本系列文章為作者原創(chuàng)烫饼，未經(jīng)作者書面同意航夺，不得轉(zhuǎn)載媳叨！
在使用Arduino開發(fā)項(xiàng)目之前，你并不需要做太多的準(zhǔn)備工作关顷，不像你學(xué)習(xí)其它的語言或者硬件做一個(gè)項(xiàng)目糊秆，比方說你希望用Java來開發(fā)一個(gè)基于Web的物業(yè)管理系統(tǒng)，你可能需要先學(xué)習(xí)Java語言议双，然后還需要學(xué)習(xí)項(xiàng)目的應(yīng)用框架（如：Spring MVC）痘番，還有Web應(yīng)用服務(wù)器的安裝部署，然后還有數(shù)據(jù)庫的安裝部署以及SQL編程平痰，還有前端框架（如：Bootstrap）汞舱，還有JavaScript、CSS等等（好了宗雇，請您別說了０何摺）。這個(gè)過程有些漫長赔蒲，但是Arduino不一樣泌神，你不用擔(dān)心你沒有計(jì)算機(jī)的專業(yè)知識，你需要的只是你的想法和堅(jiān)持舞虱。但是就像您在享受您的燭光晚宴之前欢际，也得準(zhǔn)備好蠟燭和碗筷一樣，學(xué)習(xí)Arduino之前矾兜，您也需要做一些簡單的準(zhǔn)備工作损趋。
1.硬件的準(zhǔn)備
您需要有一塊Arduino UNO電路板，它幾乎是所有入門學(xué)習(xí)Arduino的人的選擇椅寺。隨著學(xué)習(xí)的深入浑槽，根據(jù)您項(xiàng)目的需要，您可以選擇Arduino的其它電路板返帕，但在剛開始桐玻，您沒有必要花時(shí)間在猶豫選擇哪個(gè)電路板來開始您的Arduino之旅上。好吧溉旋，現(xiàn)在畸冲，我們來認(rèn)識一下UNO電路板。
您也可以了解一下Arduino官網(wǎng)上的其它電路板：
官網(wǎng)地址
1.1 Arduino UNO介紹
下面這段話是Arduino官網(wǎng)對UNO電路板的介紹：
The UNO is the best board to get started with electronics and coding. If this is your first experience tinkering with the platform, the UNO is the most robust board you can start playing with. The UNO is the most used and documented board of the whole Arduino family.
這段話有三個(gè)意思：
- UNO是最佳的Arduino入門學(xué)習(xí)電路板;
- 對于一個(gè)初學(xué)者來說观腊，UNO也是最容易使用的電路板邑闲；
- UNO也是整個(gè)Arduino社區(qū)最流行，同時(shí)也是文檔教程最全面的電路板梧油。
UNO的技術(shù)參數(shù)
| 類型 | 參數(shù) |
|---|---|
| 微處理器型號 | ATmega328P |
| 工作電壓 | 5V |
| 輸入電壓（推薦） | 7~12V |
| 輸入電壓（范圍） | 6~20V |
| 數(shù)字I/O引腳 | 14（其中6個(gè)提供PWM輸出功能） |
| 模擬輸入引腳 | 6 |
| I/O引腳最大電流 | 20毫安 |
| Flash | 32KB |
| SRAM | 2KB |
| EEPROM | 1KB |
| 時(shí)鐘頻率 | 16MHz |
1.2 Arduino UNO的獲取
您可以在國內(nèi)的電商平臺購買Arduino UNO電路板苫耸，一塊Arduino官方原版的UNO電路板的價(jià)格不到90元，當(dāng)然您也可以購買兼容的非官方出品的電路板儡陨，它們的價(jià)格更低褪子，最便宜的不到20元量淌。如果經(jīng)濟(jì)條件允許，筆者建議您購買官方正版的UNO電路板嫌褪，原因有二：
- 官方原版的電路板質(zhì)量更好呀枢，更加穩(wěn)定；
- 最主要的原因還在于笼痛，Arduino是一個(gè)開源的硬件平臺裙秋，除了Arduino的商標(biāo)需要授權(quán)外，任何人都可以生產(chǎn)銷售其電路板缨伊，所以Arduino官方團(tuán)隊(duì)就靠通過商標(biāo)授權(quán)銷售其正版電路板獲得利潤摘刑，購買正版的Arduino也算是給開源世界做一點(diǎn)點(diǎn)貢獻(xiàn)吧。
另外刻坊，在購買UNO電路板時(shí)枷恕，別忘了需要其配對的數(shù)據(jù)線，這個(gè)數(shù)據(jù)線并非標(biāo)準(zhǔn)的USB數(shù)據(jù)線谭胚，它實(shí)際上跟我們常見的打印機(jī)連接電腦的數(shù)據(jù)線一樣徐块。
