第0课-初识Arduino

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1 前奏 1 初识 Arduino 01

2 01. 初识 Arduino 01 Arduino 是什么? Arduino 是一个开放源码电子原型平台, 拥有灵活 易用的硬件和软件 Arduino 专为设计师, 工艺美术人员, 业余爱好者, 以及对开发互动装置或互动式开发环境感兴趣的人而设的 Arduino 可以接收来自各种传感器的输入信号从而检测出运行环境, 并通过控制光源, 电机以及其他驱动器来影响其周围环境 板上的微控制器编程使用 Arduino 编程语言 ( 基于 Wiring) 和 Arduino 开发环境 ( 以 Processing 为基础 ) Arduino 可以独立运行, 也可以与计算机上运行的软件 ( 例如,Flash,Processing,MaxMSP) 进行通信 Arduino 开发 IE 接口基于开放源代码, 可以让您免费下载使用开发出更多令人惊艳的互动作品 Arduino 是人们连接各种任务的粘合剂 要给 Arduino 下一个最准确的定义, 最好用一些实例来描述 您想当咖啡煮好时, 咖啡壶就发出 吱吱 声提醒您吗? 您想当邮箱有新邮件时, 电话会发出警报通知您吗? 想要一件闪闪发光的绒毛玩具吗? 想要一款具备语音和酒水配送功能的 X 教授蒸汽朋克风格轮椅吗? 想要一套按下快捷键就可以进行实验测试蜂音器吗? 想为您的儿子自制一个 银河战士 手臂炮吗? 想自制一个心率监测器, 将每次骑脚踏车的记录存进存储卡吗? 想过自制一个能在地面上绘图, 能在雪中驰骋的机器人吗? Arduino 都可以为您实现

3 Arduino 诞生啦! 01. 初识 Arduino 02 这个最经典的开源硬件项目, 诞生于意大利的一间设计学校 Arduino 的核心开发团队成员包括 :Massimo Banzi,avid Cuartielles,Tom Igoe,Gianluca Martino,avid Mellis 和 Nicholas Zambetti 据说 Massimo Banzi 的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器,2005 年冬天,Massimo Banzi 跟朋友 avid Cuartielles 讨论了这个问题,avid Cuartielles 是一个西班牙籍晶片工程师, 当时在这所学校做访问学者 两人决定设计自己的电路板, 并引入了 Banzi 的学生 avid Mellis 为电路板设计编程语言 两天以后, avid Mellis 就写出了程式码 又过了三天, 电路板就完工了 这块电路板被命名为 Arduino 几乎任何人, 即使不懂电脑编程, 也能用 Arduino 做出很酷的东西, 比如对感测器作出回应, 闪烁灯光, 还能控制马达 Arduino 名称由来 意大利北部一个如诗如画的小镇 Ivrea, 横跨过蓝绿色 ora Baltea 河, 它最著名的事迹是关于一位受压迫的国王 公元 1002 年, 国王 Arduin 成为国家的统治者, 不幸的是两年后即被德国亨利二世国王给废掉了 今日, 在这位无法成为新国王的出生地,cobblestone 街上有家叫 di Re Arduino 的酒吧纪念了这位国王 Massimo Banzi 经常光临这家酒吧, 而他将这个电子产品计划命名为 Arduino 以纪念这个地方 认识 Arduino UNO 先来简单的看下 Arduino UNO 下图中有标识的部分为常用部分 图中标出的数字口和模拟口, 即为常说的 I/O 数字口有 0~13, 模拟口有 0~5 除了最重要的 I/O 口外, 还有电源部分 UNO 可以通过两种方式供电方式, 一种通过 USB 供电, 另一种是通过外接 6~12V 的 C 电源 除此之外, 还有 4 个 LE 灯和复位按键, 稍微说下 4 个 LE ON 是电源指示灯, 通电就会亮了 L 是接在数字口 13 上的一个 LE, 在下面一节会有个样例来说明的 TX RX 是串口通讯指示灯, 比如我们在下载程序的过程中, 这两个灯就会不停闪烁

4 初次使用 01. 初识 Arduino 下载 Arduino IE 打开网页输入网址 re 进入到页面后, 找到下图显示部分 Windows 用户, 点击下载 Windows(ZIP file), 如果 Mac, Linux 用户则选择相应的系统 下载完成后, 解压文件, 把整个 Arduino 文件夹放到你电脑熟悉的位置, 便于你之后查找 打开 Arduino 文件夹, 就是下图的看到内容

5 01. 初识 Arduino 安装驱动 把 USB 一端插到 Arduino UNO 上, 另一端连到电脑 连接成功后, UNO 板的红色电源指示灯 ON 亮起 然后, 打开控制面板, 选择设备管理器 找到其它设备 >Arduino-xx, 右击选择更新驱动程序软件

6 01. 初识 Arduino 05 在弹出的对话框中选择下面一项 --> 手动查找并安装驱动程序软件 打开到 Arduino IE 安装位置, 就是上面那个解压文件的位置, 选择搜索路径到 drivers, 点击下一步 选择始终安装此驱动程序软件, 直至完成

7 01. 初识 Arduino 06 出现下图, 说明驱动安装成功 此时, 设备管理器端口会显示一个串口号

8 01. 初识 Arduino 认识 Arduino IE 打开 Arudino IE, 就会出现 Arduino IE 的编辑界面 如果英文界面, 你不太习惯的话, 可以先更改为中文界面 选择菜单栏 File Preferences 会跳出下面这个对话框, 选择 Editor language 简体中文, 点击 OK 关闭 Arduino IE, 重新打开, 就是中文界面了!

