们将突出显示两个超基项目以便展示Arduino可以多简单。

开始使用Arduino

在我们能够完全理解Arduino是什么之前，知道它不是什么是很重要的。Arduino不是电脑（跟卡片电脑Raspberry Pi不一样）。它不能被独立编程，需要被插入到计算机中去。它不是特别强大或Arduino Uno有32 KB的内存 ，而苹果笔记本平均有8G。

所以为了使用Arduino，你不能只买单片机。以下的项目，你需要的是：

硬件

  • Arduino Uno. “Uno”在意大利语中是一的意思，但这并不是有史以来第一个Arduino，只是最基本的Arduino单片机的最新迭代。这些项目可以工作在任何一个模型上，但这是我用这一个。
  • B型USB线。我已经很多年没见过这些旧式的USB端口了，但你可能会通过旧的电子设备记住他们。他们的成本约5-10美元。
  • LED灯。可以直接粘在Arduino上的一个微小、发光的引脚；这些也往往是相当便宜的。

软件

  • Arduino IDE，意思是“集成开发环境，”是一个免费开源软件，用于“素描，”也就是Arduino用户所说的程序。

当你第一次打开Arduino IDE，你需要建立软件所使用的端口，点击“工具”——>“串口”。

  • 在OS X上，对于Uno串口就像“/dev/tty.usbmodem”，但其他类型的Arduino板可能不同。我的是“/dev/tty.usbmodem1421”。
  • 在Windows，串口是COM3或更高，因为COM1和COM2通常保留给其他硬件。为确定端口号，你可以拔掉Arduino并重新打开IDE菜单。哪个口子不再出现哪个就是你的Arduino。一般来说，你不用担心拔出你的Arduino电路板。我们知道功能齐全的电脑不会这样做，包括Raspberry Pi，因为他们可以在后台运行一个重要的操作系统任务。但是Arduino就是一个单片机，除非你主动让它写内存，否则它肯定是不会的。

Arduino 硬件初步: 闪烁一个LED

在这第一个项目中，我们将概述Arduino产生物理输出的最基本方式，在这个实例中，闪烁一个LED灯。

我们要去写一个非常简单的程序使得LED频闪——或者是当我自豪地向他展现了我的迭代时，我的朋友巧妙的跟我讲的，“一个非常小的狂欢”。本程序是基于开源项目Blink sketch，它可以在Arduino的官网找到。

首先，设置硬件，将LED的两个叉分别粘到Arduino的GND和引脚13上。

一个叉略短于另外一个叉——短的这个时负极头，因此，这个接“地，”或是GND输入/输出。

注意短的接GND.

现在让我们开始写程序。首先，让我们给它命名。Arduino将忽略行内双斜杠后边的内容，所以这是为自己写注释的好方法：

// Program 1: Making an LED blink on and off

当包含硬件时，我们需要告诉Arduino在它的14跟不同的输入/输出引脚中哪儿会有信号。在这种情况下，我们固定13引脚的LED。这是我们的如何命名固定在引脚13的LED，其中“LED”只是我给的变量名：

int LED = 13;

每一个Arduino程序由两部分组成：void setup() 和 void loop()。这是能够运行的最小的Arduino程序。

在 void setup()中, 我们告诉Arduino初始化引脚为输出: 

void setup() { 
pinMode(LED, OUTPUT);
}

在void loop()中，我们告诉Arduino“写”一个值到引脚13中。因为我想让它闪烁，在每排中我们要使它写四个不同命令的一个序列。你能猜出的词“loop，直到把Arduino关掉前，我们希望它继续。

在下面的代码中，LED代表我们分配了同一个变量。”HIGH”告诉Arduino给LED提供五伏的电源，而“LOW”提供零伏。在闪烁时，使得它延迟“1000”毫秒每一整秒：

void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);  
  delay(1000);              
  digitalWrite(LED, LOW);    
  delay(1000);  
}

当把它们放在一起时，整个程序如下（再次声明，Arduino忽略行内双斜杠后边的内容，所以那只是你自己的注释）：

// 程序 1: 使一个LED闪烁开和关
int led = 13; // name the LED in pin 13
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT); // tell Arduino the pin in question is an output
}
void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);     // deliver 5V to LED
  delay(1000);                     // wait a second
  digitalWrite(LED, LOW);      // deliver 0V to LED 
  delay(1000);                     // wait a second
}

点击checkmark来验证你的代码是没有错误的，然后按play键。如果你的Arduino已经插入，它应该开始运行你的闪烁程序了。

Arduino 软件程序: 打印到电脑上

现在让我们来控制开关并尝试演示Arduino是如何产生数字输出的最基本工程。

我们将要设置Arduino “打印”，或是在您的计算机屏幕上显示信息。这个程序基于Paul Bianchi的Arduino printing tutorial。

在这个实例中没有硬件，这样我们就可以直接跳到程序。再次，这将发生在两个部分： void setup() 和 void loop()。

在void setup()中，我们要打开一个Arduino和计算机之间通信的线程，特别是在9600 b/s。如果你使用另一个号码，你可能会在计算机上打印出乱码而不是文字。

void setup() { 
Serial.begin(9600); 
}

在void loop() 中，这部分很像我们的一个LED程序。我们要给它两条独立的指令，告诉它在他们之间每一整秒中断。Println是Arduino输出到你的电脑显示的命令。注意"Println"使用的是小写的"L,"而不是大写的"i"!

void loop() { 
Serial.println(“hello”);
delay(1000);
Serial.println(“world.”);
delay(1000);
}

将标题和注释等放到一起，如下：

// 程序 2: 使Arduino打印 “Hello World”到电脑上
void setup() {
Serial.begin(9600); // open a 9600 baud communication line to computer
}
void loop() {
Serial.println(“Hello”);        // write the word “Hello”
delay(1000);                    // wait a second
Serial.println(“World”);      // write the word “World”
delay(1000);                   // wait a second
}

验证你的代码并运行。什么都不会显示，直到你点击Arduino IDE窗口右上角的“Serial Monitor”。你应该看到一个不停输出的“Hello World，”一遍又一遍，直到你拔掉Arduino。你会看到它的不完美：我总是有点乱码，但很快它自己就好了。

这两个Arduino项目都非常基本，但是通过执行他们你已经开始看到，可以与传感器通信和写结果到您的计算机的Arduino的潜力。如果你把这两个项目整合——例如，你可以连接一个温度计到你的Arduino，并告诉它将温度写到你的笔记本电脑，你会很快实现Arduino的可能性几乎是无止境的。


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