【Arduino 必看】Arduino的優(yōu)勢(shì)以及未來(lái)趨勢(shì)詳解

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開(kāi)源電子原型平臺(tái)。包含硬件（各種型號(hào)的Arduino板）和軟件（Arduino IDE）。由一個(gè)歐洲開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)于2005年冬季開(kāi)發(fā)。其成員包括Massimo Banzi、David CuarTIelles、Tom Igoe、Gianluca MarTIno、David Mellis和Nicholas ZambetTI等。

它構(gòu)建于開(kāi)放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類(lèi)似Java、C語(yǔ)言的Processing/Wiring開(kāi)發(fā)環(huán)境。主要包含兩個(gè)主要的部分：硬件部分是可以用來(lái)做電路連接的Arduino電路板；另外一個(gè)則是Arduino IDE，你的計(jì)算機(jī)中的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。你只要在IDE中編寫(xiě)程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會(huì)告訴Arduino電路板要做些什么了。

arduino是什么？

Arduino能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，通過(guò)控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來(lái)反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過(guò)Arduino的編程語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。對(duì)Arduino的編程是通過(guò) Arduino編程語(yǔ)言 （基于 Wiring）和Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境（基于 Processing）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。基于Arduino的項(xiàng)目，可以只包含Arduino，也可以包含Arduino和其他一些在PC上運(yùn)行的軟件，他們之間進(jìn)行通信 （比如 Flash， Processing， MaxMSP）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Arduino功能特點(diǎn)有什么？

Arduino在開(kāi)發(fā)之初，就明確了其應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)了開(kāi)源開(kāi)放的平臺(tái)，便于對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。Arduino的主要功能特點(diǎn)如下：

1）開(kāi)放源代碼的電路圖設(shè)計(jì)。程序開(kāi)發(fā)接口免費(fèi)下載，也可依需求自己修改。

2）使用低價(jià)格的微處理控制器（ATmega8或ATmega128）?？梢圆捎?/span>USB接口供電，不需外接電源，也可以使用外部9VDC輸入。

3）支持ISP線上燒入器，將Bootloader固件燒入芯片。Arduino控制器內(nèi)帶Bootloader程序，是系統(tǒng)上電后運(yùn)行的第一段代碼，就好比PC機(jī)BIOS中的程序，啟動(dòng)就進(jìn)行自檢，配置端口等等，當(dāng)然，單片機(jī)是靠燒寫(xiě)熔絲位來(lái)設(shè)定上電從boot區(qū)啟動(dòng)的，使用這個(gè)程序就可以直接把從串口發(fā)來(lái)的程序存放到flash區(qū)中。所以，使用Arduino編譯環(huán)境下載程序時(shí)，就先讓單片機(jī)復(fù)位，啟動(dòng)Boodoader程序引導(dǎo)串口發(fā)過(guò)來(lái)的程序順利寫(xiě)入flash區(qū)中，flash可以重復(fù)燒寫(xiě)，因此想更新軟件非常方便。有了Bootloader之后，可以通過(guò)串口或者USB to RS232線更新固件。

4）可依據(jù)官方提供的PCB和SCH電路圖，簡(jiǎn)化Arduino模組，完成獨(dú)立運(yùn)作的微處理控制。

5）可簡(jiǎn)單地與傳感器，各式各樣的電子元件連接，如紅外線、超音波、熱敏電阻、光敏電阻、伺服馬達(dá)等。

6）支持多樣的互動(dòng)程序，如Flash，Max／MSP，VVVV，PurEDAta，C，Processin等。使用低價(jià)格的微處理控制器。

7）應(yīng)用方面，利用hrduino，突破以往只能使用鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、CCD等輸入的裝置的互動(dòng)內(nèi)容，可以更簡(jiǎn)單地達(dá)成單人或多人游戲互動(dòng)。Ard uino的功能特點(diǎn)，使其得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

Arduino基本結(jié)構(gòu)?

