arduino零基础入门学习(小白福利如何入门Arduino)
arduino零基础入门学习(小白福利如何入门Arduino)1、什么是单片机?要了解Arduino就先要了解什么是单片机,Arduino平台的基础其实就是AVR指令集的单片机。- 怎么选Arduino板?- Arduino需要什么软件?- 利用Arduino实现一个小功能
纯小白想入门Arduino,无从下手?
这篇文章带你入门!
文章分上下两篇将向你介绍:
- 什么是Arduino?
- 怎么选Arduino板?
- Arduino需要什么软件?
- 利用Arduino实现一个小功能
初识Arduino要了解Arduino就先要了解什么是单片机,Arduino平台的基础其实就是AVR指令集的单片机。
1、什么是单片机?
一台能够工作的计算机包含以下几个部份:中央处理单元CPU(进行运算、控制)、随机存储器RAM(数据存储)、存储器ROM(程序存储)、输入/输出设备I/O(串行口、并行输出口等)。在个人计算机(PC)上这些部份被分成若干块芯片,安装在一个被称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中,这些部份全部被做到一块集成电路芯片中了,所以就称为单片(单芯片)机,而且有一些单片机中除了上述部份外,还集成了其它部份如模拟量/数字量转换(A/D)和数字量/模拟量转换(D/A)等。
2、单片机有什么用?
所谓杀鸡焉用牛刀,并不是任何场合都需要很高的性能。想象一个使用Intel i7处理器的声控灯,其性价比一定低到突破天际了。应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比,于是单片机很好地填补了这个缝隙。
Arduino Mega
要区分这么多板子,挑选合适的Arduino,主要看以下三个方面:性能、特性以及尺寸。
首先看性能。即处理器内存、时钟频率以及位宽。硬件处理能力通常完全取决于这块板子的芯片,同时芯片也限制了能够运行的软件。
其次看特性。包括所有板子上除微处理器之外的所有东西,例如输入/输出针脚,集成元器件(按钮、LED、电机驱动等)以及可用接口的种类和数量(USB、以太网等)。
最后看尺寸。由于项目性质不同,其留给电子部分的体积和重量也大相径庭。例如要给狗狗做一个追踪器,如果使用Mega和电池盒加上扩展板,至少也得有10*5*5cm大小,200g重,敢问这是追踪器还是沙袋?正因为如此Arduino才有如此多的兄弟姐妹们。
说了那么多,来看看有哪些主流的Arduino吧。
Arduino Uno
处理器: ATmega328 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2KB SRAM 32KB 闪存)
特性: 14 个数字 I/O 口 6 个模拟输入口 可更换处理器设计
尺寸: 75 x 55mm
价格: $30
Arduino Uno
拉丁语中意为“第一”,Uno 也许是Arduino家族中人气最旺的一只了,经过三代更迭,Uno也成为最适合初学者上手的一块Arduino平台。Arduino Uno与其他扩展板的兼容性是Arduino家族中最好的,另外其可更换处理器设计也是一项贴心的好设计:妈妈再也不用担心我把板子烧坏了!
Uno的主要不足在于其使用的ATmega328芯片的静态存储器(SRAM)或闪存不够大。如果你的项目需要显示预载的图像或声音的话,2KB似乎不是很够用哦!
Arduino Leonardo
处理器: ATmega32u4 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2.5KB SRAM 32KB 闪存)
特性: 20 个数字 I/O 口 其中12 个可作为模拟口 原生支持USB
尺寸: 75 x 55mm
价格: $25
Arduino Leonardo
Leonardo可算是Uno的一小步升级款。虽然长得差不多,但Leonardo集成的 ATmega32u4芯片比Uno上的多了0.5KB静态内存。看到这里你不禁要问,只多了0.5KB 算什么升级啊!Leonardo上的Atmega32u4芯片能够原生态支持USB,还能让Leonardo模拟成鼠标和键盘,极大地提高了应用场合,同时它的模拟口也比Uno要多一些。
更重要的是,Leonardo比Uno便宜!不过在猛击“立即购买”按钮之前,你也许需要知道从使用者反馈来看,它目前并没有Uno稳定,甚至有一些小Bug需要修复。因此如果你已经玩Arduino一段时间比较熟悉了,选Leonardo其性价比可以得到发挥;若你是初哥、初姐,还是选择更稳定一些的Arduino Uno吧。
Arduino Due
处理器: Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 (32 位 CPU 84MHz 时钟频率 96KB SRAM 512KB 闪存)
特性: 54 个数字 I/O 口 12 个模拟输入口 2 个模拟输出口 原生USB支持
尺寸: 100 x 55mm
价格: $50
Arduino Due
如果说Uno是Arduino家族中的中流砥柱,那么Due绝对属于后起之秀。板载32位 ARM 处理器的运算能力几乎可称得上天生神力,也正因如此,Due的诞生是为了满足需要更复杂运算需求,或者是更多输入/输出口的项目。Due的运算能力强大,个头也要比Uno之流长出一截,因此购买之前想想我的项目需不需要它如此强的运算能力,以及有没有这么大空间?
