大家平時在作品集裡會看到很多用Arduino實作的裝置,可能是互動裝置,可能是藝術裝置。很多同學會對Arduino這個部分感興趣,也喜歡做相關項目,覺得做起來很有意思。我今天來講一講Arduino的相關知識,友善感興趣的同學入門。
Arduino是一款便捷靈活、友善上手的開源電子原型平台。包含硬體(各種型号的Arduino闆)和軟體(ArduinoIDE)。我們為什麼說它擁有開源的特性呢,“開源(open source)”這個詞,指的是事物規劃為可以公開通路的,是以人們可以修改并分享。arduino是一個面向所有人的平台,隻要你掌握了Arduino運作的邏輯和語言,就能夠用它實作你自己的概念,想法等。
Arduino硬體部分可以獨立工作,也可以與外部硬體裝置協同工作。比如利用Arduino配合各種傳感器(超音波傳感器,光敏電阻,溫濕度傳感器,聲音傳感器,酸堿度傳感器等等)來感覺環境,我們還可以使用Arduino控制舵機來驅動機械臂、機器人和無人機,Arduino的燈光效果也很不錯,我們可以利用這些硬體來進行項目創作。YouTube上有很多Arduino的實驗視訊,很多大佬做過不同的測試,是非常好的學習資源。總的來說,Arduino像我們的小助手,協助我們完成内心的想法,實作項目的成果。
Arduino的開發版有很多,Arduino Yun,Arduino UNO,Arduino Nano,Arduino Mega,Arduino Pro/Pro mini, Arduino Gemma等等。今天給大家介紹3種最常見的闆子:Arduino UNO,Arduino Nano,Arduino Pro/Pro mini。Arduino UNO是Arduino中最基礎的開發闆,一般我們在淘寶上買的新手包裡面帶的闆子都是UNO闆,圖中的藍線是一根USB接線,它可以連接配接電腦傳輸程式,闆子上紅色按鍵為複位按鍵,複位按鍵的作用就是讓已經燒進闆子裡的程式在闆子裡重新開機。關于供電方式,Arduino可以用電腦,充電寶,9V電池三種充電方式供電。如果我們不想帶着電腦測試,一般選擇充電寶會好一些,9V電池電量有限,供電時間比較短。
Arduino UNO 闆子上有很多孔,其中電源接塊是最重要的,5V,3.3V都是正極接塊,GND是負極接塊。A0-A5都是模拟口,0-13都是數字接口。0号和1号口屬于序列槽通信用的,一般我們不去占用;從2号口到13号口是我們可随意使用的數字接口數字接口可以讀取數字信号,也可以輸出數字信号。Arduino UNO 闆子上還有工作狀态燈:如果L和On兩個燈亮,則說明Arduino在工作。Arduino Nano闆子體積比UNO闆子小很多,差不多隻有我們小拇指這麼大,其他的接線接口跟UNO幾乎是一樣的,電源接塊,模拟口,複位按鍵都是一樣的,唯一的差別就是如果你在UNO上接線為數字口5,那在NANO上接線就為D5。Arduino Nano使用的是mini USB線,還有一點,nano 闆子有兩種,一種是已焊接的,另一種是不焊接的,這兩種我們會根據具體情況而使用,具體情況具體分析。還有就是Arduino pro mini,這個闆子的體積比Nano 闆子更小一些,我們一般在做可穿戴小裝置的時候,會用到這兩種體積小的闆子。
Arduino包含兩種庫:标準庫和第三方庫,當然也可以自己寫類庫。标準庫安裝Arduino IDE後就已經導入,隻需要直接調用就行,第三方類庫則需要導入,如果沒有導入編譯器就會報錯。我們自己做項目基本都依靠第三方庫,Github 是全球最大git服務提供商,也是最大的開源社群之一,很多常用的Arduino庫,都可以通過Github找到。libraries檔案夾中存放的是Arduino的各種類庫,當将類庫放入其中後,便可以在編寫程式時調用它們。
Arduino程式可以分為三個主要部分:結構,值(變量和常量)和函數。軟體結構包括兩個主要函數:Setup()函數和Loop()函數。Setup就是先做這件事,哪件事—括号裡那件事,loop就是循環,循環的事也是緊跟loop後面括号裡這件事。Arduino所有的程式都基于這兩個主要函數結構。
Arduino IDE軟體是Arduino開發闆的程式開發環境。你隻要在IDE中編寫好程式代碼,并且将程式上傳到Arduino後,Arduino就會根據你的吩咐執行交給他的任務了。Arduino開發語言是基于C/C++的。
最後我來說一下,如何學習Arduino。Arduino是低門檻的,很好上手,喜歡的同學可以先從了解輸入輸出裝置開始進入arduino的世界,第二步就是了解輸入輸出裝置的IO(input,output)功能。我們沒有必要一上來就把套件裡所有的傳感器全部了解一遍,必須真正實踐到具體的項目裡我們才能真正掌握住一個sensor的程式設計邏輯和連線方式。
所有圖檔都來源于網絡
文章作者:程雅秋
英國皇家藝術學院産品設計碩士
擅長産品服務系統設計、使用者體驗設計和硬體Arduino互動
任何關于院校和作品集的問題
歡迎随時溝通
知無不言,言無不盡