一起学习Arduino:前言
本文内容:
一、Arduino是什么
二、Arduino能做什么,仅是学来拼接个LED灯闪一闪玩玩吗
三、学习Arduino需要具备什么样的知识
四、学习Arduino需要准备怎样的软件
五、如何购买硬件、配套元件
正文
一、Arduino是什么?
先来看看这个Arduino怎么读?有很多近似的读法,我个人比较喜欢“阿杜依诺”这个读法。
Arduino是一款由一个欧洲开发团队在2005年开发的,基于开放原始代码的Simple i/o开源电子原型平台。它具有开发语言和开发环境都很简单、易理解的特点,可以快速使用Arduino做出各种有趣的电子产品、小制作,是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台,和一套为Arduino板编写程序 的开发环境组成。Arduino可以用来开发交互产品,比如它可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino项目可以是单独的,也可以在运行时和你电脑中运行的程序(例如:Flash,Processing,MaxMSP)进行通讯。
由于Arduino的简单易学,上手快,成了非电子技术专业但又喜好电子制作人士的优选工具,更是现在很多青少年学习编程智能开发的配套器材。
Arduino 有一系列的板子,根据不同环境需要使用不同型号的板子,如Arduino Uno、Arduino Nano、Arduino LilyPad、Arduino Mega 2560、Arduino Ethernet、Arduino Due、Arduino Leonardo、ArduinoYún 、Arduino Pro mini等等。
初学建议使用Arduino Uno,它的体型适中,以其作为开发板的学习资料比较多,我们就以它来一起学习。
意大利版的Arduino uno图片
由于Arduino uno是开源的,其板子可以仿版。
国内的Arduino uno 仿版图片
小巧玲珑的Arduino pro mini
Arduino nano,指甲那么宽
Arduino Uno的示意图
二、Arduino能做什么,仅是学来拼接个LED灯闪一闪玩玩吗?
引用网络上文章一段话:在问世的15年之后,Arduino仍然被众多工程师认为是业余设计爱好者的“玩具”,尽管归功于物联网(IoT)的崛起,该平台已经被规模更大的商业项目采用。
“我认为在围绕着Arduino的市场上,仍然存在很大的误解;”Arduino首席营销官Sander Arts表示:“有很多人认为这个东西有闪闪发亮的LED,你也可以做一个Arduino自动喂鱼器,而在此同时,也有很多人用它来打造能改变世界的各种东西,特别是在IoT领域。”
Arts指出,虽然Arduino被全世界的业余爱好者、修补匠,以及第一次接触电子设计的年轻人们采用,它也成为了数以百计值得被关注甚至获得成功的企业基础,例如Pebble Watch还有几乎所有的3D打印机、无人机等等。
Arduino在物联网风潮中大获成功,是因为其易用性、相对较低廉的价格,以及拥有庞大的生态系统支持──这些都是非常重要的因素,特别是对于那些硬件经验有限的人来说。
(出处:物联网风口下,Arduino已不再是业余爱好者的“玩具”
电子工程专辑https://www.eet-china.com/news/201805151510.html)
三、学习Arduino需要具备什么样的知识?
极易上手,学习Arduino只需要有点初、高中的电学和很基础的C语言知识。针对低年级学生,甚至没有编程语言基础也一样轻松学习!因为有很多基于srcatch的各类图形编程语言可以供使用,如Mind+、Mixly、Linkboy等等,构思好运行方案,搭搭积木就可以了。
四、学习Arduino需要准备怎样的软件?
1、图形编程
这个就简单了,在Mind+、Mixly、Linkboy环境下,直接在界面下写好就可以上传到Arduino板子运行,Linkboy还可以在电脑上仿真运行,在指令(代码)上传前可以预览运行状况。
下面是示例图:
Linkboy可以仿真,有积木界面,适合低年级学生。
Linkboy的图形仿真编程界面
Linkboy代码界面是Python语言,看起来代码很多,不像下面三款C语言的界面简洁。
Mind+、Mixly、啃萝卜可以是图形积木界面,也可以用代码界面,这对学习代码编程提高很有帮助。代码编程与图形编程相比,代码编程更快、自由度更大,能更好的发挥你的想像与创意,更能与未来进一步学习与应用STM32打下基础。代码界面是C语言,与Arduino IDE可很好地对接。
Mind+的积木界面(左)、代码界面(右)
2、Arduino IDE
Arduino IDE是Arduino官方推出的一个集成开发环境。Arduino IDE界面友好,语法简单,对于初学者来说极易掌控,同时也保留了足够的灵活性。在开发方式上使得Arduino的程序开发变得非常便捷,开发者可以更加关注创意与实现,更快的完成自己的项目开发,大大的节约了学习的成,缩短了开发的周期成本。
这个就要略懂一点C语言了,初学不需要接触高深的C语言,有基本语法知识,掌握基本的和必要的函数的用法、各类传感器的资料知识,也差不多了。
Arduino IDE界面
这里教大家一个技巧,初次时接触各类传感器时,可以使用Linkboy或啃萝卜边仿真边认识传感器的用法,也可以使用啃萝卜、Mixly、Mind+,可以一边使用图形界面快速上手,一边可以瞄瞄C语言的编程界面是怎么样的,对比学习起来就快了。(啃萝卜很高好的一款仿真软件,可惜停更了)
莫笑Arduino简单,学好后也可以转学STM32,Arduino IDE只要添加相应的库文件,照样可以用来开发STM32,如STM32F103c8t6。(STM32比Arduino功能强大且快)
3、其他辅助软件
(1)Fritzing
用作绘制接线图,非常直观。
Fritzing绘制电路接线图
(2) Proteus电路仿真软件
当你的学习到一定程序,上面说的仿真软件满足不了你时,可以用它,比如:你想用Uno 通过两块甚至4、8块74HC595驱动很多的LED灯时,我猜你不想去装那么多的实物器件时,你可以考虑它。
五、如何购买硬件、配套元件?
1、购买套件,适合低年级的初学者,网上一大堆,有意大利版,也有山寨版,各人所好了。
2、购买散件,适合有一定基础或目标的学习者,因为套件虽方便,但有一些东西你是用不着,纯用来拼接看看效果的。反正现在很多都包邮,要什么买什么,也很高方便的。
至于买意版还是仿版,如是用来学习建议仿版,除开价钱差距外,其他区别不大,而且仿版烧了不心痛。
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