9 01. 初识 Arduino 08 先简单认识看一下 Arduino 的这个编译器, 以后可是要经常和它打交道的 校验下载串口监视器保存打开文件新建 代码书写区 信息栏 Arduino IE 是 Arduino 产品的软件编辑环境 简单的说就是用来写代码, 下载代码的地方 任何的 Arduino 产品都需要下载代码后才能运作 我们所搭建的硬件电路是辅助代码来完成的, 两者是缺一不可的 如同人通过大脑来控制肢体活动是一个道理 如果代码就是大脑的话, 外围硬件就是肢体, 肢体的活动取决于大脑, 所以硬件实现取决于代码 Arduino IE 基本也只需要用到上面标示出来的部分就可以了, 上图大部分的白色区域就是代码的编辑区, 用来输入代码的 注意, 输入代码时, 要切换到英文输入法的模式 下面黑色的区域是消息提示区, 会显示编译或者下载是否通过

10 01. 初识 Arduino 下载一个 Blink 程序 下载一个最简单的代码, 既可以帮你熟悉如何下载程序, 同时也测试下板子好坏 UNO 板上标有 L 的 LE 这段测试代码就是让这个 LE 灯闪烁 插上 USB 线, 打开 Arduino IE 后, 找到 Blink 代码

11 01. 初识 Arduino 10 通常, 写完一段代码后, 我们都需要校验一下, 看看代码有没有错误 点击 校验 下图显示了正在校验中 校验完毕! 由于是样例代码, 所以校验不会有错误, 不过在以后写代码的过程中, 输入完代码, 都需要校验一下, 然后再下载到 Arduino 中

12 01. 初识 Arduino 11 在下载程序之前, 我们还要先告诉 Arduino IE 板子型号以及相应的串口 选择所用的板卡 Board Arduino UNO 选择当前的串口 COM 口

13 01. 初识 Arduino 12 最后, 点击 下载 下载完毕! 以上就是给 Arduino 下载程序一个 blink 程序的整个过程 以后程序下载就照着这个步骤做就可以了, 再理一下思路, 分为三步走 : 校验 选择 boards 和 com 下载!

14 前奏 2 是什么让 东西 活 起来了 02

15 02. 是什么让东西活起来了 01 简单的自动控制装置 需要具备哪些元素 我们用 Arduino 做的小制作都可以称为是一个简单的自动控制装置 一个简单自动控制的装置, 通常会有三个元素, 输入 控制和输出 输入设备来搜集信号, 控制器对接收到的信号进行处理 最后再由输出设备输出信号 我们以人来说, 五感就是输入信号, 把信号送到大脑, 大脑再做出反应, 输出的就是人的行为 而在 Arduino 的世界里也同样有输入 控制与输出 Arduino 的五感是通过各式各样的传感器来实现的 Arduino 控制器好比是人的大脑, 来反应和处理信号 最后输出主要有声 光 (Led) 动( 直流电机 舵机 ) 等表现形式 做个简单的比喻吧! 有个人叫你, 你随即就回答 : 听到了 这里, 你的耳朵就是输入设备, 你的大脑就是控制设备, 嘴巴就是你的输出设备 那整个过程我们如何通过 Arduino 来实现呢? 最简单的, 通过一个声音传感器, 一听到有声音,Arduino 就会接受到一个信号, 然后,Arduino 就让蜂鸣器 吱 一声表示回答 来分析下, 这里, 声音传感器就是输入设备,Arduino 就是控制设备, 最后蜂鸣器就是输出设备 思考 能否识别出套件中哪些可做输入设备, 哪些可做输出设备?

16 02. 是什么让东西活起来了 02 输入设备 - 传感器 控制设备 -Arduino 传感器是一种物理装置或生物器官, 能够探测 感受外界的信号 物理条件 ( 如光 热 湿度 ) 或化学组成 ( 如烟雾 ), 并将探知的信息传递给其他装置或器官 传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式, 所以不少学者也用 换能器 -Transducer 来称谓 传感器 -Sensor 不用多说, 控制设备就是 Arduino 的控制器 我们这里选用的是 Arduino UNO 前面说了控制器好比人的大脑的作用, 用来处理事情 传感器的接口 传感器接口分为三种, 先了解下, 分为 : 数字接口 模拟接口 协议接口 ( 数字 ) 协议接口也是数字接口的一种, 常用的有 I2C, Serial,SPI 输出设备 执行器 执行器也有很多种, 最常见的是 动 好比人的动作, 任何动作我们需要借助电机来完成 有了电机才能让东西 动 起来 其他的还有 声音, 光 表现形式 蜂鸣器和喇叭就可以实现声音的输出

17 02. 是什么让东西活起来了 03 代码与硬件之间的关系 前面说的输入设备 控制器 输出设备都是指硬件 固然重要, 就像人的躯体 那人的思想是不是更重要, 思想才是控制人行为的根源 大脑其实就是思想的载体, 两者缺一不可的 有没有联想到 Arduino 中了? 代码的作用就是思想的作用 虽然我们有控制器, 但它不知道怎么去做, 需要我们告诉它, 而我们告诉它的方式就是通过代码 知道代码的重要性了吗? 数字信号与模拟信号的区别 说下模拟信号与数字信号的区别 : 数字 (igital Signal): 只有 2 个值 (0V 和 ) 运用在 Arduino 中, 就是高 (HIGH) 或者低 (LOW), HIGH 是 1, 对应为 LOW 是 0, 对应为 0V 模拟 (Analog Signal): 在一定范围内, 有无限值 在 Arduino 中模拟口中, 已经将 0V 到 之间的值映射为 0~1023 范围内的值 比如,0 对应为 0V,1023 对应为,512 对应为 2. 电子世界的 数字 与 模拟 前面说了, 输入设备需要采集信号, 再把这个信息给到 Arduino,Arduino 再给信号输出设备 三个设备之间通过信号联系在了一起 代码是处理这些信号的 下面了解下电子世界的信号是怎么样的? 输入设备与控制器是以什么形式 交流 的呢? 同样控制器又是怎么与输出设备 沟通 的呢? 这里我们需要知道电子世界的两种 语言 数字信号与模拟信号 电子世界的数字与模拟与我们平常说的数字与模拟不同 这里的数字, 并不是代表的阿拉伯数字的意思 这里的模拟, 也不是我们日常认为的真实事物的虚拟 这里需要你颠覆对数字与模拟原有的概念, 电子世界将给你一个新的诠释 不要问为什么, 因为这已经是约定俗成的东西了 FRobot 中的 数字 与 模拟 FRobot 套件中, 我们有两种方法可以区分传感器为数字还是模拟 (1) 绿色线为数字信号的传感器, 蓝色线为模拟信号的传感器 (2) 板子上会印有 或者 A 的字样, 代表 数字, A 代表 模拟

