arduino程式設計入門（arduino基礎知識）

Arduino UNO板

第“1”部分

在這一部分中，板上標註的0-13引腳為數字輸入及輸出引腳，即可輸入或輸出高（1）/低（0）電平，其中0號和1號引腳分別為UART串列埠的RX（接收）和TX（傳送）；前面加了“~”的介面為PWM介面，即DA功能，通過調整脈寬開實現功率的控制；10,11,12,13號引腳也作為SPI匯流排介面：（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)），它與圖中的4號位置是聯通的；AREF為AD（模數轉換）轉換提供外部參考電壓，這一項需在程式中設定，AD轉換才會以外部電壓為參考，預設情況下為5V。

第“2”部分

這一部分主要為電源介面，IOREF為數字輸入輸出埠提供參考電壓，以適應外部3.3V或5V的擴充套件電路板；RESET為復位引腳，即在不按下第“10”部分的復位按鈕的情況下可以通過外部電平控制板子復位；3.3V和5V介面可以為外部接入的電路模組提供電源輸入，VIN為外部電壓輸入，可以通過該口為整個系統供電，輸入電壓5-12V。

第“3”部分

這一部分為模擬輸入引腳A0-A5，即AD（模擬轉數字）轉換輸入引腳，當A0-A4引腳不作為AD轉換引腳時，也可以作為普通的數字輸入輸出介面使用。

第“4”部分及第“8”部分

第“8”部分為主控晶片ATmega328微控制器，圖中的板子為“官方”版，主控晶片為DIP-28腳封裝，目前的改進型則選用了貼片型的TQFP-32腳封裝(與NANO板一樣，但刷如的bootloader不一樣，且NANO板的多出了A6、A7兩個AD引腳)。第“4”部分為主控晶片的ISP程式下載介面，即可以用ISP程式下載器對主控晶片進行程式燒寫，同時，它也是主控晶片的SPI匯流排介面。正常情況下我們給晶片燒錄程式是通過USB連線第“6”部分，而當USB轉TTL晶片（第“9”部分）損壞或者晶片的bootloader損壞時程式無法燒錄，則可用ISP下載器連線該介面進行程式燒錄，也可以用這個介面給晶片燒錄bootloader。下圖為ISP下載器：

       

ISP下載器

第“5”部分、第“6”部分及第“9”部分

第“9”部分為USB轉TTL（串列埠UART）的轉換晶片，圖中的“官方”版選用了AT MEGA16微控制器作為轉換晶片（MEGA16自帶USB介面），在改進型中則選用了CH340替代MEGA16，因為MEGA16要作為轉換晶片中，也要刷燒錄相應的程式碼，以CH340替換後則不需要燒錄程式碼，簡化了製造流程。第“5”部分為MEGA16的ISP下載介面，而在改進型中則取消了這個介面。第“6”部分為USB介面，也就是我們要用的程式下載介面，同時它也是板子和電腦進行串列埠通訊的介面。它實質上連線的是第“5”部分轉換晶片的USB（D /D-）介面，轉換晶片將USB資料轉換後用串列埠（UART）傳送給主控，轉換晶片連線的是主控晶片的TX及RX引腳。

第“7”部分為電源輸入介面，這裡的“ ”與VIN引腳是聯通的，輸入電壓為5-12V。

第“10”部分為復位按鍵。

其他的板子：NANO及MEGA2560將在後續的課程中提及講解。

2、初始Arduino IDE

Arduino IDE就是我們進行程式設計的軟體平臺，我們可以在網路上免費下載獲取，下載到的程式包有兩種，一種是需要解壓安裝的，而另一種則只需要解壓即可。在安裝或者解壓檔案的根目錄裡面，我們可以找到名為“drivers”資料夾，裡面包含了一些USB轉串列埠的驅動檔案，也就是上面第“9”部分提到的轉換晶片對應的驅動檔案，他們要與電腦建立通訊連線需要在電腦中安裝驅動。這個資料夾裡包含所有“官方”板所需的驅動檔案，如果使用改進型的板子，如CH340晶片，則需自行下載CH340的驅動檔案。在根目錄裡，我們可以找到如下圖的圖示：

將該圖示傳送到桌面快捷方式，我們可以在桌面上找到圖示：

雙擊即可進入程式設計介面：

介面中空白的部分就是我們編寫程式碼的區域，每次開啟或新建一個檔案，我們都能看到如圖中一樣的“模板”。從模板中可以看到，每個程式工程包含兩大部分（函式）：setup和loop。這兩大塊是不能多也不能少的，其中setup就是“初始化”，我們把程式中只需要執行一次的初始化程式碼放在裡面，如引腳模式配置、串列埠啟動及波特率設定等這些操作只需要執行一次。也就是說setup裡面的程式碼，只有復位後或是上電後執行一次，隨後則進入到loop中。而loop就是“大迴圈”，在它裡面的程式碼會不停地迴圈執行，直到斷電或按下復位鍵。setup及loop構成了一個主程式。

在編寫好程式時候，我們可點選“√”圖示先進行“編譯/校驗”，看看程式中是否存在“語法錯誤”。點選“√”後，系統會彈出一個“儲存”對話方塊，我們可以根據自己的需要設定儲存的位置以及工程檔案的名稱，注意檔名稱中不能出現漢字及標點符號。如果程式正確無誤，則可以用USB線連線板和電腦，如果USB轉串列埠驅動安裝正確，我們可以在“工具”欄的下拉選單中看到“com”口，這裡要注意的是，如果在電腦上連線了多個串列埠裝置，一定選對com口，才能燒錄程式。同時，在“工具”的下拉選單中我們還應該正確地選擇好“開發板型別”，如果是用的UNO板則選擇UNO板，如果是NANO則選擇NANO，如果選擇的版型與連線的版型不一致，程式無法燒錄。以上兩項都選擇好後，則可以點選“√”旁邊的“→”，此時系統會再次對程式進行編譯校驗，然後再燒錄。

       

串列埠選擇

       

開發板選擇

經過以上準備，就可以進入Arduino的入門儀式：點燈儀式—點亮一個LED。