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Arduino 入门教程

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    arduino入门教程 非常适合入门

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    ARDUINO 入门套件(2012 版 A) 更多 ARDUINO 制作 教程可以到 圣源电子制作论坛:http://www.syyyd.com 圣源电子淘宝店:http://syyyd.taobao.com 遇到 BUG 可以联系我们 给我们提供资料我们会尽快更新; 邮箱:sydz@syyyd.com 2013 01 11 更新 arduino 入门套件 可制作的实验, ARDUINO 介绍 介绍 1 基础知识的了解 Arduino C 语言介绍 介绍 2 软件的安装 介绍 3 arduino-1.0.1 软件 汉化设置 介绍 4 了解 面包板 实验名称 实验 1 闪烁的 LED 实验 2 无源蜂鸣器实验 实验 3 按键 实验 4 串口 试验 实验 5 PWM 控制 LED 呼吸灯 实验 6 摩尔斯电码 SOS 实验 7 摩尔斯代码翻译机 实验 8 7LED 电子骰子 实验 9 模拟交通信号灯 实验 10 模拟输入 5V 数字电压表 实验 11 LED 闪光灯 电位器控制闪烁速度 实验 12 角度倾斜传感器 实验 13 数码管 实验 14 2 位数码管骰子 实验 15 Arduino 环境光线传感器实验 实验 16 光控 LED 实验 光敏控制 LED 实验 17 爱上 Arduino-6/互动云 (教程请参考“爱上 Arduino” 书中) V4 扩展实验 扩展 1 火焰检测实验 扩展 2 制作一个红外遥控检测电路 扩展 3 震动延时开关 扩展 4 水满报警器 扩展 5 无源蜂鸣器+ARDUINO 开发板播放音乐 1 基础知识的了解 Arduino C 语言介绍 Arduino 语言是建立在 C/C++基础上的,其实也就是基础的 C 语,Arduino 语言是不过把相关的一些 参数设置都函数化,不用我们去了了解他的底层,让我们不了解 AVR 单片机(微控制器)的朋友也能轻松上手。那么这里我就简单的注释一下 Arduino 语言 关键字:  if  if...else  for  switch case  while  do... while  break  continue  return  goto 语法符号: ;  {}  //  /* */ 运算符: = + * / %  == < >  <=  >=  &&  || !  ++  - +=  -=  *=  /= 数据类型:  boolean 布尔类型  char 字符类型  byte 字节类型  int 整数类型  unsigned int 无符号整型  long 长整型  unsigned long 无符号长整型  float 实数类型  double  string  array  void 常量:  HIGH | LOW 表示数字 IO 口的电平,HIGH 表示高电平(1),LOW 表示低电平(0)。  INPUT | OUTPUT 表示数字 IO 口的方向,INPUT 表示输入(高阻态),OUTPUT 表示 输出(AVR 能提供 5V 电压 40mA 电流)。  true | false true 表示真(1),false 表示假(0)。 以上为基础 c 语言的关键字和符号,大家可以了解,具体使用可以结合实验的程序。 结构  void setup() 初始化发量,管脚模式,调用库函数等  void loop() 连续执行函数内的语句 功能 数字 I/O  pinMode(pin, mode) 数字 IO 口输入输出模式定义函数,pin 表示为 0~13, mode 表示为 INPUT 或 OUTPUT。  digitalWrite(pin, value) 数字 IO 口辒出电平定义函数,pin 表示为 0~13,value 表示 为 HIGH 或 LOW。比如定义 HIGH 可以驱动 LED。  int digitalRead(pin) 数字 IO 口读输入电平函数,pin 表示为 0~13,value 表示为 HI GH 或 LOW。比如可以读数字传感器。 模拟 I/O int analogRead(pin) 模拟 IO 口读函数, pin 表示为 0~5 (Arduino Diecimila 为 0~5, Arduino nano 为 0~7)。比如可以读模拟传感器(10 位 AD,0~5V 表示为 0~1023)。  analogWrite(pin, value) - PWM 数字 IO 口 PWM 输出函数,Arduino 数字 IO 口标 注了 PWM 的 IO 口可使用该函数,pin 表示 3, 5, 6, 9, 10, 11,value 表示为 0~255。 