Arduino教程：认识Arduino控制板

1.1 课程说明

认识Arduino控制板的各个部分，

1.2 器材

1.3 UNO电路：

Arduino教程：认识Arduino控制板-LMLPHP

UNO参数

1.4 详细内容：

我们将了解Arduino板上的不同组件。将学习Arduino UNO板，因为它是Arduino板系列中最受欢迎的。此外，它是开始使用电子和编码的最佳板。有些板看起来与下面给出的有些不同，但多数Arduino中的这些组件大部分是共同的。 Arduino教程：认识Arduino控制板-LMLPHP

1.5 板载LED闪烁实验

arduino上有一个名称为L的led发光二级管，这个led其实是连接在13号引脚上的，所以我们通过控制13号引脚就能够控制此led灯闪烁。下面我们来看程序源码

  /*
    作者:智芯坊
    时间：       年    月    日
    发表地址：
    程序说明：
   	使一个Led亮一秒，灭一秒，如此往复。
  */
void setup() {
    // 初始化数字引脚，使其为输出状态。
    // 大部分Arduino控制板上，数字13号引脚都有一颗Led。
    pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
    digitalWrite(13, HIGH);   // 使Led亮
    delay(1000);              // 持续1秒钟
    digitalWrite(13, LOW);    // 使Led灭
    delay(1000);              // 持续1秒钟。
}

程序说明

首先打开Arduino IDE，我们把代码输入。
然后选择控制板型号，本次实验使用的是arduino兼容控制板，选择为arduino uno即可。
然后选择端口号，本次实验为COM7端口，一般为列表最后一个。
然后点击编译，编译完成后，会在左下方提示。编程成功后，就可以点击下载了。下载完成后，也会在左下方提示。

Ps：

所有Arduino程序都是由参数设置（setup）和循环（loop）两个函数组成，函数名后面一定跟着小括号；大括号（{}）用于界定程序区块的范围
若要指挥Arduino控制某个数字引脚的元器件，必须先把引脚设置成“输出（output）”模式，若是要接收来自传感器的输入值，则要把该引脚设置成“输入（input）”模式。Arduino的每个数字和模拟引脚都能输出“高电位”和低电位信号
注释（comment）：是程序中的说明文字，语法： //: 放在说明文字的前方；单行注释 /* …… */：多行注释。

1.6 补充阅读相关知识：

1.6.1 模拟引脚

本文是对于Arduino芯片上模拟引脚的介绍。上面所说的Arduino芯片主要包括（Atmega8, Atmega168,Atmega328或Atmega1280）。

数模转换电路 Arduino中使用的Atmega控制器都配有一个板载6通道数模转换器，这个转换器的精度为10bit，能够返回0-1023的整数。尽管模拟引脚的主要功能是读取模拟信号，但是实际上和0-13号数字引脚一样，模拟引脚也可以进行INPUT、OUTPUT操作（GPIO）。因此，如果你在做项目时需要更多的数字引脚，那么模拟引脚也可用作GPIO操作。

引脚编号 A0、A1、A2、A3……就是模拟引脚的编号。你可以用这个编号让模拟引脚输出高电平或低电平。下面的例子会将A0口设置为输出模式，并且输出高电平:

pinMode(A0, OUTPUT);
digitalWrite(A0, HIGH);

上拉电阻模拟引脚也有和数字引脚一样的内置上拉电阻。通过下列代码激活模拟引脚内部的上拉电阻。 digitalWrite(A0, HIGH); // 将上拉电阻激活。（这与普通的输入引脚有点区别）但是激活了上拉电阻后，再用analogRead()的话，读出的值会受到影响。
一些额外需注意的细节如果一个引脚已经被设置成为OUTPUT模式，analogRead函数就不能够正常工作。因此，如果要将模拟引脚当做数字引脚并且设置了OUTPUT模式，请在调用analogRead前将这个模拟引脚重新定义为INPUT模式。如上所述，如果你将模拟引脚定为输出模式并且输出了HIGH，那么它内部的上拉电阻就会被激活。如果这时候再转为INPUT，那么上拉电阻将依然工作着。（因此，你需要先设置为LOW，再转换为INPUT，才能够获得正确结果。）从Atmega的数据手册中，我们可以知道：如果要在模拟引脚上进行快速的电平切换，会导致电子噪声。这会给模电转换模块带来“抖动”，从而影响到其他引脚上的模拟信号值读取。因此，你需要在将模拟引脚进行电平操作切换后使用后用delay函数进行一小段时间的延迟，然后再使用analogRead()去读取其他引脚上的模拟信号。

1.6.2. 数字引脚

Arduino上的引脚可以被设置为输入模式（INPUT）或输出模式（OUTPUT）。甚至很多Arduino (Atmega单片机)上的模拟引脚也可以被当做数字引脚使用。本篇文章将介绍引脚在两种不同模式（INPUT和OUTPUT）下的功能。