18 IO 传感器扩展板 V 是什么让东西活起来了 04 顺便来介绍下 IO 传感器扩展板, 先看下扩展板 的功能图 我们这里主要就是用来连接传感器 前面说了 F 的传感器会有 和 A 的字 样 扩展板上也同样有对应的 与 A 的 字样, 对应插上就可以了

19 02. 是什么让东西活起来了 05 而 IO 扩展板的最大的好处之一, 就是相对于控制板上的仅限的几个电源接口, 扩展板大大了增加了电源接口和 接口, 不用担心, 如果连接多个传感器时, 会出现电源接口不够用的情况 在板子上, 数字引脚和模拟引脚下面都会有对应一排 红色 排阵, 以及一排 黑色 排阵 这就是扩展出来的电源接口 红色排阵是与电源相连的, 黑色排阵对应与 相通 特别说明下 F 中的颜色区分 : 绿色 : 数字信号 (igital Signal) 蓝色 : 模拟信号 (Analog Signal) 红色 : 电源黑色 : 由于这里 V7 扩展板用到的功能不多, 所以就不一一介绍了, 感兴趣的可以查看 IO 传感器扩展板 V7.1 的产品资料库 这一节主要了解, 是什么让东西 活 起来了, 整个过程是怎么样的? 不仅是需要我们的硬件设备, 还需要我们的软件来驱使它来工作 从下一篇开始, 我们动手玩了

20 前奏 3 从串口中认识 数字 与 模拟 03

21 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 01 让我们开始吧! 前面我们只是对 Arduino 是如何工作的有了一定的了解, 知道了首先需要搭建一个 身体, 也就是整个硬件设备 然后需要 思想, 也就是代码去控制它的大脑 (Arduino) 身体 如何工作的, 信号就是他们的 血液 信号分为两种 数字信号与模拟信号 这一节, 我们可以更直观的看到数字信号与模拟信号的区别

22 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 02 数字信号 我们选用一个数字信号传感器来作为例子 数字按钮模块 所需元件 AREF ~11 ~10 ~9 8 L TX RX FRduino UNO v3.0[r3] POWER IOREF RESET 3V3 VIN 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) ANALOG IN ON ICSP A0 A1 A2 A3 A4 A5 I2C x1 x1 FRduino UNO R3 ( 以及配套 USB 数据线 ) IO 传感器扩展板 V7.1 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 L *PWM BT/APC S TR MOSI TX SS RX SCK MISO 3V3 VIN 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A IO Expansion Shield igital Push Button x1 igital Push Button 数字大按钮模块

23 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 03 硬件连接 首先, 从我们的套件中取出 IO 传感器扩展板 V7.1, 把扩展板直接插到 UNO 上, 注意 UNO 与扩展板的上下引脚一一对应, 不要错位 找到数字大按钮模块, 直接连接到数字引脚 2, 需要注意传感器的线序与扩展板上对应 下图为连接的示意图 完成连接后, 给 Arduino 接上 USB 数据线, 供电, 准备下载程序 igital Push Button I2C AREF ~11 ~10 ~9 8 POWER IOREF RESET 3V3 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX FRduino ON L *PWM BT/APC UNO v3.0[r3] S TR MOSI TX RUN SS RX ICSP SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN RST SCL SA SERVO_PWR VIN 3.3V OUT VIN ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 A

24 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 04 串口监视器效果 选择菜单中的文件 (File) -- 示例 (Examples) Basics igitalreadserial 代码 int pushbutton = 2; Void setup() { Serial.begin(9600); pinmode(pushbutton, INPUT); } void loop() { int buttonstate = digitalread(pushbutton); Serial.println(buttonState); delay(1); } 单击 下载 (UpLoad), 给 Arduino 下载代码 成 功下载完程序后, 打开 Arduino IE 的串口监视器 可以直接从串口读取按钮的状态 按钮没按下的时候, 串口显示为 0, 一旦被按下, 串口显示为 1 设置串口监视器的波特率为 9600

25 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 05 模拟信号 我们选用一个模拟量的传感器来作为例子 模拟角度传感器 所需元件 AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 ( 以及配套 USB 数据线 ) IO 传感器扩展板 x1 FRduino UNO R3 I2C SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A IO Expansion Shield Rotation Sensor-L A x1 Analog Rotation Sensor 模拟角度传感器

26 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 06 硬件连接 拔下前面使用的按键, 换成模拟角度传感器, 直接连接到扩展板的模拟口 0 完成连接后, 给 Arduino 接上 USB 数 据线, 供电, 准备下载程序 I2C SCL SA RUN PROG PWR_IN AREF IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 A0 4 ANALOG IN A1 ~3 A2 2 TX 1 A3 A4 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX ON L *PWM BT/APC SERVO_PWR S MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT RST ICSP A5 A Rotation Sensor-L A