比如可用于电机 PWM 调速或音乐播放。 时间函数  delay(ms) 延时函数(单位 ms)。  delayMicroseconds(us) 延时函数(单位 us)。 数学函数  min(x, y) 求最小值  max(x, y) 求最大值  abs(x) 计算绝对值  constrain(x, a, b) 约束函数,下限 a,上限 b,x 必须在 ab 之间才能返回。  map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 约束函数,value 必须在 fromLow 不 toLow 之间和 fromHigh 与 toHigh 之间。  pow(base, exponent) 开方函数,base 的 exponent 次方。  sq(x) 平方  sqrt(x) 开根号 Arduino 2 软件的安装 1 下载 Arduino 软件 2 解压 Arduino 1.0.1 3 连接 ARDUNIO 开发板 4 打开设备管理器 ,选择驱动位置 Windows XP WI7 32 64 软件下载地址,(可以在软件文件夹直接找) http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.1-windows.zip Linux: http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.1-linux.tgz (32 位,请自行下载) http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.1-linux64.tgz (64 位请自行下载) Mac OS X http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.1-macosx.zip (请自行下载) 下载完成后解压即可 软件是免安装的解压就可以用!!! 下面根据视频进行设置以及驱动的安装,正常情况在 WIN7 系统是会自动安装驱动的,如果不 行就按照视频里的 手动安装驱动。 注意:驱动安装文件夹位置:\arduino-1.0.1\drivers 详细请看视频安装教程 (教程在本文件夹下。。。) 、 3 名称:arduino-1.0.1 软件 汉化设置 版本 arduino-1.0.1 最新板 arduino-1.0.1 才可以汉化。 打开 arduino-1.0.1 软件 点击:如图进入设置 选择下拉菜单,点击 简体中文 选择后保存 OK ,关闭软件 重新就开 启就可以了。 4 了解 面包板 面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出,免去了焊 接,节省了电路的组装时间,而且元件可以重复使用,所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。 【名称】:面包板(也称万用线路板或集成电路实验板)由于板子上有很多小插孔,很像面包中的小孔,因此得名。 【构造】:整板使用 热固性酚醛树脂 制 造,板底有金属条,在板上对应位置打孔使得元件插入孔中时能够与金属 条接触,从而达到导电目的。一般将每 5 个孔板用一条金属条连接。板子中央一般有一条凹 槽,这是针对需要集 成电路、芯片试验而设计的。板子两侧有两排竖着的插孔,也是 5 个一组。这两组插孔是用于给板子上的元件提供 电源。 【使用】:不用焊接和手动接线,将元件插入孔中就可测试电路及元件,使用方便。使用前应确定哪些元件的引脚 应连在一起,再将要连接在一起的引脚插入同一组的 5 个小孔中。 拆了一片面包板,大家可以看看内部构造,了解下面包板。 试验 1:下面我们制作第一个实验 实验用到的元件 实验用到的元件 一个 470 欧姆的电阻, 一个 LED,2 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 LED 长脚的为正,短脚为负极。 连接图 LED 的正极连接 IO 口 9,LED 负极连接电阻,电阻的另外一端接 GND. 打开 ARDUINO 软件 ,把代码全部复制粘贴到 ARUINO 软件下即可 详细看视频(视频在本文件夹下。。。) 试验 2:无源蜂鸣器实验 • 蜂鸣器的作用 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、 复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 实验用到的元件 实验用到的元件 , 一个蜂鸣器, 2 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 蜂鸣器长脚的为正,短脚为负极。 