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第1课走进Arduino的世界

对喜好机器人与机器人技术的人而言，除了希望了解机器人的定义及其构成之外，更有兴趣的是参与机器人的设计与创新，那么我们到底通过什么来制作机器人呢？大家有没有接触过Arduino？通过这节课的学习，我们将带大家进入到Arduino的神奇世界中来。

【学习目标】

1.认识Arduino，了解Arduino控制板的种类；

2.掌握Arduino驱动的安装；

3.体验Arduino编程界面。

【知识储备】

1.什么是Arduino

Arduino是一个基于开放源码的软硬件平台，构建于开放源码simpleI/O界面版，并具有使用类似Java、C语言的IDE集成开发环境和图形化编程环境。由于源码开放和价格低廉，Arduino目前广泛地应用于欧美等国家和地区的电子设计以及互动艺术设计领域，得到了Makemagazine（中文版名称为《爱上制作》）等出版物和Instructable等网站的认可和推荐。Arduino被称为“科技艺术”，作为一种新的“玩具”，甚至新的艺术载体，吸引了各个领域的人们加入到Arduino的神奇世界里来。

Arduino板子种类

Arduino先后发布了十多个型号的板子，有可以缝在衣服上的LiLiPad，也有为Andriod设计的Mega，也有最基础的型号UNO，还有必威体育精装版的Leonardo，如图1.1.1~1.1.4所示。

图1.1.1LiLyPad

图1.1.2MEGA

图1.1.3UNO

图1.1.4Leonardo

ArduinoUNO是USB系列的必威体育精装版版本，不同于以前的各种Arduino控制器，它不再使用FIDI的USB到串口驱动芯片，而是把Atmega8U2编程为一个USB到串口转换器，目前ArduinoUNO已成为Arduino主推的产品。

3.ArduinoRomeoV1

本书使用的Arduino控制器是由DFRobot出品的ArduinoRomeoV1，如图1.1.5所示。该控制器采用的是最基础且应用最广泛的UNO板卡。它继承了Arduino328控制器所有的特性而且集成了电机驱动、键盘、IO扩展板、无线数据串行通讯等接口。它不仅可以兼容几乎所有Arduino系列的传感器和扩展板，而且可以直接驱动12个舵机。除此之外，它还提供了更多人性化设计，采用了3P彩色排针，能够对应传感器连接线，防止插错。其中红色对应电源，黑色对应GND，蓝色对应模拟口，绿色对应数字口。

处理器：ATmega328；

输出电源：5V（2A）/3.3V；

数字IO脚：(其中，3、5、6、9、10和11路作为PWM输出)，数字口的值为0或1；

模拟输入值：A0-A7，模拟口的值为0-1023之间的任意值；

EEPROM：1KB；

IIC：3个（其中有两个是90度针脚接头）；

测试按钮：5个（S0-S4）；

复位按钮：1个（RST）；

工作时钟：16MHZ。

图1.1.5Remeo

ArduinoRomeoV1的功能和连接说明如图1.1.6所示。

图1.1.6UNO的功能和连接说明

4.ArduinoIDE安装

得益于Arduino的开源，我们可以访问Arduino的官方网站（www.Arduino.cc），下载ArduinoIDE软件，该软件用来编写程序并上传程序到控制器上，下载网址为http://Arduino.cc/en/Main/Software。这里要提醒大家的是下载版本要与计算机的操作系统相匹配。该软件下载之后，无需安装，解压后即可使用，如图1.1.7所示。

图1.1.7解压后的ArduinoIDE文件列表

ArduinoIDE的环境不仅有文本式的编程环境（图1.1.8所示），还有图形化积木式的编程环境ArduBlock（图1.1.9所示），本书采用的编程环境是后者。

图1.1.8ArduinoIDE开发环境

图1.1.9ArduBlock开发环境

5.Arduino驱动的安装

Arduino控制器和计算机的连接一般采用USB连接线。计算机第一次连接上Arduino控制器，需要安装驱动，以后再将Arduino控制器连到电脑上之后，就不需要安装驱动了。驱动程序在ArduinoIDE安装目录的Drivers文件夹中。下面以Windows7操作系统为例，介绍驱动安装过程，如图1.1.10~1.1.15所示。

图1.1.10打开“设备管理器”，找到ArduinoUNO设备

图1.1.11选择“浏览计算机以查找驱动程序软件”

图1.1.12选择驱动程序Drivers所在的文件夹

图1.1.13如果