Arduino 笔记。开篇

之前写过关于外部中断使用的笔记了,但是始终没有正式的对Arduino开个头。

也许大家很早很早就听说过Arduino 的大名,但是Arduino 却在专业开发者眼中显得如此不二流, 如此低级。但是福利君不这么认为,当然,如果我也这么想我就不会用了。

废话不说。

Arduino到底是什么

Arduino 是一个(或者说一套)较为完整的开源硬件开发平台。其实Arduino 是一个AVR的开发板。当然,他好像没有引出所有的接口,尤其对于MEGA2560和STM32系列的开发板来说。

对于Arduino硬件平台来说,他有好多种,主要的有下面几种。

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幸亏二头同学的大力支持,现在福利君有两款 ,UNO和Mega 2560 还有从HouminLi 那里拿来的ArduPilot Mega 1.X

所以,在没有新设备进入的情况下,笔记内容不会超越这三个板子的功能。

当然,Mega2560 已经非常非常强大了,并且不和其他的atmegax8系列特性完全一样,所以程序是不能不修改直接移植的,就算我们使用了相同的扩展板。

说道atmega8 不得不说说这个系列芯片的特性。

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根据这个图,我们很容易可以看出每个数字代表的含义。

比如 Atmega328P    -------- 32 代表32k flash   8 代表 8位机     P代表低功耗

这些是arduino所支持的主控芯片。

对于我们比较常见的应用来说,我们需要知道Arduino 的基本电气特性。

我们来一张大照片。

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我们可以从丝印(神马是丝印? 去翻该篇的附录1)中看到:

  • 14个数字IO
  • 6个模拟输入
  • 3路地
  • 2路参考输入电压
  • 1路3.3V输出
  • 1路5V输出

还有两个ICSP,现在对我们来说用处不大。 因为买来的板子bootloader都烧写完毕了。

下面详细介绍一下。

14路数字输入输出口:工作电压为5V,每一路能输出和接入最大电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻(默认不连接)。除此之外,有些引脚有特定的功能

  • 串口信号RX(0号)、TX(1号): 与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连,提供TTL电压水平的串口接收信号。
  • 外部中断(2号和3号):触发中断引脚,可设成上升沿、下降沿或同时触发。
  • 脉冲宽度调制PWM(3、5、6、9、10 、11):提供6路8位PWM输出。
  • SPI(10(SS),11(MOSI),12(MISO),13(SCK)):SPI通信接口。
  • LED(13号):Arduino专门用于测试LED的保留接口,输出为高时点亮LED,反之输出为低时LED熄灭。

6路模拟输入A0到A5:每一路具有10位的分辨率(即输入有1024个不同值),默认输入信号范围为0到5V,可以通过AREF调整输入上限。除此之外,有些引脚有特定功能

  • TWI接口(SDA A4和SCL A5):支持通信接口(兼容I2C总线)。

AREF:模拟输入信号的参考电压。

Reset:信号为低时复位单片机芯片。

硬件资源就是这么多,就像普通单片机一样我们需要编程,虽然大家学过了数字电路,而且分高的一逼,那么真的明白寄存器是什么吗,好吧,学霸的答案是肯定的。真的理解寻址是什么吗,当然,学霸的答案也是肯定的,那我们真正理解时序吗,学霸的答案必须是肯定的,要不怎么能画时序图,做电路逻辑功能呢,但是,如果给学霸一份datasheet ,学霸能把一片Atmega8玩的和74LS163一样吗,哦,我们坚强的学霸告诉你,可以。好吧,我们认为,学霸是不需要用Arduino ,学霸直接从AVR学起就可以了,当然学霸必须选择32位,ARM才是学霸入门的正确选择,正所谓人间正道是沧桑,后话不提。

当然,福利君不是学霸,福利君很懒,福利君要做的是加速开发流程,所以福利君选择了Arduino。

让我们看一下Arduino最基础的小程序Blink,这个程序的地位如同编程语言中的Hello World ,通过这个,我们就能认识到Arduino编程语言的基本结构。

void setup() {                
  // initialize the digital pin as an output.
  // Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards:
  pinMode(13, OUTPUT);     
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);   // set the LED on
  delay(1000);              // wait for a second
  digitalWrite(13, LOW);    // set the LED off
  delay(1000);              // wait for a second
}

忘了说,在Arduino的数字13脚连了一个LED,当输出高电平就亮,低电平就灭。板子上本身就带着这个LED以便测试Arduino的功能正常。

上面这个程序是合法的可执行的,让我们看一下结构。

有两个程序段:   setup( ) 和 loop( )

根据简单的英语翻译,安装,循环。

setup( ) 段中的内容是用来定义io脚模式,载入库,初始化变量的。这个程序段只会在打开电源或者按下重启后运行一次。

loop ( ) 段内的code将在setup段执行后执行,并总在结束后重新开始。

从字面意思上来看,上面的程序让板载led 一灭一亮,间隔都是一秒。

digitalWrite 的用法就是定义针脚和输出电平,高电平电压为输入电压,低电平电压为ground电压。

delay 的单位是毫秒。

 


MEGA2560 我们以后再说,小程序还用不上大炮。


附录1 :

丝印:说明白点就是你在PCB电路板上看到的字。

例如UNO上面的image

posted @ 2013-02-15 23:39 传说中的福利君 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