连接图 在蜂鸣器的底下也有标价正负。 蜂鸣器的正极连接 IO 口 9,蜂鸣器负极连接 GND. 打开 ARDUINO 软件 ,把代码全部复制粘贴到 ARUINO 软件下即可 详细教程查看视频(视频在本文件夹下。。。) 试验 3: 按键实验 实验用到的元件 实验用到的元件 , 一个按键 5 根杜邦线, 2 个电阻 470 欧姆 LED 一个 一块实验板。 10K 欧姆电阻 当按下开关 LED 点亮,松开开关 LED 熄灭。 原理图 连接图 打开 ARDUINO 软件 ,把代码全部复制粘贴到 ARUINO 软件下即可 详细查看视频: 试验 4: 串口测试实验 实验用到的元件 实验用到 ARUDINO 板一片 连接图 将 Arduino 板 连接至 USB 口 下载程序后打开 串口助手 串口会自动回传 Hello World! 每秒回传一次 试验 5: PWM 控制 LED 呼吸灯 实验用到的元件 实验用到的元件 , 一个 LED, 一个 470 欧姆电阻 2 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 LED 长脚的为正,短脚为负极。 连接图 LED 的正极连接 IO 口 9,LED 负极连接电阻,电阻的另外一端接 GND. 详细看视频。。。。 试验 6: 摩尔斯电码 SOS 求救信号 SOS 是目前国际通用的摩斯电码求救信号(• • • — — — • • •)。 SOS 第一次被采用在 1905 年 4 月 1 日,由德国政府规定于无线电的管理条例。并于 1906 年 11 月 3 日成为国际标 准(之前使用 CQD 求救信号,但并未成为标准)。在 1908 年 7 月 1 日后被广泛采用。 之所以制订新遇难信号为 SOS,是因为当时的抗干扰技术很差,之前常用的 CQD 信号,由于发送码长,而且电码的 符号不一致,而 S 与 O 是摩斯电码中少有的连续码而且对操作员来说较易使用。而 SOS 在往后也成为一个易记,实 用的求救方式。 SOS 这三个字母的摩尔斯电码分别是:“• • • ”、“─ ─ ─”、“• • •”,念为“滴滴滴”、“答答答”、“滴滴滴”,也 就是“三短音”、“三长音”、“三短音” 下面我们用 LED 的点亮的时间长短来表示摩尔斯电码 SOS 求救信号 实验用到的元件 实验用到的元件 , 一个 LED, 一个电阻 470 欧姆 2 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 LED 长脚的为正,短脚为负极。 连接图 LED 的正极连接 IO 口 12,LED 负极连接电阻,电阻的另外一端接 GND. 详细看视频…. 试验 7:摩尔斯代码翻译机 摩尔斯电码(又译为摩斯电码)是一种时通时断的信号代码,这种信号代码通过不同的排列顺序来表 达不同的英文字母、数字和标点符号等。它由美国人艾尔菲德•维尔发明,当时他正在协助 Samuel Morse 进行摩尔斯电报机的发明(1835 年)。 在今天,国际摩尔斯电码依然被使用着,虽然这几乎完全成为了业余无线电爱好者的专利。直到 2003 年,国际电信联盟(ITU)管理着世界各地的摩尔斯电码熟练者取得业余无线电执照的工作。在 一些国家,业余无线电的一些波段仍然只为发送摩尔斯电码信号而预留。 表示方法 字母 字符 电码符号 A .━ E. I .. M ━━ Q ━ ━.━ U ..━ Y ━.━ ━ 字符 电码符号 B ━... F ..━. J .━ ━ ━ N ━. R .━ . V ...━ Z ━ ━ .. 字符 电码符号 C ━ .━. G ━ ━. K ━ .━ O ━━━ S ... W .━ ━ 字符 电码符号 D ━ .. H .... L .━.. P .━ ━. T━ X ━ ..━ 数字长码 字 电码符号 符 字 电码符号 符 字 电码符号 符 字 电码符号 符 0 ━ ━ ━ ━ ━ 1 .━ ━ ━ ━ 2 ..━ ━ ━ 3 ...━ ━ 4 ....━ 5 ..... 6 ━.... 7 ━ ━... 8 ━ ━ ━ .. 9 ━ ━ ━ ━ . 实验用到的元件 通过串口打印摩尔斯代码 实验用到的元件 , 一个 LED 一个 470 欧姆电阻, 2 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 LED 长脚的为正,短脚为负极。 蜂鸣器长脚的为正,短脚为负极。 连接图 在蜂鸣器的底下也有标价正负。 LED 的正极连接 IO 口 12,LED 负极连接电阻,电阻的另外一端接 GND. 详细看视频。。。 