Easy Arduino: 开始你的Arduino之旅

许多Arduino的项目都是基于两个简单的程序。

能电脑所不能的单片机，这就是Arduino。

我们每天使用的计算机是强大的，但它们根本不了解身边发生了什么事。比如说你的笔记本电脑也不能感到光或水。另外，Arduino对外专门设计成键控的。它有一个用于简化传感器通信的输入、输出板子。

Arduino是由Massimo Banzi和他的意大利搭档Ivrea开发的，并用Ivrea——他最喜欢的酒吧命名。Banzi希望他的设计课程的学生们有一个原型的硬件的廉价，容易的解决方案。自2005年Arduino的发布，它已经从一个教学工具发展成为世界各地制造商的DIY项目。现在有了多模型——更先进的Arduino Due，大功率，微纳米。

无论你购买哪个Arduino模型，当你用它来做“互联网”项目时，单片机的实用性便体现出来了——Arduino可以很容易让你连接到真实世界，云端，或两者。本书中，我们将重点介绍两个超基础项目以便展示Arduino可以多简单。

开始使用Arduino

在我们能够完全了解Arduino是什么之前，知道它不是什么是很重要的。Arduino不是电脑（跟卡片电脑Raspberry Pi不一样）。它不能被独立编程，需要被插入到计算机中去。它不是特别强大，Arduino Uno只有32 KB的内存，而苹果笔记本却平均有8G内存。

所以为了使用Arduino，你不能只买这个单片机。对于以下的项目，你需要的是：

硬件

Arduino Uno. “Uno”在意大利语中是一的意思，但这并不是有史以来第一个Arduino，只是最基本的Arduino单片机的最新版本。这些项目可以工作在任何一个型号上，但这里我用的是这个型号。
B型USB线。我已经很多年没见过这些旧式的USB端口了，但你可能会在旧的电子设备上用过他们。他们的成本约5-10美元（译注：就是能连接题图的板子上的那个大大的USB口的线）。
LED灯。可以直接粘在Arduino上的一个引脚上的小灯；这些往往是相当便宜的。

软件

Arduino IDE，即“集成开发环境”，是一个免费开源软件，用于开发“sketches”，也就是Arduino用户所说的程序。

当你第一次打开Arduino IDE，你需要建立软件所使用的端口，它用于控制Arduino如何工作，点击“工具”——>“串口”来建立。

在OS X上，Uno串口的设备名叫做“/dev/tty.usbmodem”，但其他类型的Arduino板可能不同。我的是“/dev/tty.usbmodem1421”。
在Windows，串口是COM3或更高端口，因为COM1和COM2通常保留给其他硬件。为确定端口号，你可以拔掉Arduino并重新打开IDE菜单。哪个口子不再出现哪个就是你的Arduino。

一般来说，你不用担心直接拔出你的Arduino电路板会有什么问题。我们知道功能齐全的电脑不应该这样做，包括Raspberry Pi，因为他们可以在后台运行一个重要的操作系统任务。但是Arduino只是一个单片机，除非你主动让它写内存，否则它肯定是不会的。

Arduino 硬件初步: 闪烁一个LED

在这第一个项目中，我们将概述Arduino产生物理输出的最基本方式，在这个实例中，闪烁一个LED灯。

我们要去写一个非常简单的程序使得LED频闪——或者是当我自豪地向他展现了我的作品时，我的朋友明智的告诉我，“一点小成果”。本程序是基于开源项目Blink sketch，它可以在Arduino的官网找到。

首先，设置硬件，将LED的两个脚分别插到到Arduino的公共地GND和引脚13上。

注意：如果你准备将一个LED插到一个打开电源的Arduino板子上较长时间（比如超过了这个项目的时间），安全的做法是也接一个220欧姆的电阻。这里有一个你也许需要的接线图，来自Arduino官网。

一个叉略短于另外一个叉——短的这个是负极头，因此，这个接“地”，即GND输入/输出。

注意短的接GND.

现在让我们开始写程序。首先，让我们给个程序的名字。Arduino会忽略行内双斜杠后边的内容，所以这是为自己写注释的好方法：

1 2	`// 程序 1: 使一个LED闪烁开和关`

当硬件工作时，我们需要告诉Arduino在它的14根不同的输入/输出引脚中哪儿会有信号。在这种情况下，我们固定13引脚的LED。这是我们的如何命名固定在引脚13的LED，其中“LED”只是我给的变量名：

1 2	`int LED = 13;`

每一个Arduino程序由两部分组成：void setup() 和 void loop()。这是能够运行的最小的Arduino程序。

在 **void setup()**中, 我们告诉Arduino初始化引脚为输出:

void setup() { 
  pinMode(LED, OUTPUT);
}

在**void loop()**中，我们告诉Arduino“写”一个值到引脚13中。因为我想让它闪烁，在每个循环中我们要使它写一个序列的四个不同命令。如“loop”一词的意思，直到把Arduino关掉前，我们希望它不断执行。

在下面的代码中，LED代表了我们之前分配的那个变量。”HIGH”告诉Arduino给LED提供五伏的电源，而“LOW”提供零伏。在闪烁时，使得它延迟“1000”毫秒每一整秒：

void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);  
  delay(1000);              
  digitalWrite(LED, LOW);    
  delay(1000);  
}

当把它们放在一起时，整个程序如下（再次声明，Arduino忽略行内双斜杠后边的内容，所以那只是你自己的注释）：

// 程序 1: 使一个LED闪烁开和关
int led = 13; // name the LED in pin 13
void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT); // tell Arduino the pin in question is an output
}
void loop() {
  digitalWrite(LED, HIGH);     // deliver 5V to LED
  delay(1000);                     // wait a second
  digitalWrite(LED, LOW);      // deliver 0V to LED 
  delay(1000);                     // wait a second
}

点击checkmark来验证你的代码是没有错误的，然后按play键。如果你的Arduino已经连接，它应该开始运行你的闪烁程序了。

Arduino 软件程序: 打印到电脑上

现在让我们来做一个控制开关并试着演示Arduino是如何产生数字输出的最基本项目。

我们将要设置Arduino “打印”，或是在您的计算机屏幕上显示信息。这个程序基于Paul Bianchi的Arduino printing tutorial。

在这个实例中没有硬件，这样我们就可以直接跳到程序部分。再说一次，程序分为两个部分： void setup() 和 **void loop()**。

在**void setup()**中，我们要打开一个Arduino和计算机之间通信的线路，指定速率是9600b/s。如果你使用另一个速率，你可能会在计算机上得到乱码而不是文字。

void setup() { 
  Serial.begin(9600); 
}

在void loop() 中，这部分很像我们的一个LED程序。我们要给它两条独立的指令，告诉它在他们之间每一整秒中断。Println是Arduino输出到你的电脑显示的命令。注意”Println”中的”l”的是小写的”L”，而不是大写的”i”!

void loop() { 
  Serial.println(“hello”);
  delay(1000);
  Serial.println(“world.”);
  delay(1000);
}

将标题和注释等放到一起，如下：

// 程序 2: 使Arduino打印 “Hello World”到电脑上
void setup() {
  Serial.begin(9600); // open a 9600 baud communication line to computer
}
void loop() {
  Serial.println(“Hello”);        // write the word “Hello”
  delay(1000);                    // wait a second
  Serial.println(“World”);      // write the word “World”
  delay(1000);                   // wait a second
}