什麼是 Arduino 平台，它有什麼用？

什麼是阿杜諾？

Arduino 是一個現成的硬件和軟件平台，其主要組件是一個小型 I/O 控制板和一個基於處理/佈線的開發環境。

控制器的第一個原型於 2005 年發布，當時 Massimo Banzi 為意大利伊夫雷亞交互設計學院的學生設計了它。該設備的名稱來源於 11 世紀初統治意大利僅兩年的國王阿杜諾 (Arduino) 的名字，馬西莫·班茲 (Massimo Banzi) 擁有的啤酒吧“di Re Arduino”也以其名字命名，並且恰好位於，根據傳說，阿杜因國王誕生了。

Arduino 的目標是為軟件開發人員創建一個易於訪問的環境，讓他們能夠進入微控制器編程的世界。該公司控制器的編程是在簡單直觀的編程環境——Arduino IDE 中完成的。此環境對初學者和有經驗的用戶都很方便。使用C++編程語言，並輔以許多庫，使設備更容易使用。

Arduino 在國際範圍內對電子設計領域進行了一場真正的革命。原理圖和源代碼都是免費提供的，這就是 Arduino 如此受歡迎的原因。只需幾美元即可購買現成的電路板，也可以自己組裝。

Arduino 板有自己的處理器和內存，它配備了許多可以連接各種傳感器的輸入和輸出，以及執行器和機制。目前有超過 20 種主要的 Arduino 開發板模塊可用。

Arduino平台微控制器

Arduino 的獨特之處在於，您無需成為一名程序員即可使用它，無需了解微控制器如何工作的特殊知識即可構建一個簡單的項目。 Arduino 的標準庫在自動化方面開闢了很多創意。

這裡的編程是通過一個特殊的軟件環境（IDE）完成的，可以在Arduino網站上免費下載。這個友好的外殼用 Java 編寫，可在 Windows、Mac OS X 和 Linux 上運行，並包含一個文本編輯器、項目管理器、預處理器編譯器和用於將程序直接加載到微控制器中的工具。

Arduino 中使用的微控制器已經有一個引導加載程序，因此不需要編程器，只需通過 USB 或通過 UART-USB 適配器將開發板連接到計算機並下載程序即可。

該板還能夠使用編程器在微控制器中閃存引導加載程序，Arduino IDE 內置了對最流行的低成本編程器的支持，有一個用於在線編程的引腳連接器（用於 AVR 的 ICSP，JTAG用於 ARM）。

大多數 Arduino 設備使用時鐘頻率為 16 或 8 MHz 的 Atmel AVR ATmega328、ATmega168、ATmega2560、ATmega32U4、ATTiny85 微控制器。還有基於 ARM Cortex M 的板。

Arduino 端口

Arduino UNO R3 開發板

I/O 端口用於將任何電子元件（LED、電機、傳感器等）連接到控制器板。它們也稱為引腳。這些是具有各自功能的數字、模擬或數模接口。

顧名思義，我們在數字引腳上有一個數字信號。它們只能產生兩個值：邏輯零 (0, LOW) 和邏輯一 (1, HIGH)。

模擬——類似於數字，不同之處在於它們的主要目的是連接模擬傳感器。

要通過這些端口使用（傳遞信號），我們需要在我們的程序中使用函數 pinMode (<pin number>, <mode: INPUT / OUTPUT>) 初始化它們，其中 pin 編號是板上指定的連接器編號Arduino … 需要 INPUT 來讀取數據，需要 OUTPUT 來傳輸。如果我們在沒有事先指定 pinMode 的情況下使用此類引腳，則獲得的值可能是錯誤的。

數字模擬端口（或 PWM — 帶脈衝寬度調製的 I/O）— 更智能的接口。它們隨時準備接收/傳輸數據，不需要事先初始化。它們的主要優勢是能夠傳輸 0 到 255 範圍內的值，這允許更多
精確地干擾連接元件的操作。這些端口在電路板上（和文檔中）表示為 PWM 或帶有 «~»（波浪號）。

數字和模擬引腳 — 切換（連接）端口。 PWM — 控制端口。如果需要改變無線電元件的工作參數，它必須連接到 PWM。如果僅打開/關閉電路元件就足夠了，您可以使用 Arduino 上的任何端口。

Arduino 板端口的另一個也是最後一個重要標準是它們的物理組成。請記住每個引腳： 有一個 5V 輸出。最大可提供0.02A電流

這些是重要的小標準，要牢記以節省大量時間。

編程

要掌握 Arduino 的編程基礎，初學者只需要幾個小時，因為網絡上已經有大量關於 Arduino 開發的視頻教程、專題出版物、筆記和文章。基礎是C++，輔以簡單的板上I/O控制功能，要求更高的用戶即使在Visual Studio中也能工作，至少在Eclipse中，甚至通過命令行。

外部驅動器和擴展卡

事實上，Arduino 為創建各種設備提供了巨大的可能性，您可以連接傳感器、鎖、電機、顯示器、路由器甚至水壺。您可以使用額外的板來擴展產品——盾板，例如，用於使用 GPS，用於通過本地網絡或互聯網連接，用於藍牙、Wi-Fi 等。 Arduino 在機器人領域尤其受歡迎。

方便的是，你不需要烙鐵來連接擴展，使用簡單的引腳連接，這使得佈局設計變得容易，你想做的複雜，總的來說，創意的範圍是無窮無盡的。

擴展卡（屏蔽）現在出售用於許多不同的功能，由於連接器位置方便，它們可以作為三明治連接。這些可以是無線通信卡、控制卡 步進電機，以及任何其他具有不同目的的控制器。

為什麼使用 Arduino 如此受歡迎

Arduino平台得到了新電子設備開發者、教師和工科學生，以及具有技術創新背景的學生的廣泛認可。

使用 Arduino 簡化了使用微控制器的過程。在技​​術設備方面，它是設計各種教育過程的理想選擇 機電系統和機器人，得益於易於理解的編程環境和實時監控物理過程的能力，以及得益於易於理解的編程環境和許多其他優勢。

可作為數字信號處理、電子、電路、機器人、自動化等領域的教學和研究工具。更強大的Arduino板適用於解決與大型項目開發及其複雜自動化相關的複雜技術問題。

Arduino是最流行的趨勢，它讓微控制器能夠被大量的人，甚至是行業專家所理解和使用，借助這個流行的平台，你可以做出大量有趣和有用的項目。

我們可以說 Arduino 是一個通用的可擴展可編程控制器構造器，可以成為解決與任何目的的電子產品相關的任何創造性任務不可或缺的助手，甚至是鬧鐘，甚至是複雜的機器人，甚至是步進電機——所有這一切，以及不僅如此，它還可以使用Arduino按照想要的算法進行控制。

大量的各種外圍設備：按鈕、傳感器、LED、LCD指示燈和其他與外界交互的器官都可以與Arduino一起工作。

現在 Internet 上有數百個 Arduino 程序可以幫助初學者和高級用戶實現他們的項目。