Arduino -基础和设计

定义Arduino

Arduino实际上是一种基于微控制器的套件，由于其开源硬件特性，它既可以直接从供应商处购买使用，也可以使用组件在家里制作。它主要用于通信和控制或操作许多设备。它由Massimo Banzi和David Cuartielles于2005年创立。

Arduino架构:

Arduino的处理器基本上使用哈佛架构，其中程序代码和程序数据有单独的内存。它由两个存储器组成——程序存储器和数据存储器。代码存储在闪存程序存储器中，而数据存储在数据存储器中。Atmega328有32 KB的闪存存储代码(其中0.5 KB用于引导加载程序)，2 KB的SRAM和1 KB的EEPROM，并以16MHz的时钟速度运行。

Arduino销图

Arduino单板的一个典型例子是Arduino Uno。它由ATmega328-一个28脚的微控制器组成。

Arduino Uno由14个数字输入/输出引脚(其中6个可以用作PWM输出)、6个模拟输入、一个16 MHz晶体振荡器、一个USB连接、一个电源插孔、一个ICSP头和一个复位按钮组成

权力杰克Arduino既可以通过pc上的USB接口供电，也可以通过适配器或电池等外部电源供电。它可以在7到12V的外部电源上工作。电源可以通过引脚Vin或通过IORef引脚给出电压参考外部应用。

数字输入:它由14个数字输入/输出引脚组成，每个引脚提供或占用40mA电流。其中一些有特殊的功能，如引脚0和1，分别作为Rx和Tx，用于串行通信，引脚2和3是外部中断，引脚3,5,6,9,11提供pwm输出，引脚13连接LED。

模拟输入:它有6个模拟输入/输出引脚，每个都提供10位的分辨率。

基诺:模拟输入参考

重置:低电平复位微控制器。

如何编写Arduino程序?

Arduino最重要的优点是可以直接将程序加载到设备上，而不需要任何硬件程序员烧录程序。这是因为存在0.5KB的引导加载程序，它允许程序被烧毁到电路中。我们只需要下载Arduino软件然后写代码。

Arduino工具窗口由工具栏和按钮组成，如验证、上传、新建、打开、保存、串行监视器。它还包括一个编写代码的文本编辑器、一个显示反馈(如显示错误)的消息区、显示输出的文本控制台和一系列菜单(如文件、编辑、工具菜单)。

Arduino编程的5个步骤

• 用Arduino编写的程序被称为草图。一个基本的草图由3部分组成

1.声明的变量
2.初始化:它写入setup()函数中。
3.控制代码:它由loop()函数编写。

• 草图以.ino扩展名保存。通过工具栏上的按钮或工具菜单，可以进行验证、打开草图、保存草图等操作。
• 草图应该存储在速写本目录中。
• 从工具菜单和串口编号中选择合适的板。
• 单击“上传”按钮或从“工具”菜单中选择“上传”。因此，代码由引导加载程序上传到微控制器上。

Adruino的基本功能如下:

• digitalRead(pin):读取给定pin处的数字值。
• digitalWrite(pin, value):将数字值写入给定的pin。
• pinMode(引脚，模式):设置引脚为输入或输出模式。
• analogRead(pin):读取并返回值。
• analogWrite(pin, value):将值写入该pin。
• serial.begin(波特率):通过设置比特率来设置串口通信的开始。

如何设计自己的Arduino?

我们也可以根据Arduino供应商给出的原理图设计我们自己的Arduino，也可以在网站上找到。所有我们需要的是以下组件-一个面包板，一个led，一个电源插座，一个IC插座，一个微控制器，几个电阻，2个稳压器，2个电容。

• IC插座和电源插孔安装在板上。
• 使用稳压器和电容的组合添加5v和3.3v稳压器电路。
• 为微控制器引脚添加适当的电源连接。
• 连接IC插座的复位引脚到一个10K电阻。
• 连接水晶振荡器引脚9和10
• 将led连接到适当的引脚上。
• 将母头安装到板上，并将它们连接到芯片上的各自引脚。
• 挂载一行6个男性标题，它可以作为上载程序的替代。
• 把程序上传到现成的Adruino的微控制器上，然后撬开它，把它放回用户工具包上。

如今，Arduino受到青睐的7个原因

1. 它是便宜的
2. 它附带了一个开源硬件特性，允许用户使用已经可用的工具包作为参考源来开发自己的工具包。
3. Arduino软件兼容所有类型的操作系统，如Windows、Linux和Macintosh等。
4. 它还带有开源软件功能，使有经验的软件开发人员能够使用Arduino代码与现有的编程语言库合并，并可以扩展和修改。
5. 它对初学者来说很容易使用。
6. 我们可以开发一个基于Arduino的项目，可以是完全独立的项目，也可以是与加载在计算机中的软件直接通信的项目。
7. 它带有一个简单的提供，连接计算机的CPU使用串行通信通过USB，因为它包含内置的电源和重置电路。

这就是关于Arduino的一些基本概念。您可以将它用于许多类型的应用程序。例如，在应用中涉及控制一些驱动器，如电动机，发电机，基于传感器的输入。

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• Arduino引脚图来自Flickr