27 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 07 输入代码 打开 Arduino IE, 选择菜单中的文件 (File) -- 示例 (Examples) Basics AnalogReadSerial 代码 代码如下 : void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int sensorvalue = analogread(a0); Serial.println(sensorValue); delay(1); } 同样, 单击 下载 (UpLoad), 给 Arduino 下载代码 成功下载完程序后, 打开 Arduino IE 的串口监视器 并且设置波特率为 9600 试着旋转电位器, 可以看到 0~1023 之间的值

28 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 08 两者比较分析 串口监视器 串口监视器可以实现 Arduino 与电脑之间进行互动 可以显示 Arduino 发送到 PC 端的数据, 还可以让电脑发送数据给 Arduino 从串口监视器可以明显的看出, 模拟与数字的鲜明的区别 数字口输出的只有 0 或者 1, 而模拟可以输出 0~1023 之间的任何值

29 03. 从串口中认识 数字 与 模拟 09 代码区别 从代码可以看出, 数字引脚和模拟引脚读数的方式是不同的 数字口使用 digitalread() 来读取引脚状态值 而模拟 口是通过 analogread() 来读取引脚状态值的 其实, 最简单的从英文的字面意思应该也能明白这句语句的意思了 不明白没有太大关系, 我们之后几节会做详细说明 int buttonstate = digitalread(pushbutton); // 读取数字引脚 2 的状态 int sensorvalue = analogread(a0); // 读取模拟引脚 0 的状态 动手试一试 可以尝试使用套件中的其他数字传感器和模拟传感器, 从串口监视器看看输出效果, 是否与前面我们所做的相符

30 项目一 点亮一盏灯 04

31 04. 点亮一盏灯 01 项目一点亮一盏灯 在前面几篇前奏中, 我们已经对 Arduino 有了简单的了解, 整个装置工作是依赖于哪些部分 也了解了电子世界最重要两个量, 数字量与模拟量 接下来我们就正式开始做东西了, 第一个要做的必须是最经典的, 最经典的莫过于 blink 其实, 前面在一开始驱动安装的时候就用过这段代码了, 区别在于这里将不使用板子上的 LE13( 也就是 L 灯 ), 而是在数字引脚 13 连接一个 LE 所需元件 I2C AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 FRduino UNO R3 ( 以及配套 USB 数据线 ) SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A x1 IO 传感器扩展板 IO Expansion Shield igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

32 04. 点亮一盏灯 02 硬件连接 I2C AREF 13 igital piranha LE-R SCL SA RUN PROG PWR_IN 12 IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 A0 4 ANALOG IN A1 ~3 A2 2 TX 1 A3 A4 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX ON L *PWM BT/APC SERVO_PWR S MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT RST ICSP A5 A

33 硬件分析 ( 数字输出 ) 04. 点亮一盏灯 03 我们从前面几章说的输入输出的角度来看 整个装置只有两个部分, 控制与输出 Arduino 就是控制设备,LE 发光模块就是输出设备 对的, 这个整个装置是没有输入设备的 有了这么一分析, 我们再看代码就不那么难理解了 IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 控制设备 输出设备

34 04 FRobot 04. 点亮一盏灯 输入代码 输入代码也是一种学习编程的过程, 虽然提供代码的压缩包, 但还是建议初学者自己输入代码, 亲身体验一下 打开 Arduino IE, 在编辑框中输入样例代码 输入完毕后, 点击 IE 的 校验 (Verify), 查看输入代码是否通过编译 如果显示没有错误, 单击 下载 (UpLoad), 给 Arduino 下载代码 以上每一步都完成了的话, 你应该可以看到面包板上的红色 LE 每隔一秒交替亮灭一次 现在让我们来回顾一下代码, 看看它们是如何工作的

35 04. 点亮一盏灯 05 代码回顾 先说下 Arduino 代码必须具备的两个组成部分 : Arduino 代码必须包含 setup() 和 loop() 这两个函数 setup 英文中是 设置 的意思 所以 setup() 函数是用于一些初始化设置的, 只在代码一开始时, 运行一次 loop 是 循环 的意思, 只要 Arduino 不掉电,loop 就会不停的重复运行 由于 LE 是输出设备, 所以不难看出, 在 setup() 函数中先初始化 LE 为输出模式 函数格式如下 : 这个函数是用来设置 Arduino 的模式的, pin 指数字引脚号,mode 指引脚模式 (OUTPUT/INPUT) 回头看下代码中, 这句话的意思就是, 将 ledpin 设置为输出模式, 中间的逗号可不能省 那 ledpin 是什么呢? 看下代码的第一句话 : 我们在一开始的时候给 13 号引脚起了个名字叫做 ledpin, 所以 ledpin 就代表了 13 号引脚 int 代表了 ledpin 是个整数 明白了这两句话的意思了, 如果我们现在需要换个引脚,LE 不连接到 13 号引脚, 连接到 10 引脚, 可以怎么写 : 只需把 pin 换成对应的引脚号就行了

36 04. 点亮一盏灯 06 再看下 loop() 函数,loop 函数中就只用到了一个函数 digitalwrite() 函数格式如下 : 这个函数的意义是 : 引脚 pin 在 pinmode() 的中被设置为 OUTPUT 模式时, 其电压将被设置为相应的值,HIGH 为 (3.3V 控制板上为 3.3V),LOW 为 0V 代码中的,ledPin 同样指引脚 写入 HIGH 时, 引脚 13 就被至高, LE 被点亮 写入 LOW 时, 引脚 13 就被拉低,LE 被熄灭 亮与灭直接还有句语句 : delay 是延时的意思 括号中写入的是毫秒 (ms) 所以,delay(1000) 就是延时 1s 的意思 最后实现的就是 LE 亮一秒, 灭一秒, 一直无限循环 细心的朋友可能注意到, 代码开始部分有段带 // 和 /* */ 的文字 : 这是代码中的说明文字, 可以叫做注释 是以 // 开始, 这个符号所在行之后的文字将不被编译器编译 还有另外一种写注释的方式, 用 /* */, 这个符号的作用是可以注释多行, 这也是与上一种注释方式的区别之处 在 /* 和 */ 中间的所有内容都将被编译器忽略, 不进行编译 IE 将自动把注释的文字颜色变为灰色 趣味练习 (1) 能否试试变换 LE 的亮灭速度, 让 LE 保持关闭 5 秒, 然后快速闪烁一下 (250 毫秒 ), 就像汽车报警器上的 LE 指示灯那样 (2) 通过改变 LE 开和关的时间, 可以产生不同的效果, 开关时间短, 则感觉动感, 开关时间长, 则感觉柔和

