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arduino入门经典

一、制作第一个电路单led闪烁·····························································································2

二、helloworld经典例程··········································································································9

三、Arduino基础······················································································································10

四、Arduino的数字输出·········································································································11

五、Arduino的串口输入·······································································································14

六、Arduino的串口输出·········································································································16

七、Arduino的模拟输入·········································································································18

八、Arduino的模拟输出·········································································································20

九、6LED灯闪烁实验··············································································································23

十、蜂鸣器实验························································································································29

十一、1位数码管实验·············································································································32

十二、按键实验························································································································34

十三、光控LED实验··············································································································37

十四、1602实验······················································································································39

十五、lm35温度传感器实验··································································································42

十六、舵机控制实验················································································································45

十七、红外遥控接收实验········································································································48

十八、红外遥控控制舵机实验·······························································································50

十九、LED点阵实验················································································································52

二十、74HC595实验···············································································································54

ASCII表·····································································································································57

ATMEGA328引脚图··············································································································58

一、制作第一个电路单led闪烁

做任何一个电路之前，一定要先了解电路中原件的参数，其工作电压，工作电流等。

第一个实验咱们用到的LED从网上查找资料得知，其工作电压一般为1.5-2.0V，工作电流一般为10-20ma，反向击穿电压为5V。

控制板逻辑电路供电为5V。

根据以上参数假设LED工作电压选用1.7，工作电流选用15ma，限流电阻=（总电压-LED电压）/电流，所以限流电阻=（5-1.7）/0.015=220Ω。

首先需要从arduino官方网站下载其编译软件，地址是http:

//arduino.cc/en/Main/Software

笔者使用的平台为win732位，如果大家使用的是其他平台，按照对应的下载就可以。

下载回来的软件包解压缩后的目录结构如下图，arduino.exe是程序的启动文件，driver目录是控制板usb芯片驱动，usb接上控制板后如果要寻找驱动，把目录指定到这里就可以。

本次实验用到的器材为一个面包板，一个LED，一个1k的电阻，两根导线，如下图：

本次实验的连接方法如下图，LED两个针脚有一长一短，短的是连接GND，长的是连接正极。

在LED的长引脚前，需要添加一个220Ω的限流电阻。

连接数字5号接口。

实物连接如下图：

 通过面包板把个个电子器件连接好以后，接上USB线，设置好控制板型号、端口号。

程序语言先不详解，大家先照猫画虎对着抄，后面通过各个实验，将对不同命令进行详解。

编写程序前，先需要选择控制板的型号。

如下图：

控制板型号选择好后，选择串口位置，笔者电脑的串口为COM15：

串口具体是多少号可以到设备管理中进行查看，如下图：

先把程序复制进去：

intledPin=5;//设定控制LED的数字IO脚

voidsetup（）{

  pinMode（ledPin,OUTPUT）;//设定数字IO口的模式，OUTPUT为输出

}

voidloop（）{  

  digitalWrite（ledPin,HIGH）;//设定PIN5脚为HIGH=5V左右

  delay（2000）;//设定延时时间，2000=2秒

  digitalWrite（ledPin,LOW）;//设定PIN5脚为LOW=0V

  delay（2000）;//设定延时时间，2000=2秒

}

图中int;voidsetup等褐色的文字是系统命令，OUTPUT等蓝色文字是命令的功能开关，黑色文字是变量。

程序写好以后点击编译按钮进行编译。

编译完成后会显示出来编译后的文件大小，本次编译出来的程序大小为1068字节。

然后把编译好的程序下载到arduino控制板上，点击下载按钮。

下载完成后会有提示

本次实验效果如下，闪烁着光芒的灯。

。

。

总结：

int;voidsetup等褐色文字是系统命令，OUTPUT等蓝色文字是系统命令的功能开关，黑色文字是变量。

在"int ledpin=5"中;设置了LED的数字IO脚，ledpin仅仅是5号数字端口自定义出来的名字，变成xxx等都可以。

对于多脚IO操作的程序中，为每一个引脚定义名字是有必要性的，程序复杂后方便功能识别。

二、helloworld经典例程

通过Arduino编译器查看串口数据

最简单的例子：

voidsetup（） { 

  Serial.begin（9600）;//打开串口，设置波特率为9600bps

}

voidloop（） {

Serial.println（“Helloworld!