提醒一下，如果您購買的正版的UNO板漏益，在WIN10下蛹锰，系統(tǒng)會自動安裝USB驅(qū)動深胳，您可以直接使用绰疤，如果您購買的時(shí)兼容電路板，您可能需要安裝相應(yīng)的USB驅(qū)動舞终，您需要知道您的電路板上的USB轉(zhuǎn)串口的芯片型號轻庆，一般是CH340，安裝完驅(qū)動后敛劝，您就可以使用了余爆。
好了，我們現(xiàn)在已經(jīng)有了一塊Arduino UNO電路板夸盟，但如果你要做一個(gè)項(xiàng)目蛾方，你還需要一些其它外圍模塊，如：傳感器上陕、繼電器桩砰、直流電機(jī)、面包板释簿、杜邦線亚隅、電源等等，本系列文章在每個(gè)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)章節(jié)都會給出每個(gè)項(xiàng)目需要的模塊庶溶，您自行購買煮纵。
2. 開發(fā)環(huán)境搭建
本系列課程的所有項(xiàng)目用例都是基于WIN10操作系統(tǒng)懂鸵，Arduino IDE是跨平臺的，它支持Windows行疏、Linux和Mac OS匆光，理論上講，WIN10下編譯通過的程序在其它平臺也不會存在問題酿联，但是筆者并沒有測試過殴穴。同時(shí)不同的操作系統(tǒng)，外部庫的安裝方式可能不同货葬，所以您在學(xué)習(xí)的過程中要注意采幌，如果您使用的是蘋果電腦或者Linux操作系統(tǒng)，可能會存在稍許差異震桶。
2.1 Arduino IDE的下載
您可以到Arduino的官網(wǎng)下載Arduino IDE休傍，筆者建議您下載免安裝版的ZIP包，下載下來后蹲姐，解壓縮后磨取，您就可以直接運(yùn)行。
Arduino IDE官網(wǎng)下載地址
打開上面的地址后柴墩，您會進(jìn)入下面的頁面忙厌，由于網(wǎng)站在國外，有時(shí)候訪問會比較慢江咳，請您耐心一點(diǎn)逢净，后面我也會將本系列文章中要用到的軟件資源共享在網(wǎng)盤中。
Arduino IDE的最新版本是：1.8.5歼指，直接下載這個(gè)版本就可以爹土，按照下圖紅色箭頭，您可以選擇下載安裝版（Windows Installer）和免安裝版（Windows ZIP file）踩身。點(diǎn)擊相應(yīng)的鏈接進(jìn)入下一個(gè)頁面：
在下面的這個(gè)頁面您可以為 Arduino軟件貢獻(xiàn)一定數(shù)目的資金（需要使用信用卡或者PayPal帳號）胀茵，當(dāng)然您也可以選擇不貢獻(xiàn)，直接下載挟阻，見下面圖片中的紅色箭頭琼娘。
2.2 Arduino IDE的安裝
如果您下載的是安裝版，本小節(jié)將指導(dǎo)您進(jìn)行軟件的安裝附鸽，如果您下載的是免安裝版脱拼，則只需要將其解壓縮即可運(yùn)行，您可以跳過本小結(jié)內(nèi)容拒炎。
以下待補(bǔ)充......
- 步驟一：
- 步驟二：
- 步驟三：
- 步驟四：
2.3 Arduino IDE使用介紹
2.3.1 啟動Arduino IDE
我們首先運(yùn)行Arduino IDE挪拟，如果您用的是免安裝版本，在解壓縮后的目錄中直接運(yùn)行arduino.exe击你，如下圖所示：
如果您用的是安裝版玉组，在電腦左下角：“開始”-程序啟動欄中會有Arduino IDE的啟動快捷方式谎柄，如下圖所示：
好了，我們運(yùn)行arduino.exe惯雳，程序啟動后的界面如下圖所示：
在這里先簡單介紹一下這個(gè)IDE工具:
2.3.2 新建項(xiàng)目
如上圖朝巫，我們在文件菜單下選擇“新建”即可新建一個(gè)項(xiàng)目，Arduino會自動為您的程序起一個(gè)名字石景，如:sketch_may22a劈猿，它的含義是：五月22號的第一個(gè)程序。Arduino的程序叫做“sketch”潮孽，您也許會問揪荣，為什么不叫作program，有一種說法是Arduino的創(chuàng)立者比較謙虛往史，認(rèn)為在Arduno上執(zhí)行的Program都是小小的簡簡單單的東西仗颈，所以就用“素描，輪廓椎例，速寫”這個(gè)意思的英文單詞來表示Arduino的程序挨决，即：sketch，我個(gè)人不太贊同“簡單”這個(gè)說法订歪，因?yàn)橛腥擞肁rduino做了一個(gè)衛(wèi)星并送上了天脖祈，這個(gè)是當(dāng)時(shí)項(xiàng)目發(fā)起眾籌時(shí)的鏈接，另外這個(gè)項(xiàng)目的代碼也是開源的github地址刷晋，有對衛(wèi)星感興趣的盆友盖高，你們可以做一個(gè)。