人无完人,更何况板子呢,Due有个硬伤就是特立独行:3.3V的工作电压意味着它和多数小伙伴们不一样,后果就是那么多小伙伴们都兼容的扩展板和元件和Due不一定兼容。如果有个元件试图向Due的输入/输出口发送5V的信号,可能会损坏它!因此如果你的项目需要一5V工作电压的强大板子,还是忍痛选择 Arduino Mega 2560 吧 虽然性能稍不如Due。
Arduino Micro
处理器: ATmega32u4 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2.5KB SRAM 32KB 闪存)
特性: 20 个数字 I/O 口 其中12 个可作为模拟口 原生支持USB
尺寸: 50 x 18 mm
价格: $27
Arduino Micro
对于小型项目比如可穿戴式设备,体积是制约项目创意的一个重要因素。Arduino Micro是一块集成了所有Leonardo功能于口香糖大小面积上的控制板,依旧保留有原有多达20个数字输入/输出口和原生态USB的特性,虽然Micro的身材使它无法与其他扩展板搭配,但配合面包板进行快速搭建原型还是十分方便的。
LilyPad Arduino
处理器: ATmega328 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2KB SRAM 32KB 闪存)
特性: 14 个数字 I/O口 6 个模拟输入口
尺寸: 50mm 直径圆形
价格: $22
LilyPad
LilyPad 是专为可穿戴式以及纺织物项目准备的控制板,它的圆形PCB和少对峙针脚设计使它能够非常容易缝在衣服上,通过连接,让衣服发出五颜六色的光!
LilyPad的硬件部分设计与Uno基本如出一辙,还有许多不同的款式,例如 LilyPad Arduino Simple Snap 嵌入了一块可充电的锂电池和一个弹簧扣母头的连接口 使它能方便得扣在SimpleSnap Protoboard或其他纺织品的弹簧扣上,这样当你想清洗你的纺织品时你就可以方便地将板子取下。
Arduino Esplora
处理器: ATmega32u4 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2.5KB SRAM 32KB 闪存)
特性: 丰富的输入输出硬件环境
尺寸: 165 x 61 mm 椭圆形
价格: $60
Arduino Esplora
Arduino Esplora 是一块基于Leonardo的集成控制板,包含有一系列直接焊接好的输入/输出硬件。在输入端,有一个摇杆、四个按钮、一个滑动变阻器、一个麦克风、一个光线传感器、一个温度传感器以及一个三轴加速计。至于输出端,有一个蜂鸣器、RGB全彩灯以及一个用于连接LCD屏幕的TFT显示屏连接器。
乍一看是不是像极了一个手柄?Esplora就是一款可以自己编程的“手柄”。虽然它没有标准的数字和模拟针脚,无法通过跳线连接其他硬件,但它的简便性和强大的可玩性也不失为一款诚意之作。
Arduino Yun
处理器: ATmega32u4 (8位 CPU 16MHz 时钟频率 2.5KB SRAM 32KB 闪存) 芯片集成Atheros AR9331路由器
特性: 支持无线的Linux系统Wi-fi enabled Linux based system on a chip 14 个数字口 其中12 个可作为模拟口. 原生USB支持
尺寸: 70 x 50mm
价格: $65
Arduino Yun
Arduino Yun得名于中文“云”,象征Arduino进军物联网、云控制领域的一次尝试。Yun的诞生是为了使用户能够更方便的使用Arduino接入云服务,因为传统的低带宽、低存储能力控制器处理详细通讯协议有些力不从心,Yun 在芯片上集成了一个单独的基于Linux的系统,专门用来处理一切和网络相关的任务,并且丝毫不会影响其他功能的正常使用。
Arduino Robot
处理器: 2枚ATmega32u4 (8-bit CPU 16MHz时钟频率 2.5KB 静态存储 32KB 闪存)
特性: 2轮 8 个模拟输入口 6 个数字 I/O 口 LCD 显示屏
规格: 两片190mm 直径圆形电路板
价格: $275
Arduino Robot
作为Arduino “不务正业”产品线的一员,Arduino Robot可算是最重磅的了。它是Arduino板子,也是个机器人平台。事实上,它包含有两块电路板:一块处理器,以及一块电机控制板,双双集成了Leonardo 上的ATmega32u4芯片,此外还有两只轮子、电池以及红外传感器。顶部的电路板上集成了一块LCD显示屏,4个按钮,一个扬声器,一个罗盘以及一些LED灯。
作为控制板和机器人平台的跨界产品,Arduino Robot比起其他Arduino主控板保留了更多预置。如果你想DIY一个机器人平台而苦于基础不够,那么Arduino Robot将是上佳之选。否则,得买辆轮子俩电机一块Uno或者Leonardo,再来一块电机驱动版,效果也差不多。
Arduino的板子还有很多,有兴趣的同学可以看一看DF出品-选型指南汇总—DF创客社区
新手建议一般选择Arduino Uno就可以了,下一篇也会以Uno为例子,简单介绍一下Arduino IDE的使用。