37 项目二 感应灯 05

38 项目二感应灯 05. 感应灯 01 这节要做的是个感应灯, 当有人经过的时候,LE 灯就会自动亮起, 人一旦走了,LE 又自动关闭了 这里用到的 传感器是人体红外热释电运动传感器 它是一种能检测人或动物身体发射的红外线的传感器 拿它来做整人玩具应 该是个不错的选择! 所需元件 I2C AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 FRduino UNO R3 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A x1 IO 传感器扩展板 V7.1 IO Expansion Shield x1 人体红外热释电运动传感器 igital Infrared Motion Sensor igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

39 05. 感应灯 02 硬件连接 人体红外热释电运动传感器连接数字引脚 2 数字食人鱼红色 LE 发光模块连接数字引脚 13 igital piranha LE-R I2C AREF ~11 ~10 ~9 8 POWER IOREF RESET 3V3 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX FRduino ON L *PWM BT/APC UNO v3.0[r3] S TR MOSI TX RUN SS RX ICSP SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN RST SCL SA SERVO_PWR VIN 3.3V OUT VIN ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 A

40 硬件分析 ( 数字输入 数字输出 ) 05. 感应灯 03 整个装置分为三个部分, 输入, 控制与输出 人体红外热释电运动传感器为输入设备, Arduino 就是控制设备,LE 发光模块就是输出设备 又由于人体红外热释电运动传感器为数字量的传感器, 所以接数字口 LE 输出信号也是数字量, 同样接数字口 IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 控制设备输出设备输入设备

41 04 FRobot 05. 感应灯 输入代码

42 05. 感应灯 05 代码回顾 还是由输入输出着手, 传感器是输入 (INPUT),LE 是输出 (OUTPUT) 所以在初始化中设置为 : 有了输入设备, 我们需要读取输入设备的值, 才能进行之后的判断, 所以 loop 函数一开始就是读取传感器的值 读取数字传感器状态的函数是 digitalread()

43 05. 感应灯 06 函数格式如下 : 这个函数是用来读取数字引脚状态,HIGH 还是 LOW 人体红外热释电传感器有人或者动物走动时, 读到 HIGH, 否则读到 LOW 代码的后半段就是对判断出来的值来执行相应动作 (HIGH 代表 1, LOW 代表 0). 数字传感器只会读到两个值 (HIGH 和 LOW) 这里要用到新的一个语句 if 语句 if 语句格式如下 : 表达式是指我们的判断条件, 通常为一些关系式或逻辑式, 也可是直接表示某一数值 如果 if 表达式条件为真, 则执行 if 中的语句 表达式条件为假, 则跳出 if 语句 格式 (1) 多用于一种判断中, 格式 (2) 多用于两种判断的情况 这里只有两种情况, 传感器有人读到的是高, 否则就是低 所以用的 if else 语句 是一种比较运算符, 用于判断两个数值是否相等, 记得是! 而 = 是赋值的意思 把等号右边的值赋给左边 我们常用的运算符有 : ==( 等于 )!=( 不等于 ) <( 小于 ) >( 大于 ) <=( 小于等于 ) >=( 大于等于 ) 特别说明下, 小于等于和大于等于,< 和 = 之间不能留有空格, 否则编译不通过 当然, 除了比较运算符外, 程序也可以用的 + - * /( 加 减 乘 除 ) 这些常用的算术运算符 趣味练习 (1) 喜欢去鬼屋玩的小伙伴们, 一定会喜欢这个, 给 LE 做个 面目狰狞 的壳儿, 放在一个阴冷黑暗的小屋, 再配点刺激的音乐, 应该还是挺带感的 当然灯光效果也少不了, 可以换成开关切换频率较快的模式 (2) 文艺青年可以拿这个人体红外热释电传感器做个漂亮的装饰灯 详见教程 :

44 项目三 Mini 台灯 06

45 项目三 Mini 台灯 06. Mini 台灯 01 台灯, 是我们再常见不过的东西 啪 一下开, 啪 一下关 Mini 台灯的功能就和台灯类似, 按钮就像是 LE 的开关, 每按一下, 就会切换 LE 的状态 做完之后再给小灯来个壳儿, 一定很 Q 所需元件 I2C AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 FRduino UNO R3 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A x1 IO 传感器扩展板 V7.1 IO Expansion Shield igital Push Button x1 数字大按钮模块 igital Push Button igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

46 06. Mini 台灯 02 硬件连接 数字大按钮连接数字引脚 2 数字食人鱼红色 LE 发光模块连接数字引脚 13 igital piranha LE-R igital Push Button I2C AREF ~11 ~10 ~9 8 POWER IOREF RESET 3V3 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX FRduino ON L *PWM BT/APC UNO v3.0[r3] S TR MOSI TX RUN SS RX ICSP SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN RST SCL SA SERVO_PWR VIN 3.3V OUT VIN ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 A

47 硬件分析 ( 数字输入 数字输出 ) 06. Mini 台灯 03 igital Push Button IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 输入设备 控制设备 输出设备

