Arduino學習筆記 (一) -- 概述


Arduino 概述

Arduino是一個基於易用硬件和軟件的原型平台(開源)。它由可編程的電路板(稱為微控制器)和稱為Arduino IDE(集成開發環境)的現成軟件組成,用於將計算機代碼寫入並上傳到物理板。

 

主要特點是:

  • Arduino板卡能夠讀取來自不同傳感器的模擬或數字輸入信號,並將其轉換為輸出,例如激活電機,打開/關閉LED,連接到雲端等多種操作。

  • 你可以通過Arduino IDE(簡稱上傳軟件)向板上的微控制器發送一組指令來控制板功能。

  • 與大多數以前的可編程電路板不同,Arduino不需要額外的硬件(稱為編程器)來將新代碼加載到板上。你只需使用USB線即可。

  • 此外,Arduino IDE使用C++的簡化版本,使其更容易學習編程。

  • 最后,Arduino提供了一個標准的外形規格,將微控制器的功能打破成更易於使用的軟件包

                

 

 

arduino的硬件類型不計其數,本人選擇的是最常見的入門板 -  Arduino Uno R3 

uno原廠板為意大利生產(價格$20),控制器為ATMEGA328;

鑒於原廠板價格較貴,國內第三方的uno板子一般質量也沒問題,使用起來和原廠版基本一模一樣,更何況價格更低(價格¥25),我們可以選擇國內生產的板子;

某寶上還有第三方的uno改進版(也叫行家版),這一款使用了更廉價的微控制器,性能與原廠基本相同,價格低的令人發指(¥13左右)(建議新手入門可以選擇這一款)。

Arduino 板的說明

Power USB

電源USB

Arduino板可以通過使用計算機上的USB線供電。你需要做的是將USB線連接到USB接口。

Barrel Jack

電源(桶插座)

Arduino板可以通過將其連接到電影插口直接從交流電源供電。

Voltage Regulator

穩壓器

穩壓器的功能是控制提供給Arduino板的電壓,並穩定處理器和其他元件使用的直流電壓。

Crystal Oscillator

晶體振盪器

晶振幫助Arduino處理時間問題。Arduino如何計算時間?答案是,通過使用晶體振盪器。在Arduino晶體頂部打印的數字是16.000H9H。它告訴我們,頻率是16,000,000赫茲或16MHz。

Arduino Reset

Arduino重置

你可以重置你的Arduino板,例如從一開始就啟動你的程序。可以通過兩種方式重置UNO板。首先,通過使用板上的復位按鈕(17)。其次,你可以將外部復位按鈕連接到標有RESET(5)的Arduino引腳。

Pins

引腳(3.3,5,GND,Vin)

  • 3.3V(6) - 提供3.3輸出電壓

  • 5V(7) - 提供5輸出電壓

  • 使用3.3伏和5伏電壓,與Arduino板一起使用的大多數組件可以正常工作。

  • GND(8)(接地) - Arduino上有幾個GND引腳,其中任何一個都可用於將電路接地。

  • VVin(9) - 此引腳也可用於從外部電源(如交流主電源)為Arduino板供電。

Analog pins

模擬引腳

Arduino UNO板有六個模擬輸入引腳,A0到A5。這些引腳可以從模擬傳感器(如濕度傳感器或溫度傳感器)讀取信號,並將其轉換為可由微處理器讀取的數字值。

Main microcontroller

微控制器

每個Arduino板都有自己的微控制器(11)。你可以假設它作為板的大腦。Arduino上的主IC(集成電路)與板對板略有不同。微控制器通常是ATMEL公司的。在從Arduino IDE加載新程序之前,你必須知道你的板上有什么IC。此信息位於IC頂部。有關IC結構和功能的更多詳細信息,請參閱數據表。

ICSP pin

ICSP引腳

大多數情況下,ICSP(12)是一個AVR,一個由MOSI,MISO,SCK,RESET,VCC和GND組成的Arduino的微型編程頭。它通常被稱為SPI(串行外設接口),可以被認為是輸出的“擴展”。實際上,你是將輸出設備從屬到SPI總線的主機。

Power LED indicator

電源LED指示燈

當你將Arduino插入電源時,此LED指示燈應亮起,表明你的電路板已正確通電。如果這個指示燈不亮,那么連接就出現了問題。

TX and RX LEDs

TX和RX LED

在你的板上,你會發現兩個標簽:TX(發送)和RX(接收)。它們出現在Arduino UNO板的兩個地方。首先,在數字引腳0和1處,指示引腳負責串行通信。其次,TX和RX LED(13)。發送串行數據時,TX LED以不同的速度閃爍。閃爍速度取決於板所使用的波特率。RX在接收過程中閃爍。

Digital I/O

數字I/O

Arduino UNO板有14個數字I/O引腳(15)(其中6個提供PWM(脈寬調制)輸出),這些引腳可配置為數字輸入引腳,用於讀取邏輯值(0或1) ;或作為數字輸出引腳來驅動不同的模塊,如LED,繼電器等。標有“〜”的引腳可用於產生PWM。

AREF

AREF

AREF代表模擬參考。它有時用於設置外部參考電壓(0至5伏之間)作為模擬輸入引腳的上限。

 

 

 


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