INPUT模式 Arduino (Atmega) 引脚默认是输入模式（INPUT）因此在程序中一般你不需要特别指定为INPUT模式。处在INPUT模式的引脚将处于高阻抗状态（high-impedance）(相当于引脚串接了一个100兆欧的电阻)，因而它对于电路几乎没有任何影响。数字引脚可以被用来读取触碰开关、把LED当做以光电二极管读取，或者使用RCTime来读取模拟信号传感器。然而，使用pinMode(pin, INPUT)配置的引脚在没连接到任何电路上时（处于悬空状态），从引脚读出的结果可能会“乱跳”。这是因为引脚收到了电子噪声的干扰，或者由于电容耦合读取了附近引脚的值。
INPUT模式引脚的上拉电阻一般来说，我们希望在输入引脚悬空时保持一个稳定的状态。这可以通过加一个上拉电阻（上拉到+5V）或加一个下拉电阻（下拉到GND）来实现。上拉电阻或下拉电阻一般选用10kΩ电阻比较合适。
使用INPUT_PULLUP对输入引脚进行配置在Atmega芯片中每个输入引脚都对应着一个20kΩ的上拉电阻，你可以通过代码去使这些内置上拉电阻发挥作用（只需在pinMode函数中传入INPUT_PULLUP函数作为参数即可）。使用上拉电阻会“反转”读取结果，当读取到HIGH的时候说明引脚上为低电压，当读取到LOW时说明引脚上是高电压。不同微控制器内置上拉电阻的阻值大小也不尽相同。在大多数AVR板中，上拉电阻用的是20kΩ到50kΩ。而在Arduino Due中，上拉电阻用的是50kΩ到150kΩ。如果你想知道你板子上内置上拉电阻的确切阻值，请参阅微控制器的数据手册。当传感器连接到用INPUT_PULLUP常量配置的引脚时，传感器的另一端应该被连接到GND。假如你将一个开关连接到这个引脚上，当开关断开时将会读到HIGH，闭合时读到LOW。上拉电阻的电流足够让LED微微亮起，所以如果你发现在自己的项目中，LED虽然在工作，但是亮度很微弱，一般就说明你将引脚错误地设置为了INPUT模式。在单片机内部，上拉电阻是用一个寄存器(单片机的一块记忆区域)控制的，这个寄存器又同时控制引脚是高电平（HIGH）还是低电（LOW）。基于这个原因，如果你将一个INPUT_PULLUP的输入引脚重新配置成OUTPUT的话，它会立即输出高电平。相反，如果你将一个正在输出高电平的OUTPUT引脚重新配置为INTPUT，它会自动将上拉电阻打开。在Arduino 1.0.1之前可以用以下代码配置内部上拉电阻:

pinMode(pin, INPUT); // 将引脚设置为INPUT模式
digitalWrite(pin, HIGH); // 打开引脚的上拉电阻

而目前应该这样写

pinMode(pin,INPUT_PULLUP);

特别提示: 13号引脚相比其他引脚来说不适宜配置为INPUT模式，因为在绝大多数板上，它连着一个板载LED。如果你激活13号引脚上的上拉电阻，它只能拉到1.7V而非你所期望的5V,因为LED分走了电压。而由于一直不满5V，从13号引脚上读出的结果总是LOW。如果你非要将13号引脚设置为INPUT模式，请外加一个下拉电阻。 4. OUTPUT模式 OUTPUT模式的引脚在工作时是低阻抗的，也就是说OUTPUT模式的引脚能够给外部电路提供可靠的电流支持。Atmega引脚最高可以为外部设备提供40mA的电流。这个电流完全足够点亮LED（别忘记串接电阻，否则甚至会烧掉你的LED）或者驱动绝大多数传感器。不过别指望用它去直接驱动大多数继电器、螺线管或者电机。让Arduino的引脚短路，或者让大电流通过都可能会损坏内部晶体管或损坏Atmega芯片。如果第一种情况发生，你会发现虽然Arduino貌似工作正常，但是那个损坏的引脚已经无法工作了。因此，最好在外围串接470Ω到1kΩ的电阻，来确保外电路总电流小于等于40mA，除非如果你的电路确实需要比较高的电流，否则就最好进行限流。### 1.7 wiki：

void: 只用在函数声明中。它表示该函数将不会被返回任何数据到它被调用的函数中。
setup()：当Arduino板起动时setup()函数会被调用。用它来初始化变量，引脚模式，开始使用某个库，等等。该函数在Arduino板的每次上电和复位时只运行一次。
loop()：可以用它来实时控制arduino板。
pinMode()： void pinMode (uint8_t pin, uint8_t mode)  设置引脚模式  配置引脚为输出或输出模式。参数:  pin 引脚编号  mode: INPUT, OUTPUT, 或 INPUT_PULLUP。例子:
pinMode(ledPin, OUTPUT); // sets the digital pin as output 注解: 模拟引脚也可以当作数字引脚使用, 编号为14(对应模拟引脚0)到19(对应模拟引脚5). digitalWrite() void digitalWrite (uint8_t pin, uint8_t value)  写数字引脚  写数字引脚, 对应引脚的高低电平. 在写引脚之前, 需要将引脚设置为OUTPUT模式. 参数:  pin 引脚编号  value HIGH 或 LOW 用法:
digitalWrite(ledPin, HIGH); // 点亮LED 注解:  模拟引脚也可以当作数字引脚使用, 编号为14(对应模拟引脚0)到19(对应模拟引脚5). delay(ms) void delay (unsigned long ms)
 延时(毫秒)  延时, 单位毫秒(1秒有1000毫秒). 警告: 参数为unsigned long, 因此在延时参数超过32767(int型最大值)时, 需要用"UL"后缀表示为无符号长整型, 例如: delay(60000UL);. 同样在参数表达式, 切表达式中有int类型时, 需要强制转换为 unsigned long类型, 例如:
delay((unsigned long)tdelay * 100UL);

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