48 04 FRobot 06. Mini 台灯 输入代码

49 06. Mini 台灯 05 代码回顾 由硬件分析可以看出, 按键是输入设备,LE 是输出设 备 再等待 50ms, 再进行一次判断, 是否和当前 button 状态相同 如果和当前状态不相同, 改变 button 状态 同时, 如果 button 状态为高 ( 也就是被按下 ), 那么就改变 LE 的状态 通过 digitalwrite() 读取按键的状态 : 按键在由低变高或者由高变低时, 都会有个抖动的过程, 时间非常的短, 如下图所示 : 为了避免由于抖动产生的错误信号, 所以我们代码中有 个去抖的过程 去抖的方法很简单, 就是等到数据发生 变化时, 隔一段时间再检测一次 一旦检测到读取的数据发生变化, 通过 millis() 函数记下 时间 : millis() 是一个函数, 该函数是 Arduino 语言自有的函 数, 它返回值是一个时间,Arduino 开始运行到执行到当 前的时间, 也称之为机器时间, 就像一个隐形时钟, 从 控制器开始运行的那一刻起开始计时, 以毫秒为单位 趣味练习 灯光门铃现在越来越多年轻人回家就塞上耳机, 即使在家都听不见门铃声, 那就自制一个灯光门铃, 有人来了, 灯就开始狂闪, 提醒里面的人, 门口有人在按门铃了 这样的门铃也同样适用于那些耳朵不好的老人, 又或者是那些聋哑人士

50 项目四 声控灯 07

51 项目四声控灯 07. 声控灯 01 小时候有没有对走廊的声控灯很感兴趣呢? 会不会拼命的跺脚只为让那盏灯点亮 这节我们就做个这样的声控 灯 只要你轻轻拍下手, 灯就自动亮起来了, 没了声音, 灯就又自动关了 这里用到的是个声音传感器, 我们可 以利用这个传感器做出更多互动作品, 通过声音触发来控制更多好玩儿的东西, 比如说做个发光鼓等等 所需元件 AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 I2C x1 x1 FRduino UNO R3 IO 传感器扩展板 V7.1 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A IO Expansion Shield Analog Sound Sound V2 MAX A x1 Analog Sound Sensor 模拟声音传感器 igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

52 07. 声控灯 02 硬件连接 模拟声音传感器连接模拟引脚 0 数字食人鱼红色 LE 发光模块连接数字引脚 13 igital piranha LE-R Analog Sound Sound V2 MAX A I2C AREF ~11 ~10 ~9 8 POWER IOREF RESET 3V3 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX FRduino ON L *PWM BT/APC UNO v3.0[r3] S TR MOSI TX RUN SS RX ICSP SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN RST SCL SA SERVO_PWR VIN 3.3V OUT VIN ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 A

53 硬件分析 ( 数字输入 数字输出 ) 07. 声控灯 03 前面几次我们接触的都是数字传感器, 这次我们要尝试使用模拟传感器了, 还记得在一开始说的数字与模拟的区别吗?( 串口中认识 数字 与 模拟 一节 ) 数字, 只有两个值 (0/1) 模拟, 是线性的, 理论上的无限值 (0~1023) 所以这里是个, 模拟输入, 数字输出的模式 MAX A Analog Sound Sound V2 IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 输入设备 控制设备 输出设备

54 04 FRobot 07. 声控灯 输入代码 输入代码也是一种学习编程的过程, 虽然提供代码的压缩包, 但还是建议初学者自己输入代码, 亲身体验一下 打开 Arduino IE, 在编辑框中输入样例代码 对着话筒拍下手, 或者说句话, 试试灯能不能点亮?

55 07. 声控灯 05 代码回顾 在 setup() 中只设置了 LE 为输出, 为什么没有设置声音传感器输入模式? 这是因为模拟口都是输入设置, 所以不需要设置了 声音传感器是输入设备, 所以需要读取对应模拟口 0 的值 与读取数字口函数 digitalread(pin) 类似, 所以模拟口读取函数是 : 这个函数用于从模拟引脚读值,pin 是指连接的模拟引脚 Arduino 的模拟引脚连接到一个了 10 位 A/ 转换, 输入 0~ 的电压对应读到 0~1023 的数值, 每个读到的数值对应的都是一个电压值 比如 512 = 2. 最后是一个 if 判断, 判断是否到达你预设的值 需要修改预设值的话, 可以打开串口监视器, 看看你需要的声音强度的值在什么范围, 然后做相应调整就可以了

56 项目五 呼吸灯 08

57 项目五呼吸灯 08. 呼吸灯 01 在前面几章中, 我们知道了如何控制 LE 亮灭 但 Arduino 还有个很强大的功能通过程序来控制 LE 的明亮度 Arduino UNO 数字引脚中有六个引脚标有 ~, 这个符号就说明该口具有 PWM 功能 我们动手做一下, 在做的过程中体会 PWM 的神奇力量! 下面就介绍一个呼吸灯, 所谓呼吸灯, 就是让灯有一个由亮到暗, 再到亮的逐渐变化的过程, 感觉像是在均匀的呼吸 所需元件 I2C AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 FRduino UNO R3 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A x1 IO 传感器扩展板 IO Expansion Shield igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

58 08. 呼吸灯 02 硬件连接 数字食人鱼红色 LE 发光模块连接数字引脚 10 igital piranha LE-R I2C AREF ~11 ~10 ~9 8 POWER IOREF RESET 3V3 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX FRduino ON L *PWM BT/APC UNO v3.0[r3] S TR MOSI TX RUN SS RX ICSP SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN RST SCL SA SERVO_PWR VIN 3.3V OUT VIN ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 A