”）;

delay（1000）;

}

如果电路安装正确，按照示例代码运行、上传，然后点击编译器的SerialMonitor按钮，就可以看到SerialMonitor输出Helloworld！

。

三、Arduino基础

在学语言之间，还要做的一个功课就是要明白程序的构架，这个也同样简单，大体可分为几个部分。

1、声明变量及接口名称（intval;intledPin=13;）。

2、setup（）——函数在程序开始时使用，可以初始化变量、接口模式、启用库等（例如：

pinMode（ledPin,OUTUPT）;）。

3、loop（）——在setup（）函数之后，即初始化之后，loop（）让你的程序循环地被执行。

使用它来运转Arduino。

接下来就开始学习一下几个基本函数。

1、pinMode（接口名称,OUTPUT或INPUT）将——接口定义为输入或输出接口，用在setup（）函数里。

2、digitalWrite（接口名称,HIGH或LOW）——将数字接口值至高或低。

3、digitalRead（接口名称）——读出数字接口的值。

4、analogWrite（接口名称,数值）——给一个接口写入模拟值（PWM波）。

对于ATmega168芯片的Arduino（包括Mini或BT），该函数可以工作于3,5,6,9,10和11号接口。

老的ATmega8芯片的USB和serialArduino仅仅支持9,10和11号接口。

5、analogRead（接口名称）——从指定的模拟接口读取值，Arduino对该模拟值进行10-bit的数字转换，这个方法将输入的0-5电压值转换为0到1023间的整数值。

6、delay（）——延时一段时间，delay（1000）为一秒。

7、Serial.begin（波特率）——设置串行每秒传输数据的速率（波特率）。

在同计算机通讯时，使用下面这些值：

300,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,38400,57600或115200。

你也可以在任何时候使用其它的值，比如，与0号或1号插口通信就要求特殊的波特率。

用在setup（）函数里

8、Serial.read（）——读取持续输入的数据。

9、Serial.print（数据，数据的进制）——从串行端口输出数据。

Serial.print（数据）默认为十进制等于Serial.print（数据，DEC）。

10、Serial.println（数据，数据的进制）——从串行端口输出数据，跟随一个回车和一个换行符。

这个函数所取得的值与Serial.print（）一样。

以上几个函数是常用基本函数，还有很多以后会慢慢学习

四、Arduino的数字输出

Arduino的数字I/O被分成两个部分，其中每个部分都包含有6个可用的I/O管脚，即管脚2到管脚7和管脚8到管脚13。

除了管脚13上接了一个1K的电阻之外，其他各个管脚都直接连接到ATmega上。

我们可以利用一个6位的数字跑马灯，来对Arduino数字I/O的输出功能进行验证，以下是相应的原理图：

电路中在每个I/O管脚上加的那个1K电阻被称为限流电阻，由于发光二极管在电路中没有等效电阻值，使用限流电阻可以使元件上通过的电流不至于过大，能够起到保护的作用。

该工程对应的代码为：

intstartPin=2;

intendPin=7;

intindex=0;

voidsetup（）{

for（inti=startPin;i<=endPin;i++）{

   pinMode（i,OUTPUT）;

}

}

voidloop（）{

for（inti=startPin;i<=endPin;i++）{

   digitalWrite（i,LOW）;

}

digitalWrite（startPin+index,HIGH）;

index=（index+1）%（endPin-startPin+1）;

delay（100）;

