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TECH INFOArduino入门指南

Arduino是如何开始的?Arduino发展史

这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

在2000年代初期,原型电子产品要么昂贵,要么复杂,或者两者兼而有之。这给Ivrea交互设计学院的Massimo Banzi和他的学生带来了麻烦,因为他们负担不起在当时市面上价格为100美元的BASIC Stamp微控制器。因此,基于他的一个学生Hernando Barragá的工作,Banzi和他的同事开始着手致力于制造一个可以更容易构建电子产品的廉价平台。

该团队在Barragá的Wiring平台上进行构建,该平台由一个印刷电路板、一个ATmega168微控制器和一个基于Processing的IDE组成。Banzi的团队对该项目进行了拆解,并且添加了对于更便宜的ATmega8微控制器的支持部件,以使其价格降低至他们的目标价格:更低廉的30美元。

在这个价位的助力下,Arduino(该开发板的命名源于Banzi和他的团队经常光顾的酒吧名称)被推向了DIY电子制造的强势市场中,就像它如今所扮演的角色那样。虽然较新的Arduino Uno Rev3使用了更强大的ATmega328p微控制器,但是它的价格仍然保持在30美元以下,这样的话爱好者、学生和企业家都能够有机会学习、构建和编码自定义电子设备,而无需花费大量的金钱。

自从第一块开发板问世以来,DIY社区提供了多种关于该平台的修订、添加和扩展项目。其中包括Arduino Nano(尺寸只有Uno一半的变体,专为小尺寸电子产品而设计)、Uno Wi-Fi(内置无线连接),以及一系列用于添加额外功能(如更多内存和存储空间以太网连接电机控制)的“扩展板”。

对于不熟悉的人来说,开发板所涉及的知识可能令人生畏,但是我们在这里将只介绍有关Arduino的基础知识:Arduino的变体、如何使用扩展板来添加一个新的功能、以及开启项目时所需的套件。

从这里开始:Arduino Uno介绍

Arduino Uno是大多数Arduino设备的源主板或者所连接主板中的主要电路。它基于ATmega328P微控制器,具有16个数字输入/输出引脚,其中6个可用作脉宽调制输出,也就是说这些引脚可以输出可变功率,就像模拟输出那样。这对于LED的亮度控制很有用。

它还配备了6个模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器(用于同步时钟信号)、一个USB端口和一个电源插孔。使用一根USB电缆,您就可以将Uno连接到您的IDE上,然后开始在开发板上编写和运行自己的软件了,就是这么简单。有了电源插孔,您就可以在离开计算机后选择另一种方式为您的项目供电,但是这在刚开始的时候不是必须的,所以其实入门门槛很低。

包括Arduino Nano在内的许多其他电子开发板都使用可焊引脚孔,但是Uno上的引脚被设计为可以移除和多次连接电线,因为这对一个最终产品的设计来说是必要的。如果您从来没有使用过Arduino,那么需要了解的是入门套件不仅会带有Uno开发板,还附带有一系列LED、传感器、电容器和各种长度的电线。这些组件会在不同的项目中重复使用,而Uno本身足够便宜,所以每次当您开始一个新项目都相对容易。

Uno上的变体

Arduino平台让您可以根据自己的特定需求来定制电子产品,例如让猫远离柜台的自动喷雾瓶,或者用于车库门的指纹传感器。这些特殊需求意味着Uno不会是一块通用于任何项目的开发板,所以Arduino提供了一些可选的变体,来满足您的需求。

例如,Arduino Nano是一块尺寸更小的开发板,会占用极小的空间。它大约只有信用卡大小的一半,并且通过一个迷你USB插头供电,所以可以轻松地将其嵌入到一个半高显卡小型机箱中。与之类似的Arduino Micro使用了与许多Android智能手机相同的标准微USB线缆,可以轻松连接到计算机,或者为您已经完成的项目找到可用的电源。

还有许多其他变体,包括支持更复杂的智能物联网应用的32位Arduino Zero、内置Wi-Fi连接的Uno Wi-Fi,或者带有54个数字引脚、16个模拟引脚以及4个串行端口,可用于更复杂项目的Arduino Mega。随着您对可以使用Arduino制作的项目类型了解得越来越多,您将能够找到最适合于特定项目的开发板版本。

使用扩展板添加新功能

Arduino术语中的“扩展板”是一种添加了Arduino之前没有的新功能的附件板。为了维持低成本,基本的Arduino Uno及其大多数变体不具备Wi-Fi、蓝牙、以太端口或电机控制等功能。并不是所有的项目都需要这些功能,所以让您只购买自己所需要的是很好的想法。

而扩展板是独立存在的,可以在基板上堆叠附件以快速扩展Arduino的功能。例如,电机扩展板可以让您控制继电器、螺线管、直流和步进电机。您甚至可以获取带有开放式原型网格的原型扩展板,使用该板您可以构建自定义电路,并将其像其他任何扩展板一样直接与Arduino项目连接。

由于Arduino是一个开放平台,因此有大量第三方扩展板可以为您的Arduino添加多种功能,包括播放音乐、使用相机、连接显示器等等。无论您是想设计热门的智能家居小工具,为客户构建完美的定制设备,还是构建自己的体感音乐设备以了解其工作原理,Arduino和其扩展板都会非常适用于您的项目。

DevicePlus 编辑团队
DevicePlus 编辑团队

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