arduino的系统学习

我还是决定系统学一下arduino，虽然系统学，但仍是速成，由于碰到一些事情我意识到自己还不够努力，就从arduino开始吧

arduino IDE下载

www.arduino.cc

arduino uno引脚图

Arduino UNO是基于ATmega328P的Arduino开发板。它有14个数字输入/输出引脚（其中6个可用于PWM输出）、6个模拟输入引脚，一个16 MHz的晶体振荡器，一个USB接口，一个DC接口，一个ICSP接口，一个复位按钮。它包含了微控制器所需的一切，你只用简单地把它连接到计算机的USB接口，或者使用AC-DC适配器，再或者用电池，就可以驱动它。

存储空间

ATmega328 有32KB Flash存储空间（其中0.5KB被用于存储bootloader），2KB 的SRAM和1KB 的EEPROM。
可以使用官方提供的EEPROM库读写EEPROM空间。

输入输出

Arduino Uno有14个数字输入输出引脚，可使用 pinMode()、digitalWrite() 和 digitalRead() 控制。
其中一些带有特殊功能，这些引脚如下

Serial

0（RX）、1（TX），被用于接收和发送串口数据。这两个引脚通过连接到ATmega16u2来与计算机进行串口通信。

外部中断

2、3，可以输入外部中断信号。中断有四种触发模式：低电平触发、电平改变触发、上升沿触发、下降沿触发。

PWM输出：

3、5、6、9、10、11，可用于输出8-bit PWM波。对应函数 analogWrite() 。

SPI：

10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）、13（SCK），可用于SPI通信。可以使用官方提供的SPI库操纵。

L-LED：

13。13号引脚连接了一个LED，当引脚输出高电平时打开LED，当引脚输出低电平时关闭LED。

TWI：

A4（SDA）、A5（SCL）和TWI接口，可用于TWI通信，兼容I²C通信。可以使用官方提供的Wire库操纵。

点亮一个LED灯

点灯大师，闪亮登场
LED灯正负两端会有2v的电压差

pinMode(引脚号，状态) 设置引脚模式

• 输出(OUTPUT)
• 输入(INPUT)
• 输入上拉模式(INPUT_PULLUP)

digitalWrite(引脚号,状态); 引脚输出状态

• HIGH(高电平)
• LOW(低电平)

上拉电阻

arduino开发板上拉电阻10K

引脚悬空

引脚设置成INPUT却没有加任何电路，引脚检测状态不定（0/1）

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//点亮二号引脚
void setup() {
  pinMode(2,OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(2,HIGH);
}

串口通信

digitalRead(引脚号)

读取某个引脚状态，常与pinMode(引脚号,INOUT)搭配使用

Serial.begin(9600);

串口初始化设置9600为常用波特率

Serial.println(打印内容);

在电脑的串口监视器上输出相应内容

delay(时间)

延时函数，单位为ms

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void setup() {
  pinMode(2,INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int buttonState = digitalRead(2);
  Serial.println(buttonState);
  delay(1);
}

模拟输出

标有~的数字引脚可输出PWM信号

analogWrite(Pin,bringtness)

模拟输出，Pin,引脚号; brigngness为亮度范围0~255,
输出的为Pwm信号，PWM信号的频率大约为490Hz.
在Arduino UNO控制器中，5号引脚和6号引脚的PWM频率为980Hz。

呼吸灯（周期未测）

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void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
for (int brightness = 0;brightness <= 255;brightness+=5){
  analogWrite(9,brightness);
  Serial.println(brightness);
  delay(10);
}
for (int brightness = 255;brightness >= 0;brightness-=5){
  analogWrite(9,brightness);
  Serial.println(brightness);
  delay(10);
}
}

模拟输入

电位器

ananaloRead(Pin)

读取范围0-5v,返回0~1023的数值，读入的最大频率为10 000次，引脚悬空状态读的数值不定

变量B = map(变量A,A_min,A_max,B_min,B_max)

将变量A等比映射到变量B

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void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(9,OUTPUT);
}

void loop() {
  int a = map(analogRead(A0),0,1023,0,255);
  Serial.println(a);
  delay(10);
}

电机驱动

电机种类

• 直流电机(DC)
• 交流电机(AC)
• 交直流两用电机(Universal)

使用arduino的引脚直接驱动直流电机

简直蠢爆了，引脚输出电流不够,pwm给小了根本不动，当然，这里只是验证analogWrite是PWM信号，周期490Hz

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void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(9,OUTPUT);
}

void loop() {
  analogWrite(9,200);
}

舵机驱动

普通舵机有3根线：GND（黑）、VCC（红）、Signal（黄），一般情况下，建议为舵机单独供电，此处实验为了图方便，用arduino为舵机供电。

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/*
servo类下有以下成员函数
attach()//连接舵机
write()//角度控制
writeMicroseconds()//
read()//读上一次舵机转动角度
attached()//
detach()//断开舵机连接
*/

#include <Servo.h> 
Servo myservo;  //创建一个舵机控制对象
                          // 使用Servo类最多可以控制8个舵机
int pos = 0;    // 该变量用与存储舵机角度位置
/*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~华丽的分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
void setup() 
{ 
  Serial.begin(9600);
  myservo.attach(9);  // 该舵机由arduino第九脚控制
} 
/*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~华丽的分割线 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */ 
void loop() 
{ 
  myservo.write(0); // 复位
  for(pos = 0; pos < 180; pos += 1)  // 从0度到180度运动 
  {                                                     // 每次步进一度
    myservo.write(pos);        // 指定舵机转向的角度
    delay(15);                       // 等待15ms让舵机到达指定位置
    
  } 
  for(pos = 180; pos>=1; pos-=1)   //从180度到0度运动  
  {                                
    myservo.write(pos);         // 指定舵机转向的角度 
    delay(15);                        // 等待15ms让舵机到达指定位置 
    Serial.println(myservo.read());
  } 


}

步进电机驱动

步进电机优点

• 精准控制电机输出轴角度
• 低速运行时扭矩大
• 开环控制/性价比高

步进电机的分类

• 单极性步进电机 5-6条引脚，相对输出扭矩低，控制简单
• 双极性步进电机 4条引脚，相对输出扭矩高，控制复杂

步进电机的参数

• 额定电流
• 额定电压
• 定位转矩 不通电
• 保持转矩 通电
• 相数 可独立通电的定子电磁线圈数
  步进电机详解

  http://t.csdnimg.cn/TkxCb