}

下载并运行该工程，连接在Arduino数字I/O管脚2到管脚7上的发光二极管会依次点亮0.1秒，然后再熄灭：

这个实验可以用来验证数字I/O输出的正确性。

Arduino上一共有十二个数字I/O管脚，我们可以用同样的办法验证其他六个管脚的正确性，而这只需要对上述工程的第一行做相应的修改就可以了：

五、Arduino的串口输入

串行通信是在实现在PC机与微控制器进行交互的最简单的办法。

之前的PC机上一般都配有标准的RS-232或者RS-422接口来实现串行通信，但现在这种情况已经发生了一些改变，大家更倾向于使用USB这样一种更快速但同时也更加复杂的方式来实现串行通信。

尽管在有些计算机上现在已经找不到RS-232或者RS-422接口了，但我们仍可以通过USB/串口或者PCMCIA/串口这样的转换器，在这些设备上得到传统的串口。

通过串口连接的Arduino在交互式设计中能够为PC机提供一种全新的交互方式，比如用PC机控制一些之前看来非常复杂的事情，像声音和视频等。

很多场合中都要求Arduino能够通过串口接收来自于PC机的命令，并完成相应的功能，这可以通过Arduino语言中提供的Serial.read（）函数来实现。

在这一实验中我们同样不需要任何额外的电路，而只需要用串口线将Arduino和PC机连起来就可以了，相应的Arduino工程代码为：

intledPin=13;

intval; 

voidsetup（）{

pinMode（ledPin,OUTPUT）;

Serial.begin（9600）;

} 

voidloop（）{

val=Serial.read（）;

if（-1!

=val）{

   if（'H'==val）{

     digitalWrite（ledPin,HIGH）;

     delay（500）;

     digitalWrite（ledPin,LOW）;

   }

}

}

把工程下载到Arduino模块中之后，在Arduino集成开发环境中打开串口监视器并将波特率设置为9600，然后向Arduino模块发送字符H，如下图所示：

该工程运行起来之后会不断调用Serial.read（）函数从串口获得数据。

Arduino语言提供的这个函数是不阻塞的，也就是说不论串口上是否真的有数据到达，该函数都会立即返回。

Serial.read（）函数每次只读取一个字节的数据，当串口上有数据到达的时候，该函数的返回值为到达的数据中第一个字符的ASCII码；当串口上没有数据到达的时候，该函数的返回值则为-1。

Arduino语言的参考手册中没有对Serial.read（）函数做过多的说明，我的一个疑问是如果PC机一次发送的数据太多，Arduino是否提供相应的串口缓存功能来保证数据不会丢失？

Arduino语言中提供的另外一个函数Serial.available（）或许能够帮助我们用实验来进行验证：

intledPin=13;

intval; 

voidsetup（）{

pinMode（ledPin,OUTPUT）;

Serial.begin（9600）;

} 

voidloop（）{

val=Serial.read（）;

if（-1!

=val）{

   if（'H'==val）{

     digitalWrite（ledPin,HIGH）;

     delay（500）;

     digitalWrite（ledPin,LOW）; 

Serial.print（"Available:

"）;

     Serial.println（Serial.available（）,DEC）;

   }

}

}

函数Serial.available（）的功能是返回串口缓冲区中当前剩余的字符个数，按照Arduino提供的该函数的说明，串口缓冲区中最多能缓冲128个字节。

我们可以一次给Arduino模块发送多个字符，来验证这一功能：

在这一实验中，每当Arduino成功收到一个字符H，连接在数字I/O端口管脚13上的发光二极管就会闪烁一次：

六、Arduino的串口输出

在许多实际应用场合中我们会要求在Arduino和其它设备之间实现相互通信，而最常见通常也是最简单的办法就是使用串行通信。

在串行通信中，两个设备之间一个接一个地来回发送数字脉冲，它们之间必须严格遵循相应的协议以保证通信的正确性。

在PC机上上最常见的串行通信协议是RS-232串行协议，而在各种微控制器（单片机）上采用的则是TTL串行协议。

由于这两者的电平有很大的不同，因此在实现PC机和微控制器的通信时，必须进行相应的转换。

完成RS-232电平和TTL电平之间的转换一般采用专用芯片，如MAX232等，但在Arduino上是用相应的电平转换电路来完成的。

根据Arduino的原理图我们不难看出，ATmega的RX和TX引脚一方面直接接到了数字I/O端口的0号和1号管脚，另一方面又通过电平转换电路接到了串口的母头上。