试验 8: LED 电子骰子 实验用到的元件 实验用到的元件 7 个 LED(颜色看个人喜好), 7 个 470 欧姆的电阻, 1 个 10K 欧姆电阻, 1 个轻触开关, 11 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 进过之前的试验,应该可以学会自己看原理图来搭建电路了, 搭建完成后,连接 USB 口,下载程序, 只要接线没有问题,程序下载完成,后 LED 应该不停的闪烁,当按住开关就可以看到你摇到的随机数了。 连接图 学习自己看代码搭建,或者原理图 自己搭建电路。。。 试验 9: 模拟交通信号灯 交通信号灯是交通信号中的重要组成部分,是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、绿灯(表 示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、 方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。 道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别,是为了加强道路交通管理,减少交通事故的发生,提高道路使用 效率,改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口,由道路交通信号控制机控制,指导车辆和行 人安全有序地通行。 交通信号灯的种类有:机动车道信号灯,人行横道信号灯,非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯, 太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯. 交通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分,是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、 绿灯(表示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。分为:机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道 信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。广泛用于公路交叉路口,弯道、桥 梁等存有安全隐患的危险路段,指挥司机或行人交通,促进交通畅通,避免交通事故和意外事故发生。 实验用到的元件 实验用到的元件, 红‘绿’黄 LED 各一个 , 3 个 470 欧姆的电阻, 1 个 10K 欧姆电阻, 1 个轻触, 6 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 连接图 3 个 LED 自由闪烁 当 按住轻触开关 停止闪烁。 演示效果视频。。。 试验 10: 模拟输入 5V 数字电压表 电压表是测量电压的一种仪器,常用电压表——伏特表符号:V 数字电压表利用 ARDUINO 开发板的模拟输入口制作 5V 数字电压表 这里用的是电位器 模拟电源输入,实际大家实 验时候可以直接测量电池的电压,只要测量的电源不超过 5V 就可以了。(超过 5V 是会烧 ARDUINO 板的哦!!!!) 实验用到的元件 实验用到的元件 ,一个单联电位器,3 根杜邦线,一块实验板。 原理图 原理图与实物图的引脚对应图。 连接图 电位器的一脚接地 GND 三脚接电源 VCC 二脚接 arduino 板上 A0 口 连接 ARDINO 开发板,下载程序,打开串口助手,这时可以看到串口读出的电压值 可以转动电位器来模拟输入电压, 这时可以看到,串口显示的电压开始变化, 也可以自己动手测量,下电池的电压,(注意电压一定不可以超过 5V 想要测量更高的电源需要加分压电阻) 效果可以看演示视频、、、 试验 11: LED 闪光灯 电位器控制闪烁速度 实验用到的元件 实验用到的元件 1 个 LED(颜色个人喜好), 1 个 470 欧姆电阻(想要亮点可以用 100 欧姆的电阻), 一个 10K 电位器, 5 根杜邦线, 一块实验板。 原理图 连接图 通过电位器 改变 LED 的闪烁速度, 效果看演示视频。。。 试验 12: 角度倾斜传感器 实验用到的元件 ,一个 LED(颜色依个人喜好选择),一个 470 欧姆的电阻,一个 10K 欧姆电阻,1 个滚珠开关 ,4 根杜邦线,2 块实验板。 原理图 安装原理图接线即可。 连接图 LED 的正极连接 IO 口 12,滚珠开关的输出接在 IO 口 2,注意滚珠开关的 10K 点阵不要省略,省略会导致电路不稳。 试验 13: 数码管测试 测试数码管 1-8 数字,自动翻页显示。 实验用到的元件 实验用到的元件 , 1 个数码管, 8 根杜邦线, 1 块实验板。 