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第一个Arduino项目的分步指南

2019-05-15
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*本篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。


概    述

Arduino是一款开源软硬件平台,被业余爱好者、DIY爱好者、学生和专业人士广泛使用。由于其易用性和成本优势,也成为我个人最喜欢的原型平台。今天,我会详细教您下载并安装Arduino IDE、编写一个LED闪烁Arduino程序、将程序上传到Arduino板进行实现,以帮您轻松使用Arduino


估计完成时间:30-45分钟


所需器件和设备

  • Arduino开发板(Uno、Nano、Mega等)

  • LED

  • 电阻

  • 面包板

  • 跳线

  • 电脑,连接互联网



目录


1.    安装Arduino IDE

2.    搭建电路

3.    编写Arduino程序

4.    上传Arduino程序,点亮LED

    附件:Arduino代码


1) 安装Arduino IDE


Arduino IDE是Arduino的开源软件集成开发环境。该款IDE包含了软件开发的所有必要工具。要使用Arduino开发板,您需要下载Arduino IDE,使用该IDE编辑您的源代码,然后将代码上传至开发板。Windows、Mac和Linux系统都可以安装Arduino IDE。


您可以在这里下载最新版的Arduino IDE:https://www.arduino.cc/en/Main/Software

请下载程序,并按照必要的安装步骤安装到您的电脑上。



2) 搭建电路

需要搭建的电路非常简单。我使用面包板来搭建这个电路。您可以将元件焊接在一起,也可以利用原型板为您的Arduino制作一块开发板。搭建电路之前,我喜欢先用Fritzing绘制我的电路原理图(图1:Fritzing原理图)。Fritzing是一款开源原理图设计和PCB布线软件。Fritzing的下载地址如下:http://fritzing.org/home/.

图1:Fritzing原理图


LED和电阻应串联在数字I/O引脚3和接地引脚之间(图2:Arduino电路板连接)。电阻的作用是限制流过LED的电流,并应根据您的LED进行相应调整,以防止电流过大将LED烧坏。


图2:Arduino电路板连接


图3:面板上的LED和电阻


3) 编写Arduino程序

Arduino IDE安装成功之后,我们就可以开始编写代码了。Arduino的源代码文件称为Sketch(草拟程序)。Arduino编程语言基于C/C++,而且非常相似。打开Arduino IDE,屏幕上会出现一个新的空白程序(图4:新Arduino程序)。


图4:新Arduino程序


Arduino程序分为两个部分:a) 设置和b) 循环。我喜欢为我的所有源代码添加一个头文件,描述代码的标题、日期、说明和版本(如有必要)(图5:源代码头文件)。


图5:源代码头文件


下一步应包含任何必要的库,但是我们的代码不使用任何库,因此我们可以跳过这一步。

接下来,我们编写全局变量定义。这一步并不是必须的。但是,在处理更复杂的代码时,这种定义可以简化代码并使得程序编辑更加容易。定义一个变量时,其实是为变量分配一个值。在本例中,我将Arduino Uno上的数字I/O引脚3定义为LED输出引脚(图6:LED引脚定义)。

如果将来我想改变LED的输出引脚,那么我只需改变这个定义即可,不必更改任何其他代码。


图6:LED引脚定义


代码的设置部分是进行必要软硬件配置的地方。这部分代码只运行一次。我们想驱动LED,因此我们应将LED所连的数字I/O引脚配置为输出引脚(图7:引脚配置)。


图7:引脚配置


现在我们已经完成了Arduino的设置,可以编写代码的主体了。编写的代码应位于循环部分中,系统上电后会一直重复执行,除非另有说明或直到Arduino电源断开后才会停止。

为了每秒闪烁一次LED,我们编写以下命令(图8:LED闪烁循环):
1) 点亮LED
2) 等待0.5秒(500毫秒)
3) 熄灭LED
4) 等待0.5秒
5) 重复

由于我们编写的代码位于循环函数中,因此Arduino会自动重复执行这些代码。


图8:LED闪烁循环


4) 上传Arduino程序

用USB电缆将Arduino开发板连至电脑。连接Arduino后,请按照以下步骤上传程序:

1) 选择目标板(图9:目标板选择)

  • 目标板选择会告诉Arduino IDE您要上传的Arduino开发板。

  • 注:如果您的开发板不是Arduino Uno,那么请选择您的开发板对应的型号。



图9:目标板选择


2) 选择电路板连接的串口(图10:串口连接)

  • 注:在Windows系统上,串口通常是一个COM端口。


图10:串口连接


3) 按下“上传”按钮将程序上传到Arduino(图11:上传按钮位置)


图11:上传按钮位置


祝贺您!现在您的LED应该每秒闪烁一次(图12:LED熄灭,图13:LED点亮)。您刚刚安装了Arduino IDE,并用它成功编写并上传了您的第一个Arduino程序。


图12:LED熄灭


图13:LED点亮


5) 附件:Arduino代码



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