1）1個(gè)9V DC輸入，為Arduino板提供外部電源輸出，使Arduino控制板具有能夠驅(qū)動(dòng)舵機(jī)等大功率外部設(shè)備的能力；

2）1個(gè)USB口，通過(guò)該口連接到計(jì)算機(jī)，由Arduino的IDE將用戶編寫(xiě)好的控制程序上傳到控制板中，同時(shí)還可以通過(guò)該口為電路板供電，驅(qū)動(dòng)小功率的外部設(shè)備；

3）14個(gè)數(shù)字輸入／輸出端，其中端口0（RX）和1（TX）分別連接主控芯片的串行引腳，用來(lái)接收和發(fā)送TTL串行數(shù)據(jù)。其中端口2、3可以接收外部信號(hào)，實(shí)現(xiàn)外部中斷功能；端口3、5、6、9、10、11作為PWM端口，可用于電機(jī)PWM調(diào)速［5］或音樂(lè)播放；端口10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）和13（SCK）在SPI模塊庫(kù)的支持下，可以提供SPI通信模式；端口13內(nèi)部連接了一個(gè)LED指示燈，隨著13腳上電平的高低變化，實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉；

4）6個(gè)模擬輸入／輸出端，其中端口4（SDA）和端口5（SCL）端口可以實(shí)現(xiàn)I2C通信；

5）1個(gè)5 V DC輸出和1個(gè)3．3 V DC輸出，可為其它電路提高3．3 V和5 V直流電源；

6）1個(gè)復(fù)位接口。

Arduino系統(tǒng)是基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的，并且大量應(yīng)用通用和標(biāo)準(zhǔn)的電子元器件，包括硬件和軟件在內(nèi)的整個(gè)設(shè)計(jì)，代碼均采用開(kāi)源方式發(fā)布，因此采購(gòu)的成本較低，在各種電子制作競(jìng)賽、電子藝術(shù)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)等越來(lái)越多地使用Arduino作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

Arduino有什么優(yōu)點(diǎn)？

1）跨平臺(tái)

Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OSX、Linux三大主流操作系統(tǒng)上運(yùn)行，而其他的大多數(shù)控制器只能在Windows上開(kāi)發(fā)。

2）簡(jiǎn)單清晰的開(kāi)發(fā)

Arduino IDE基于processing IDE開(kāi)發(fā)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，極易掌握，同時(shí)有著足夠的靈活性。Arduino語(yǔ)言基于wiring語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，是對(duì) AVRGCC庫(kù)的二次封裝，不需要太多的單片機(jī)基礎(chǔ)、編程基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)后，你也可以快速的進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

3）開(kāi)放性

Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫(kù)文件都是開(kāi)源的，在開(kāi)源協(xié)議范圍內(nèi)里可以任意修改原始設(shè)計(jì)及相應(yīng)代碼。

4）社區(qū)與第三方支持

Arduino有著眾多的開(kāi)發(fā)者和用戶，你可以找到他們提供的眾多開(kāi)源的示例代碼、硬件設(shè)計(jì)。例如，可以在Github.com、Arduino.cc、Openjumper.com等網(wǎng)站找到Arduino第三方硬件、外設(shè)、類(lèi)庫(kù)等支持，更快更簡(jiǎn)單的擴(kuò)展你的Arduino項(xiàng)目。

當(dāng)然，一些的理論，都要通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)，推薦一個(gè)平臺(tái)：

https://auth.tuya.com/?_source=32fe8c33b5a2a7c071f562063e20fd8a        

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還在學(xué)校的時(shí)候就用它開(kāi)發(fā)過(guò)不少作品，平臺(tái)上還有sdk和電路原理圖可以查看，自己DIY智能硬件非常方便，如果你在學(xué)習(xí)的時(shí)候，就能借助平臺(tái)開(kāi)發(fā)一些作品，對(duì)你之后不管是面試求職還是進(jìn)一步做研究，都是非常有幫助的！

硬件開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)：

Arduino不僅僅是全球最流行的開(kāi)源硬件，也是一個(gè)優(yōu)秀的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，更是硬件開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)。Arduino簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)方式使得開(kāi)發(fā)者更關(guān)注創(chuàng)意與實(shí)現(xiàn)，更快的完成自己的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，大大節(jié)約了學(xué)習(xí)的成本，縮短了開(kāi)發(fā)的周期。