原理图 连接图 烧写程序后, 数码管自动 1-8 滚动显示 效果看视频演示、、、 试验 14: 实验用到的元件 2 位数码管骰子 实验用到的元件 , 1 个数码管, 1 个轻触开关, 1 个 10K 欧姆的电阻, 13 根杜邦线, 2 块实验板。 原理图 连接图 按下 轻触开关数字随机滚动,松开显示摇到的数字。(10K 下拉电阻是不可以少的 ,否则会照成电路不稳定) 效果看视频演示。。。。 试验 15: Arduino 环境光线传感器实验 光线越强 串口读出的值越大! Arduino 环境光线传感器实验 光线越强 串口读出的值越大! 实验用到的元件 实验用到的元件 ,1 个光敏模块,3 根杜邦线,一块实验板。 原理图 引脚对应图。 连接图 光敏模块的 1 脚接 VCC 二脚接 auduino 板 A0 口 三脚接 GND 连接图 光敏模块的 GND---GND VCC---VCC OUT---A0 效果看视频。。。 试验 16: 光控 LED 实验 光敏控制 LED 介绍 光敏检测环境光线,根据光线明暗程序,开关 LED 灯, 可以应用路灯,无人蹲守自动开关。 光控 LED 实验 光敏控制 LED 当挡住光敏时候 LED 熄灭, 实验用到的元件 实验用到的元件 ,一个光敏模块,1 个 LED,1 个 100 欧姆的电阻,5 根杜邦线,一块实验板。 原理图 LED 长脚的为正,短脚为负极 蜂鸣器长脚的为正,短脚为负极。 在蜂鸣器的底下也有标价正负。 连接图 演示效果看视频。。。。 V4 扩展试验 1 火焰检测实验 火焰检测当检测到火焰时候 LED 点亮。 用到的元件 一个红外火焰检测二极管 5 根杜邦线 1 个 10K 电阻 1 个 470 欧姆电阻 1 个 LED (颜色个人喜好) 1 片实验板 原理图 根原理图搭建好实验电路,下面准备一个打火机,然后下载程序到开发板子, 打开打火机 靠近,火焰检测头。LED 点亮 (大家也可以根据自己的想法制作 ,火焰检测灭火机器人) 2 制作一个红外遥控检测电路 介绍 远程遥控技术又称为遥控技术,是指实现对被控目标的遥远控制,在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红 外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易实现等显著优点, 被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用,并越来越多的应用到计算机系统中。 红外遥控测试 连接好电路 打开串口助手,按下遥控上的任意按键,串口显示按下按键的编码。 把 IRremote.rar 解压到 ARDUINO 库 可以拿出自己家的遥控,检测遥控的好坏,以及可以检测遥控的编码 使用的元件 1 个 红外遥控一体接收头 3 根 杜邦线 1 片实验板 原理图 连接好线, 下载程序,找出你家的遥控器,电视机,VCD,DVD,空调遥控,风扇遥控,试试吧。 1 连接线。 2 下载 ARDUINO 程序 3 打开 串口助手 4 找个遥控 对红外一体接收头 按下 , 串口助手就会显示 遥控每个按键的编码。 串口显示 红外编码。 3 震动延时开关 检测到震动,点亮 LED 实验用到的材料 一个震动传感器 1 个 10K 电阻 1 个 LED 1 个 470 欧姆电阻 5 根杜邦线 1 片实验板 原理图 按照原理图接线。 震动 LED 点亮 延时。 1 接好线 2 下载程序, 3 用手弹下 震动传感器,LED 点亮延时几秒。 4 水满报警器 介绍 水位报警器,当水接触到 2 个金属头时候,触发报警。 清单 无源蜂鸣器一个 一个 LED 一个 470 欧姆电阻 一个 10K 电阻 9 根杜邦线 实验板一片 一个水杯(自备) 原理图 图片 1 接线,按照原理图接线 2 准备一个被子,一瓶水做试验 3 下载程序到 ARDUINO 开发板 4 固定下 2 个 检测触点。 5 慢慢倒水,当水同时接触到水时候,触发报警。 5 无源蜂鸣器+ARDUINO 开发板播放音乐 用到材料 1 个无源蜂鸣器 2 根杜邦线 一片开发板 原理图 原理图 蜂鸣器长脚的为正,短脚为负极。 在蜂鸣器的底下也有标价正负。 接好线,选择喜欢的程序 1 超级玛丽 扬声器 2 蜂鸣器唱歌 小星星 国际歌 3 模拟防控警报的响声 提供 3 个测试程序,自己选择自己喜欢的下载玩玩。 圣源电子制作:http://www.syyyd.com 中文域名:电子制作.com (复制粘贴到 IE 浏览) 爱生活爱制作,让制作贴近生活!!! 圣源电子淘宝店:http://syyyd.taobao.com 庞大的电子制作资料,开源资料,单片机;光立方;ARDUINO;充电,报警, 照明显示,传感器,遥控,实用电路等等,常用元件中文资料, 60 几种在线计算公式程序,无需下载安装,输入参数即可计算。快乐生活 感受下生活中的快乐制作,奇思妙想。

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