59 硬件分析 ( 模拟输出 ) 08. 呼吸灯 03 和项目一 ( 点亮一盏灯 ) 类似的装置, 同样没有输入设备, 只有一个输出设备, 但又有所不同 项目一 LE 是作为数字输出, 而这里我们是作为模拟输出 代码部分会说明 IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 控制设备 输出设备

60 04 FRobot 08. 呼吸灯 输入代码 代码下载完成后, 我们可以看到 LE 会有个逐渐由亮到灭的一个缓慢过程, 而不是直接的亮灭, 如同呼吸一般, 均匀变化

61 08. 呼吸灯 05 代码回顾 当我们需要重复执行某句话时, 我们可以使用 for 语句 for 语句格式如下 : for( 循环初始化 ; 循环条件 ; 循环调整语句 ){ } 循环体语句 ; for 循环顺序如下 : 直到 2 不成立,for 循环结束 知道了这么个顺序之后, 回到代码中 : 这两个 for 语句实现了 value 的值不断由 0 增加到 255, 随之在从 255 减到 0, 在增加到 255, 无限循环下去 再看下 for 里面, 涉及一个新函数 analogwrite() 我们知道数字口只有 0 和 1 两个状态, 那如何发送一个模拟值到一个数字引脚呢? 就要用到该函数 观察一下 Arduino 板, 查看数字引脚, 你会发现其中 6 个引脚旁标有 ~, 这些引脚不同于其他引脚, 它们可以输出 PWM 信号 函数格式如下 : analogwrite() 函数用于给 PWM 口写入一个 0~255 的模拟值 所以,value 是在 0~255 之间的值 特别注意的是,analogWrite() 函数只能写入具有 PWM 功能的数字引脚, 也就是 3,5,6,9,10,11 引脚 PWM 是一项通过数字方法来获得模拟量的技术 数字控制来形成一个方波, 方波信号只有开关两种状态 ( 也就是我们数字引脚的高低 ) 通过控制开与关所持续时间的比值就能模拟到一个 0 到 之间变化的电压 开 ( 学术上称为高电平 ) 所占用的时间就叫做脉冲宽度, 所以 PWM 也叫做脉冲宽度调制

62 08. 呼吸灯 06 通过下面五个方波来更形象的了解一下 PWM Pulse Width Modulation 0% uty Cycle-analogWrite(0) 25% uty Cycle-analogWrite(64) 50% uty Cycle-analogWrite(127) 上图橘色竖线代表方波的一个周期 每个 analogwrite (value) 中写入的 value 都能对应一个百分比, 这个百分比也称为占空比 (uty Cycle), 指的是一个周期内高电平持续时间比上低电平持续时间得到的百分比 图中, 从上往下, 第一个方波, 占空比为 0%, 对应的 value 为 0 LE 亮度最低, 也就是灭的状态 高电平持续时间越长, 也就越亮 所以, 最后一个占空比为 100% 的对应 value 是 255, LE 最亮 50% 就是最亮的一半了,25% 则相对更暗 PWM 比较多的用于调节 LE 灯的亮度 或者是电机的转动速度, 电机带动的车轮速度也就能很容易控制了, 在玩一些 Ar-duino 小车时, 更能体现 PWM 的好处 75% uty Cycle-analogWrite(191) 100% uty Cycle-analogWrite(255) 这一节介绍结束了! 同样的硬件连接, 通过软件的变化, 可以呈现出完全不一样的效果, 是不是觉得 Arduino 很酷炫!

63 项目六 灯光调节器 09

64 项目六灯光调节器 09. 灯光调节器 01 所谓灯光调节器, 就是可以自由控制灯的亮度, 我们这里通过一个模拟角度传感器来 LE 灯的亮度 随着旋转角度的变化,LE 亮度也发生相应改变 角度越大,LE 灯也就越亮, 相反, 角度越小,LE 灯也就越暗 这里只是用了小小的 LE 来做演示效果, 如果想运用到我们的生活之中的话, 也是同样的原理 那就先做个小型的灯光调节器吧! 模拟角度传感器还能用到很多地方, 比如我们后面会接触的舵机, 可以通过这个传感器来控制转动角度, 又或者以后有机会接触直流电机的小伙伴, 可以尝试下用角度传感器来控制转速等等, 用处很多! 所需元件 I2C AREF ~11 ~10 ~9 L TX RX FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 IOREF RESET 3V3 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) 4 ~3 2 ANALOG IN TX 1 RX 0 ON ICSP A0 A1 A2 A3 A4 A5 x1 FRduino UNO R3 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 L *PWM BT/APC S TR MOSI TX SS RX SCK MISO 3V3 VIN 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST A x1 IO 传感器扩展板 IO Expansion Shield Rotation Sensor-L A x1 模拟角度传感器 Analog Rotation Sensor igital piranha LE-R igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块

65 09. 灯光调节器 02 硬件连接 模拟角度传感器连接模拟引脚 0 数字食人鱼红色 LE 发光模块连接数字引脚 10 I2C RUN PROG AREF 13 igital piranha LE-R 12 SCL SA PWR_IN IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 A0 4 ANALOG IN A1 ~3 A2 2 TX 1 A3 A4 RX 0 IGITAL (PWM~) L TX *11*10*9 8 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RX ON L *PWM BT/APC SERVO_PWR S MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT RST ICSP A5 A Rotation Sensor-L A

66 硬件分析 ( 模拟输入 模拟输出 ) 09. 灯光调节器 03 Rotation Sensor-L A IOREF RESET 3V3 VIN A0 A1 A2 A3 A4 A5 POWER ANALOG IN ICSP TX RX FRduino UNO v3.0[r3] ON L AREF ~11 ~10 IGITAL (PWM~) ~9 8 7 ~6 ~5 4 ~3 2 TX 1 RX 0 igital piranha LE-R 输入设备 控制设备 输出设备