因此，当我们需要用Arduino与PC机通信时，可以用串口线将两者连接起来；当我们需要用Arduino与微控制器（如另一块Arduino）通信时，则可以用数字I/O端口的0号和1号管脚。

串行通信的难点在于参数的设置，如波特率、数据位、停止位等，在Arduino语言可以使用Serial.begin（）函数来简化这一任务。

为了实现数据的发送，Arduino则提供了Serial.print（）和Serial.println（）两个函数，它们的区别在于后者会在请求发送的数据后面加上换行符，以提高输出结果的可读性。

在这一实验中没有用到额外的电路，我们只需要用串口线将Arduino和PC机连起来就可以了，相应的代码为：

voidsetup（）{

Serial.begin（9600）;

}

voidloop（）{

Serial.println（"HelloWorld!

"）;

delay（1000）;

}

在将工程下载到Arduino模块中之后，在Arduino集成开发环境的工具栏中单击“SerialMonitor”控制，打开串口监视器：

接着将波特率设置为9600，即保持与工程中的设置相一致：

如果一切正常，此时我们就可以在Arduino集成开发环境的Console窗口中看到串口上输出的数据了：

为了检查串口上是否有数据发送，一个比较简单的办法是在数字I/O端口的1号管脚（TX）和5V电源之间接一个发光二极管，如下面的原理图所示：

这样一旦Arduino在通过串口向PC机发送数据时，相应的发光二极管就会闪烁，实际应用中这是一个非常方便的调试手段;

七、Arduino的模拟输入

从指定的模拟引脚读取值。

Arduino主板有6个通道（Mini和Nano有8个，Mega有16个），10位AD（模数）转换器。

这意味着输入电压0-5伏对应0-1023的整数值。

这就是说读取精度为：

5伏/1024个单位，约等于每个单位0.049伏（4.9毫伏）。

输入范围和进度可以通过analogReference（）进行修改。

模拟输入的读取周期为100微秒（0.0001秒），所以最大读取速度为每秒10,000次。

pin：

读取的模拟输入引脚号（大多数主板是A0-A5，Mini和Nano是A0-A7，Mega是A0-A15）

Returns返回值

int（0to1023）

整数型 int（0到1023）

如果模拟输入引脚没有连接到任何地方，analogRead（）的返回值也会因为某些因素而波动（如其他模拟输入，你的手与主板靠的太近）

intanalogPin=A5;

intval=0;

voidsetup（）{

Serial.begin（9600）;

}

voidloop（）{

val=analogRead（analogPin）;

Serial.println（val）;

Delay（1000）;

}

八、Arduino的模拟输出

脉冲宽度调制或PWM，是通过数字均值获得模拟结果的技术。

数字控制被用来创建一个方波，信号在开和关之间切换。

这种开关模式通过改变“开”时间段和“关”时间段的比值完全模拟从开（5伏特）和关（0伏特）之间的电压。

“开时间“的周期称为脉冲宽度。

为了得到不同的模拟值，你可以更改，或调节脉冲宽度。

如果你重复这种开关模式速度足够快，其结果是一个介于0和5V之间的稳定电压用以控制LED的亮度。

下图中，绿色线表示一个固定的时间期限。

此持续时间或周期是PWM的频率的倒数。

换言之，Arduino的PWM频率约为500Hz，每个绿线之间表示2毫秒。

一个analogWrite（）的调用区间为0-255，例如analogWrite（255）需要100％占空比（常开），和analogWrite（127）是50％占空比（上一半的时间）。

一旦你