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Arduino uno的系列教程目录

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Arduino Uno R3开发板系列学习教程（第0章：绪论） 本文
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第 0 章：绪论

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一、Arduino是什么？

Arduino本质上可以理解为： 开源的硬件(包括单片机的各个参数)与配套的环境(Arduino IDE)，它是连接软件与硬件的桥梁， 其最本质的功能是处理 IO信号 ，其中 IO 是 INPUT 与 OUTPUT 的简称（即控制与处理输入与输出的信号）

其中 输入 是指向开发板传输信号，开发板接收并处理这些信号；
输出 是指开发板向外界发送的信号；

开源产品：可以指一个产品从研发、设计、出品的所有细节全部公布与众的这类产品叫做开源产品，同理用户可以根据自己的需求来自己修改开源项目成一个新的项目，但开源不代表免费，可能需要购买得到

1、Arduino 如何连接世界?

Input : 光线、声音、压力、湿度···
Output ： LED、各类电机、蜂鸣器···
Arduino：这里的Arduino可以理解为各类编译工具

各类编译工具	优缺点
Arduino IDE（初学者必备）	万能的工具，但前提是必须使用C或者C++编写，因为IDE实现是基于C++来实现的 ，可以脱机使用
Ardublock	图形化编程语言，可以脱机使用
Processing	图形设计类语言，是Java延伸的语言，展示数据最好
Snap	图形化编程语言
S2A	基于scratch语言，版本落后
S4A	基于scratch语言，版本落后
M4A	基于scratch语言，且需要买额外的硬件（较为昂贵），版本落后
Mind+	基于scratch语言，可以关注，且是唯一一个基于结果，而非过程的编译软件，2021年新更新
PlatformIO（进阶推荐）	IDE的最好替代者，并且编译效率高于IDE,自动补全等功能也比IDE出色

scratch语言也是图形化编程语言

脱机运行指开发板可以脱离数据线运行的，即直接将代码烧录进芯片

芯片或者计算机只能读懂机器语言，也叫低级语言（二进制），但C或C++等语言是高级语言，机器无法直接听懂，需要IDE这类工具将高级语言翻译为低级语言，机器才能读懂，并执行程序

其中Arduino的IO包括： 数字IO || 模拟IO || 串口IO

输入设备 Input	功能	类型
开关	某种状态下连通电路	数字输入 ( 开或关 )
电位器	调节旋转程度	模拟输入 ( 旋转不同值不同 )
蓝牙从	无线接收数据 ( 无线串口 )	串口输入 ( 向Arduino 发送信息 )

输出设备 Output	功能	类型
LED	指示亮或灭	数字输出
马达	转动	模拟输出（调整转速）
蓝牙主	无线发送数据	串口输出

其中蓝牙传输(串口的输入或输出)用的便是ASCII码，与数字和模拟信号均不同

2、输入输出设备如何与 Arduino 连接

使用环境中已经封装好的函数去控制各个端口，让各个端口获得相应的功能，以Arduino单片机的芯片作为中介来接收并处理各个端口输入的信号，或者直接让芯片控制某个端口输出相应信号，这两个功能既可以单独使用也可以进行联动形成更多有意思的功能

下图可以更好的体现这句话

后期如果有能力，我们可以自己设计自己的库函数，并封装在环境中，以便我们使用，目前我们只要对这些概念有所了解即可，在后续不断的实践中可以更好的理解这些功能，并且自己尝试去创作

二、Uno 板硬件介绍

1、板子上的硬件知识

编号	名称	介绍
12	Atmel Atmega 328 微控制器	开发板中最核心的元件，其中两边的金属片叫做引脚，是用于通讯的关键
1	数字输入输出端口	除特殊端口外只能处理高低电平的信号的端口，其中0与1是最特殊的端口，是Arduino与电脑传输数据时使用的，要保证这两个端口要最后使用；而PWM既支持数字的输入与输出，也支持模拟输出
2	模拟输入端口	存在除高低电平外的其他信号读入时使用
8	电源端口	GND代表接地（类似于负极），5V代表5V电压，3V3或3.3V代表3.3V电压、Vin代表DC输入
4	USB接口	用于供电与烧录程序或传输数据
5	DC插头	外置12V供电
7	复位按键	当电子产品或单片机的时候按下此键，能够在不断电的情况下，使其重新启动。
13	电源指示灯	通电时会亮
10	13号引脚指示灯	13号引脚通高电平时会亮

通讯可以指芯片与芯片通讯、芯片与计算机通信、芯片与单片机通讯、单片机与单片机通讯等等

以下为拓展知识，教程中可能用不到，用到在学就行

拓展名称	介绍
Vin端口	当使用外部电源通过DC电源座供电时，这个引脚可以输出电源电压
IOREF端口	I/O参考电压。其他设备可通过该引脚识别开发板I/O参考电压
Reset端口	复位端口,接低电平会使Arduino复位，复位按键按下时，会使该端口接到低电平，从而让Arduino复位
AREF	给AD转换提供外部参考电压，模拟输入参考电压输入引脚

推荐两位博主的文章：
学习Uno板的具体参数：文章链接
学习Uno板引脚的功能：文章链接

2、认识端口的 IO功能

高低电平可以用逻辑运算符布尔的 true 和 false、或二进制的 0 和 1

模拟输入中0至1023是Uno板的接收精度，如果想要提高精度，唯一的办法就是换其他板子，Uno板只支持到1023

模拟输出的值为0到255，例如马达的转速，如果超过则会返回0值开始

板子上插口旁边的代号就是每个串口的名字，其中端口代号如果标注 "~" 那么就说明此端口支持 PWM 信号的传输功能，板中印有 “PWM~” 指~是用于替换PWM的

三、学习建议

1、如何学习Arduino？

接触更多的 IO设备 ,了解更多 IO设备 的功能，多做总结，多做积累

2、Arduino Uno R3 版本选择？

如果是小白或者时间很紧张的同学，我推荐国产的官方板，即保证了最完美的环境，也有最具性价比的价钱，避免了试错成本和时间成本，克隆版可能由于自身的电路设计问题，导致无法正常学习；如果经验丰富，已经上手过很多开发板，那么可以尝尝鲜，多去探索，可以学到很多东西；

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总结

本节到这里就结束了，本篇介绍了什么是Arduino，认识Uno开发板、Arduino如何与外界相连等知识，本篇旨在先带领大家先去认识Arduino，只有认识了，才可能更好的入门并逐步深入Arduino，只有真正系统的学习过一遍知识后才能有所感悟，这句话对任何你想学习的东西都适用。

例如某一学科在学习的时候可能一头雾水，但当你系统的学习过一遍后，回头在重走一遍这段路，也许你会发现一些始终理解不了的知识，就是曾经遗漏了一个小小的知识点所造成的，所以多回头走一走，你能看到很多曾经遗漏的美景，本篇值得在学习过一遍基础知识后再回顾一次，也许你就有新的启发。这也是好书为什么值得反复阅读的原因，第一次阅读可能是为了探路，尝试去设计一座通向远方的桥梁，那么第二次阅读就是完善了这座桥，反复阅读，反复重构，这座桥终将会变得越来越完美。

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