67 04 FRobot 09. 灯光调节器 输入代码

68 09. 灯光调节器 05 代码回顾 这里主要讲下 map 函数 函数格式如下 : map 函数的作用是将一个数从一个范围映射到另外一个范围 也就是说, 会将 fromlow 到 fromhigh 之间的值映 射到 tolow 在 tohigh 之间的值 map 函数参数含义 : 需要映射的值 当前范围值的下限 当前范围值的上限 目标范围值的下限 目标范围值的上限 map 的神奇之处还在于, 两个范围中的 下限 可以比 上限 更大或者更小, 因此 map() 函数可以用来翻转数值 的范围, 可以这么写 : 这个函数同样可以处理负数, 请看下面这个例子 : 回到代码中, int outputvalue = map(sensorvalue, 0, 1023, 0, 255); 我们是想将模拟口读到的 0~1023 的值, 转换为 PWM 口的 0~255

69 项目七 芝麻开门 10

70 项目七芝麻开门 10. 芝麻开门 01 所需元件 AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 I2C x1 x1 FRduino UNO R3 IO 传感器扩展板 V7.1 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST I/O Expansion Shield V7 A IO Expansion Shield x1 igital Tilt Sensor 数字钢球倾角传感器 Micro Servo x1 TowerPro SG50 舵机 5g micro servo

71 10. 芝麻开门 02 硬件连接 Micro Servo I2C SCL SA RUN PROG PWR_IN AREF L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 TX RX L *PWM BT/APC SERVO_PWR S MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) 3.3V OUT 7 6 RST 5 4 A0 4 3 A1 ~3 2 TX RX ON ANALOG IN A2 2 TX 1 A3 A4 RX 0 ICSP I/O Expansion Shield V7 A5 A

72 10. 芝麻开门 03 输入代码 #include <Servo.h> int sensorpin = 3; Servo myservo; int pos = 0; void setup() { Serial.begin(9600); pinmode(sensorpin, INPUT); myservo.attach(9); } void loop() { int sensorstate = digitalread(sensorpin); Serial.println(sensorState); if(!sensorstate){ pos = pos +2; if(pos >=180){ pos = 180; } myservo.write(pos); Serial.println(pos); delay(100); } else{ pos = pos - 2; if(pos <=0){ pos = 0; } myservo.write(pos); Serial.println(pos); delay(100); } delay(1); }

73 04 FRobot 10. 芝麻开门 代码回顾 代码的开始先调用 <Servo.h> 库 这个库已经在 Arduino IE 中了, 可以打开 Arduino-1.0.5/ libraries/ Servo/ Servo.h, 这就是 Servo 库所在位置 如果要在代码中用库中函数, 是不能直接调用的, 需要给库找个中介, 让 他 建立代码和库中间的关系 : 这里的 起到的就是这个作用 建立联系, 之后调用库中的函数的话, 就要按照下面这个模式进行 : 中间那. 不要漏了! 如何定义舵机是接到那个引脚呢? 用到就是 attach() 函数了 attach(pin) 函数有一个参数 pin, 任意一个数字引脚 ( 不建议使用数字 0,1) 我们这里选择数字引脚 9 知道了如何定义一个舵机之后, 如何把对应的角度写进去呢? pos 就是写入的角度值

74 项目八 夜光宝盒 11

75 项目八夜光宝盒 11. 夜光宝盒 01 所需元件 I2C AREF TX RX L IOREF ~11 RESET ~10 3V3 ~9 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 8 7 VIN ~6 ~5 IGITAL (PWM~) A0 4 A1 ~3 A2 2 ANALOG IN A3 TX 1 ON A4 RX 0 ICSP A5 x1 FRduino UNO R3 SCL SA RUN PROG PWR_IN SERVO_PWR *11*10*9 8 S L *PWM BT/APC MOSI SS SCK MISO 3V3 VIN TR TX RX 3.3V OUT 7 *6 *5 4 *3 2 TX RX RST I/O Expansion Shield V7 A x1 IO 传感器扩展板 IO Expansion Shield Micro Servo x1 5g micro servo TowerPro SG50 舵机 igital piranha LE-R x1 igital piranha LE light 数字食人鱼红色 LE 发光模块 Analog Ambient Light Sensor V2 A x1 Analog Ambient Light Sensor 模拟环境光线传感器

76 11. 夜光宝盒 02 硬件连接 Micro Servo igital piranha LE-R I2C SCL SA AREF ~11 ~10 ~9 8 L TX RX L *PWM BT/APC S TR MOSI TX RUN SS RX SCK PROG MISO 3V3 PWR_IN SERVO_PWR VIN IOREF RESET 3V3 FRduino UNO v3.0[r3] POWER 7 ~6 ~5 IGITAL (PWM~) 3.3V OUT 7 6 RST 5 VIN 4 4 ~3 2 TX 1 RX 0 3 A0 A1 A2 2 TX RX ON ANALOG IN A3 A4 ICSP I/O Expansion Shield V7 A5 A Analog Ambient Light Sensor V2 A

77 11. 夜光宝盒 03 代码输入 #include <Servo.h> Servo myservo; int LE = 3; int val = 0; int pos = 0; int light =0; void setup(){ pinmode(le,output); Serial.begin(9600); myservo.attach(9); myservo.write(0); } void loop(){ val = analogread(0); Serial.println(val); if(val<40){ pos = pos +2; if(pos >= 90){ pos = 90; } myservo.write(pos); delay(100); light = map(pos,0,90,0,255); analogwrite(le,light); }else{ pos = pos -2; if(pos <= 0){ pos = 0; } myservo.write(pos); delay(100); light = map(pos,0,90,0,255); analogwrite(le,light); } }

78 11. 夜光宝盒 04

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