Arduino
開源電子原型平台
Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平台。包含硬體(各種型號的Arduino板)和軟體(Arduino IDE)。由一個歐洲開發團隊於2005年冬季開發。其成員包括Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis和Nicholas Zambetti等。
它構建於開放原始碼simpleI/O介面版,並且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發環境。主要包含兩個的部分:硬體部分是可以用來做電路連接的Arduino電路板;另外一個則是Arduino IDE,你的計算機中的程序開發環境。你只要在IDE中編寫程序代碼,將程序上傳到Arduino電路板后,程序便會告訴Arduino電路板要做些什麼了。
Arduino能通過各種各樣的感測器來感知環境,通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序,編譯成二進位文件,燒錄進微控制器。對Arduino的編程是通過Arduino編程語言(基於 Wiring)和Arduino開發環境(基於 Processing)來實現的。基於Arduino的項目,可以只包含Arduino,也可以包含Arduino和其他一些在PC上運行的軟體,他們之間進行通信(比如 Flash, Processing, MaxMSP)來實現。
Massimo Banzi之前是義大利Ivrea一家高科技設計學校的老師。他的學生們經常抱怨找不到便宜好用的微控制器。 2005年冬天, Massimo Banzi跟David Cuartielles討論了這個問題。 David Cuartielles是一個西班牙籍晶片工程師,當時在這所學校做訪問學者。兩人決定設計自己的電路板,並引入了Banzi的學生David Mellis為電路板設計編程語言。兩天以後,David Mellis就寫出了程式碼。又過了三天,電路板就完工了。Massimo Banzi喜歡去一家名叫di Re Arduino的酒吧,該酒吧是以1000年前義大利國王Arduin的名字命名的。為了紀念這個地方,他將這塊電路板命名為Arduino。
隨後Banzi、Cuartielles和Mellis把設計圖放到了網上。版權法可以監管開源軟體,卻很難用在硬體上,為了保持設計的開放源碼理念,他們決定採用Creative Commons(CC)的授權方式公開硬體設計圖。在這樣的授權下.任何人都可以生產電路板的複製品,甚至還能重新設計和銷售原設計的複製品。人們不需要支付任何費用,甚至不用取得Arduino團隊的許可。然而,如果重新發布了引用設計,就必須聲明原始Arduino團隊的貢獻。如果修改了電路板,則最新設計必須使用相同或類似的Creative Commons(CC)的授權方式,以保證新版本的Arduino電路板也會一樣是自由和開放的。唯一被保留的只有Arduino這個名字,它被註冊成了商標,在沒有官方授權的情況下不能使用它。
Arduino發展至今,已經有了多種型號及眾多衍生控制器推出。
•跨平台
Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OS X、Linux三大主流操作系統上運行,而其他的大多數控制器只能在Windows上開發。
•簡單清晰
Arduino IDE基於processing IDE開發。對於初學者來說,極易掌握,同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基於wiring語言開發,是對 avr-gcc庫的二次封裝,不需要太多的單片機基礎、編程基礎,簡單學習后,你也可以快速的進行開發。
•開放性
Arduino的硬體原理圖、電路圖、IDE軟體及核心庫文件都是開源的,在開源協議範圍內里可以任意修改原始設計及相應代碼。
•發展迅速
Arduino不僅僅是全球最流行的開源硬體,也是一個優秀的硬體開發平台,更是硬體開發的趨勢。Arduino簡單的開發方式使得開發者更關注創意與實現,更快的完成自己的項目開發,大大節約了學習的成本,縮短了開發的周期。
因為Arduino的種種優勢,越來越多的專業硬體開發者已經或開始使用Arduino來開發他們的項目、產品;越來越多的軟體開發者使用Arduino進入硬體、物聯網等開發領域;大學里,自動化、軟體,甚至藝術專業,也紛紛開展了Arduino相關課程。
可以快速使用Arduino與Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider等軟體結合,作出互動作品。Arduino可以使用現有的電子元件例如開關或者感測器或者其他控制器件、LED、步進馬達或其他輸出裝置。 Arduino也可以獨立運行,並與軟體進行交互,例如: Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, VVVV或其他互動軟體。Arduino的IDE界面基於開放源代碼,可以免費下載使用,開發出更多令人驚艷的互動作品。
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Arduino
Arduino Uno
Arduino Nano
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Arduino Nano
Arduino Mega 2560
Arduino Ethernet
A徠rduino Due
Arduino Leonardo
ArduinoYún
Arduino的擴展板很多,如
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Arduino GSM Shield Front
Arduino Ethernet Shield
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Arduino Ethernet Shield
Arduino Wireless SD Shield
Arduino USB Host Shield
Arduino Motor Shield
Arduino Wireless Proto Shield
Arduino Proto Shield
為了保持設計的開放源碼理念,因為版權法可以監管開源軟體,卻很難用在硬體上,Arduino決定採用Creative Commons許可。Creative Commons(CC)是為保護開放版權行為而出現的類似GPL的一種許可(license)。在Creative Commons許可下,任何人都被允許生產電路板的複製品,還能重新設計,甚至銷售原設計的複製品。你不需要付版稅,甚至不用取得Arduino團隊的許可。然而,如果你重新發布了引用設計,你必須說明原始Arduino團隊的貢獻。如果你調整或改動了電路板,你的最新設計必須使用相同或類似的 Creative Commons許可,以保證新版本的Arduino電路板也會一樣的自由和開放。唯一被保留的只有Arduino這個名字。它被註冊成了商標。如果有人想用這個名字賣電路板,那他們必須付一點商標費用給Arduino的核心開發團隊成員。
對於Arduino版的控制,Arduino官方推出了一款軟體,用於編輯Arduino板所用程序。
實驗準備:
1.將1個LED燈長引腳連接220Ω電阻后連接Arduino板上的數字腳2。
2.將此LED燈短引腳連接Arduino板上的GND。
3.複製此代碼,上傳,觀察效果。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | const int ledPin = 2;//led接數字腳2。 void setup(){ pinMode(ledPin, OUTPUT);//將led腳設為輸出。 } void loop(){ digitalWrite(ledPin, HIGH);//led腳設為高電平。 delay(1000);//延遲1秒。 digitalWrite(ledPin, LOW);//led腳設為低電平。 delay(1000);//延遲1秒。 } |