所以我的理解是：使用Arduino掏秩，我們可以快速的實(shí)現(xiàn)我們的創(chuàng)意或舞，這也是Arduino為什么這么流行的原因。習(xí)慣的原因蒙幻，在本系列文章中，筆者還是用“程序（program）”一詞來表示arduino的sketch胆筒，不過在arduino的官網(wǎng)社區(qū)邮破，一般使用“sketch”，初學(xué)者注意一下就可以了仆救。
好了抒和，言歸正傳，第一單詞：sketch彤蔽，表示Arduino的程序摧莽，第二個(gè)單詞是當(dāng)前月份：may（五月），“22”表示五月的22號顿痪，最后一個(gè)字母“a”表示序號：a表示第一個(gè)镊辕，b表示第二個(gè)油够，依此類推。
完成新建項(xiàng)目后征懈，arduino IDE會自動為我們把程序的結(jié)構(gòu)建立好石咬，包括setup()函數(shù)和loop()函數(shù)，關(guān)于這兩個(gè)函數(shù)卖哎，在后面會詳細(xì)介紹鬼悠。
2.3.3 驗(yàn)證（編譯）項(xiàng)目
在上傳程序到Arduino電路板之前，我們可以先對程序進(jìn)行驗(yàn)證（編譯）亏娜，如果程序沒有問題焕窝，編譯就會成功，否則出錯(cuò)维贺，我們需要根據(jù)錯(cuò)誤提示對程序進(jìn)行修改袜啃。
編譯項(xiàng)目非常簡單，直接在工具欄點(diǎn)擊“驗(yàn)證”按鈕即可幸缕，如下圖：
工具欄上從左至右五個(gè)快捷鍵依次是：驗(yàn)證群发、上傳、新建发乔、打開熟妓、保存。
如果編譯成功栏尚，會在狀態(tài)欄提示：編譯成功起愈，如下圖：
2.3.4 上傳項(xiàng)目
如果程序編譯通過，我們就可以上傳程序到Arduino電路板了译仗，是不是有點(diǎn)小激動呢抬虽？
上傳之前，我們要先要在IDE的工具菜單下先選擇我們的開發(fā)板型號纵菌，由于筆者用的是UNO電路板阐污，所以選擇“Arduino/Genuino Uno”，然后我們選擇UNO電路板跟電腦通信的串口號咱圆，選擇好這兩項(xiàng)后笛辟，我們點(diǎn)擊工具欄上的“上傳”按鈕，Arduino IDE便開始上傳程序序苏，完成后手幢，在狀態(tài)欄有“上傳成功”的提示，整個(gè)過程如下圖所示：
3 項(xiàng)目中用到的其它軟件介紹
在Arduino的學(xué)習(xí)過程中忱详，您可能還會用到其它幾款軟件工具围来，它們不是必須的，但對于Arduino的學(xué)習(xí)很有幫助。
Fritzing
以下是其官網(wǎng)介紹：
Fritzing是一款開放源碼的電路開發(fā)軟件监透，它操作簡單桶错，使得用戶能非常容易的設(shè)計(jì)他們的電子產(chǎn)品，軟件的開發(fā)者們以Processing和Arduino的精神提供一個(gè)軟件工具才漆，一個(gè)社區(qū)網(wǎng)站和服務(wù)牛曹，培養(yǎng)一個(gè)創(chuàng)造性的生態(tài)系統(tǒng)，讓用戶記錄他們的原型醇滥，與他人分享黎比，在教室里教電子，布局和制造專業(yè)的pcb鸳玩。
可能您還是有點(diǎn)迷惑阅虫，這款軟件到底是做什么用的？上一張圖片您就知道了：
它是用來畫電路接線路的不跟，由于Arduino項(xiàng)目很多都需先設(shè)計(jì)電路颓帝，然后進(jìn)行連線，所以一款簡單易用的電路設(shè)計(jì)軟件是非常必要的窝革，F(xiàn)ritzing也許不是專業(yè)的電路設(shè)計(jì)軟件购城，但它開源免費(fèi)，界面友好虐译，您幾乎不需要專門的學(xué)習(xí)它就可以直接使用它瘪板，如果您并不是從事專業(yè)的電路設(shè)計(jì)工作，我想它完全可以滿足您的需求漆诽。
軟件特點(diǎn)
零件庫
Fritzing與零件庫一起安裝侮攀。在Fritzing中，零件被組織成“箱子”厢拭，可以從右邊的零件調(diào)色板進(jìn)入兰英。只需拖動草圖區(qū)域上的一部分即可使用它，然后在信息面板中調(diào)整其屬性供鸠。
操作簡單
對藝術(shù)家或是非電子信息背景的人來說畦贸，F(xiàn)rizing算是很好上手的工具，你可以很簡單方式拖拉元件以及連接線路回季。簡化了過去PCB布局工程師在干的事情家制，全部使用“拖拖拉拉”的方完成復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。
下載地址
Mixly
Mixly（米思奇）是北京大學(xué)創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一款圖形化Arduino編程軟件泡一。
未完待續(xù)...
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