Arduino基础入门篇01

欢迎来到Arduino的世界,本文主要介绍Arduino的优势,开发所涉及的硬件分类,开发语言及开发环境的下载。可登陆Arduino官网(https://www.arduino.cc),学习了解更多Arduino信息。


什么是Arduino


Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的arduino板)和软件(arduino IDE),她适用于艺术家、设计师、爱好者和对于“互动”有兴趣的朋友们。


Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序,编译成二进制文件,烧录进微控制器。


对Arduino的编程是利用 Arduino编程语言 (基于 Wiring)和Arduino开发环境(based on Processing)来实现的。基于Arduino的项目,可以只包含Arduino,也可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件,他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来实现。


你可以自己动手制作,也可以购买成品套装。Arduino所使用到的软件都可以免费下载。硬件参考设计 (CAD 文件)也是遵循availableopen-source协议, 你可以非常自由地根据要求去修改他们。


Arduino的优势


目前市场上还有许多其他的单片机和单片机平台,例如51单片机、STM32单片机等。但他们对于普通开发者来说门槛相对较高,需要有一定编程和硬件相关基础,内部寄存器较为繁杂,主流开发环境Keil配置相对麻烦,特别是对于STM32的开发,即使使用官方库也少不了环境配置,还有就是开发环境是收费的。


Arduino不但简化了使用单片机工作的流程,同时还为教师、学生以及兴趣爱好者提供了一些其他系统不具备的优势:


  • 便宜。相比于其他单片机平台而言,Arduino生态的各种开发板性价比相对较高。


  • 跨平台。Arduino软件(IDE)能在Windows、Mac OS X和Linux操作系统中运行,而大多数其他单片机系统仅限于在Windows操作系统中运行。


  • 开发环境简单。Arduino的编程环境易于初学者使用,同时对高级用户来讲也足够灵活,其安装和操作都非常简单。


  • 开源可扩展。Arduino软件硬件都是开源的,开发者可以对软件库进行扩展,也可以下载到千千万万的软件库来实现自己的功能。Arduino允许开发者对硬件电路进行修改和扩展来满足不同的需求。


Arduino开发板类型


Arduino生态包括多种开发板、模块、扩展板、工具和配件。官方将其大致分为五类:入门级、网络版、物联网版、教育版、可穿戴版。具体可从官网查看Arduino开发板类型(https://www.arduino.cc/en/Main/Products)。

Arduino基础入门篇01

其中入门级开发板易于使用。建议初学者使用入门级如Arduino UNO R3。

Arduino基础入门篇01

Arduino开发语言

Arduino使用C/C++编写程序,虽然C++兼容C语言,但这是两种语言,C语言是一种面向过程的编程语言,C++是一种面向对象的编程语言。早期的Arduino核心库使用C语言编写,后来引进了面向对象的思想,目前最新的Arduino核心库采用C与C++混合编写而成。


通常我们说的Arduino语言,是指Arduino核心库文件提供的各种应用程序编程接口(Application Programming Interface,简称API)的集合。这些API是对更底层的单片机支持库进行二次封装所形成的。例如,使用AVR单片机的Arduino的核心库是对AVR-Libc(基于GCC的AVR支持库)的二次封装。


传统开发方式中,需要通过配置多个寄存器来实现相应功能,而在Arduino中,繁杂的寄存器被封装成简单的API,能进行直观控制,增强程序的可读性的同时也提高了开发效率。

Arduino开发环境

Arduino开发环境IDE可从官网进行下载,支持Windows/Mac OS X/Linux不同平台,对应PC平台进行下载,IDE下载地址(https://www.arduino.cc/en/Main/Software) 

当前最新版本为1.8.5。我的电脑为Windows系统,Windows版本有三种下载方式,选择一种下载即可。

Arduino基础入门篇01关于IDE软件的介绍将在下一节中详细介绍。


原文始发于微信公众号(

TonyCode

):Arduino基础入门篇01

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