我的智能小车（二）—— Arduino 篇

Arduino 简介

Arduino，是一个开源的单板机控制器，采用了基于开放源代码的软硬件平台，构建于开放源代码 simple I/O 接口版，并且具有使用类似 Java，C 语言的 Processing Wiring 开发环境。(维基百科)

选择 Arduino 作为智能小车的控制板，因为它的小巧但功能强大，能够方便的和传感器还有各种电子元件连接，而且还能和很多软件如 Flash、Processing 进行连接互动，但是最重要的是它的开源特性，它的电路设计图和 IDE 都是开源的，每个人都可以免费的修改和使用，这也是现在 Arduino 能够逐渐流行起来的原因，有什么比能够和别人自由地分享自己的制作更加有吸引力呢！

Arduino Uno SMD 意大利原装板

Arduino Uno SMD 开发板

技术规格

工作电压：5V
微处理器：ATmega328
时钟频率：16 MHz
输入电压（推荐）：7-12V
输入电压（限制）：6-20V
数字 I/O 端口：14（6 个 PWM 输出口）
模拟输入端口：6
直流电流 I/O 端口：40mA
直流电流 3.3V 端口：50mA
Flash 内存：32 KB (ATmega328) (0.5 KB 用于引导程序 Bootloader）
SRAM：2 KB (ATmega328)
EEPROM：1 KB (ATmega328)
尺寸：75x55x15mm

管脚功能

电源引脚

VIN：当外部直流电源接入电源插座时，可以通过 VIN 向外部供电；也可以通过此引脚向 UNO 直接供电；VIN 有电时将忽略从 USB 或者其他引脚接入的电源。
5V：通过稳压器或 USB 的 5V 电压，为 UNO 上的 5V 芯片供电。
3.3V：通过稳压器产生的 3.3V 电压，最大驱动电流 50mA。
GND：地脚。

输入输出引脚

数字输入输出端口

14 路数字输入输出口：工作电压为 5V，每一路能输出和接入最大电流为 40mA。每一路配置了 20-50K 欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能：

串口信号 RX（0 号）、TX（1 号）：与内部 ATmega8U2 USB-to-TTL 芯片相连，提供 TTL 电压水平的串口接收信号。
外部中断（2 号和 3 号）：触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。
脉冲宽度调制 PWM（3、5、6、9、10、11）：提供 6 路 8 位 PWM 输出。
SPI（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)）：SPI 通信接口。
LED（13 号）：Arduino 专门用于测试 LED 的保留接口，输出为高时点亮 LED，反之输出为低时 LED 熄灭。

模拟输入端口

6 路模拟输入 A0 到 A5：每一路具有 10 位的分辨率（即输入有 1024 个不同值），默认输入信号范围为 0 到 5V，可以通过 AREF 调整输入上限。除此之外，有些引脚有特定功能：

TWI 接口（SDA A4 和 SCL A5）：支持通信接口（兼容 I2C 总线）。

其他引脚

AREF：模拟输入信号的参考电压。
Reset：信号为低时复位单片机芯片。

测试程序

Arduino 买回来的第一件事就是测试板子是否能正常工作，在这之前先要在电脑上安装好 Arduino 的 IDE。

Arduino IDE 界面

安装方法

Ubuntu 用户

在软件中心中搜索 Arduino 集成开发环境并安装，然后用 USB 线连接 Arduino Uno 和计算机，打开 Arduino IDE，在主界面的工具栏选择 Tools，Board 这一项选择 Arduino Uno，Serial Port 这一项选择板子使用的串口。

Windows 7 用户

在官网下载最新版的软件包，解压缩后直接运行 arduino.exe，用 USB 线连接 Arduino Uno 和计算机，会提示驱动安装失败，需要手动定位安装驱动，安装完成之后，在软件主界面的工具栏选择 Tools，Board 这一项选择 Arduino Uno，Serial Port 这一项选择板子使用的串口。

运行 LED 闪烁测试

安装完成之后依次点击 Arduino IDE 主界面的File > Examples > 1.Basics > Blink就能打开示例的测试程序。

/*
  Blink
  将一个 LED 打开一秒，然后关闭一秒。
*/

void setup() {                
  // 以数字输出方式启用 Pin13
  // 大多数 Arduino 板的 Pin13 口连接着一个 LED
  pinMode(13, OUTPUT);     
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);   // 输出高电平，LED 被点亮
  delay(1000);              // 延时 1S
  digitalWrite(13, LOW);    // 输出低电平，LED 被关闭
  delay(1000);              // 延时 1S
}

每一个 Arduino 程序都必须拥有两个过程：void setup{}() 和 void loop{}()。当接通电源时，在 void setup{}() 里面的代码会执行一次，然后 void loop{}() 里面的代码会不断循环执行。

然后点击工具栏下面的 Verify 按钮，检查代码是否有错误，如果没有错误，点击 Upload 按钮，程序就会被写入板子里，写入的同时板子 TX、RX 指示灯会交替闪烁，当写入完成之后，你就会发现 Pin13 旁边的 LED 会以一秒为间隔闪烁。

Arduino 就介绍到这里了，玩的愉快！