什么是 Arduino 平台，它有什么用？

什么是阿杜诺？

Arduino 是一个现成的硬件和软件平台，其主要组件是一个小型 I/O 控制板和一个基于处理/布线的开发环境。

控制器的第一个原型于 2005 年发布，当时 Massimo Banzi 为意大利伊夫雷亚交互设计学院的学生设计了它。该设备的名称来源于 11 世纪初统治意大利仅两年的国王阿杜诺 (Arduino) 的名字，马西莫·班兹 (Massimo Banzi) 拥有的啤酒吧“di Re Arduino”也以其名字命名，并且恰好位于，根据传说，阿杜因国王诞生了。

Arduino 的目标是为软件开发人员创建一个易于访问的环境，让他们能够进入微控制器编程的世界。该公司控制器的编程是在简单直观的编程环境——Arduino IDE 中完成的。此环境对初学者和有经验的用户都很方便。使用C++编程语言，并辅以许多库，使设备更容易使用。

Arduino 在国际范围内对电子设计领域进行了一场真正的革命。原理图和源代码都是免费提供的，这就是 Arduino 如此受欢迎的原因。只需几美元即可购买现成的电路板，也可以自己组装。

Arduino 板有自己的处理器和内存，它配备了许多可以连接各种传感器的输入和输出，以及执行器和机制。目前有超过 20 种主要的 Arduino 开发板模块可用。

Arduino平台微控制器

Arduino 的独特之处在于，您无需成为一名程序员即可使用它，无需了解微控制器如何工作的特殊知识即可构建一个简单的项目。 Arduino 的标准库在自动化方面开辟了很多创意。

这里的编程是通过一个特殊的软件环境（IDE）完成的，可以在Arduino网站上免费下载。这个友好的外壳用 Java 编写，可在 Windows、Mac OS X 和 Linux 上运行，并包含一个文本编辑器、项目管理器、预处理器编译器和用于将程序直接加载到微控制器中的工具。

Arduino 中使用的微控制器已经有一个引导加载程序，因此不需要编程器，只需通过 USB 或通过 UART-USB 适配器将开发板连接到计算机并下载程序即可。

该板还能够使用编程器在微控制器中闪存引导加载程序，Arduino IDE 内置了对最流行的低成本编程器的支持，有一个用于在线编程的引脚连接器（用于 AVR 的 ICSP，JTAG用于 ARM）。

大多数 Arduino 设备使用时钟频率为 16 或 8 MHz 的 Atmel AVR ATmega328、ATmega168、ATmega2560、ATmega32U4、ATTiny85 微控制器。还有基于 ARM Cortex M 的板。

Arduino 端口

Arduino UNO R3 开发板

I/O 端口用于将任何电子元件（LED、电机、传感器等）连接到控制器板。它们也称为引脚。这些是具有各自功能的数字、模拟或数模接口。

顾名思义，我们在数字引脚上有一个数字信号。它们只能产生两个值：逻辑零 (0, LOW) 和逻辑一 (1, HIGH)。

模拟——类似于数字，不同之处在于它们的主要目的是连接模拟传感器。

要通过这些端口使用（传递信号），我们需要在我们的程序中使用函数 pinMode (<pin number>, <mode: INPUT / OUTPUT>) 初始化它们，其中 pin 编号是板上指定的连接器编号Arduino … 需要 INPUT 来读取数据，需要 OUTPUT 来传输。如果我们在没有事先指定 pinMode 的情况下使用此类引脚，则获得的值可能是错误的。

数字模拟端口（或 PWM — 带脉冲宽度调制的 I/O）— 更智能的接口。它们随时准备接收/传输数据，不需要事先初始化。它们的主要优势是能够传输 0 到 255 范围内的值，这允许更多
精确地干扰连接元件的操作。这些端口在电路板上（和文档中）表示为 PWM 或带有 «~»（波浪号）。

数字和模拟引脚 — 切换（连接）端口。 PWM — 控制端口。如果需要改变无线电元件的工作参数，它必须连接到 PWM。如果仅打开/关闭电路元件就足够了，您可以使用 Arduino 上的任何端口。

Arduino 板端口的另一个也是最后一个重要标准是它们的物理组成。请记住每个引脚： 有一个 5V 输出。最大可提供0.02A电流

这些是重要的小标准，要牢记以节省大量时间。

编程

要掌握 Arduino 的编程基础，初学者只需要几个小时，因为网络上已经有大量关于 Arduino 开发的视频教程、专题出版物、笔记和文章。基础是C++，辅以简单的板上I/O控制功能，要求更高的用户即使在Visual Studio中也能工作，至少在Eclipse中，甚至通过命令行。

外部驱动器和扩展卡

事实上，Arduino 为创建各种设备提供了巨大的可能性，您可以连接传感器、锁、电机、显示器、路由器甚至水壶。您可以使用额外的板来扩展产品——盾板，例如，用于使用 GPS，用于通过本地网络或互联网连接，用于蓝牙、Wi-Fi 等。 Arduino 在机器人领域尤其受欢迎。

方便的是，你不需要烙铁来连接扩展，使用简单的引脚连接，这使得布局设计变得容易，想复杂就复杂，总的来说，创造力是无穷无尽的。

扩展卡（屏蔽）现在出售用于许多不同的功能，由于连接器位置方便，它们可以作为三明治连接。这些可以是无线通信卡、控制卡 步进电机，以及任何其他具有不同目的的控制器。

为什么使用 Arduino 如此受欢迎

Arduino平台得到了新电子设备开发者、教师和工科学生，以及具有技术创新背景的学生的广泛认可。

使用 Arduino 简化了使用微控制器的过程。在技​​术设备方面，它是设计各种教育过程的理想选择 机电系统和机器人，得益于易于理解的编程环境和实时监控物理过程的能力，以及得益于易于理解的编程环境和许多其他优势。

可作为数字信号处理、电子、电路、机器人、自动化等领域的教学和研究工具。更强大的Arduino板适用于解决与大型项目开发及其复杂自动化相关的复杂技术问题。

Arduino是最流行的趋势，它让微控制器能够被大量的人，甚至是行业专家所理解和使用，借助这个流行的平台，你可以做出大量有趣和有用的项目。

我们可以说 Arduino 是一个通用的可扩展可编程控制器构造器，可以成为解决与任何目的的电子产品相关的任何创造性任务不可或缺的助手，甚至是闹钟，甚至是复杂的机器人，甚至是步进电机——所有这一切，以及不仅如此，它还可以使用Arduino按照想要的算法进行控制。

大量的各种外围设备：按钮、传感器、LED、LCD指示灯和其他与外界交互的器官都可以与Arduino一起工作。

现在 Internet 上有数百个 Arduino 程序可以帮助初学者和高级用户实现他们的项目。