Arduino入门版使用教程.docx
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Arduino入门版使用教程
Arduino入門版使用教程
i
目錄
介紹篇....................................................................................................1
一、Arduino基礎套裝介紹........................................................................2
1、什麼是Arduino基礎套裝？
...................................................................2
2、元件清單.............................................................................................2
二、Arduino介紹....................................................................................4
1、什麼是Arduino？
................................................................................4
2、特色描述.............................................................................................4
3、性能描述.............................................................................................4
三、ArduinoC語言介紹..........................................................................6
1、關鍵字和符號......................................................................................6
2、結構..................................................................................................9
3、功能...................................................................................................9
四、Arduino使用介紹............................................................................11
1、準備好你的Arduino板......................................................................11
2、下載Arduino開發環境.......................................................................13
3、安裝USB驅動..................................................................................13
4、連接LED燈電路................................................................................17
5、打開arduino開發環境......................................................................18
6、打開已有程式.....................................................................................19
7、編譯程式...........................................................................................20
8、下載程式...........................................................................................23
五、麵包板使用介紹................................................................................30
1、麵包板介紹........................................................................................30
2、麵包板的使用....................................................................................30
ii
實驗篇........................................................................................................34
第一節多彩led燈實驗..........................................................................35
一、發光二極管介紹................................................................................35
二、簡單的控制一個led燈的閃爍實驗........................................................39
三、廣告燈效果實驗................................................................................41
第二節蜂鳴器實驗.................................................................................48
一、蜂鳴器介紹......................................................................................48
二、蜂鳴器模擬救護車警笛聲音實驗............................................................50
第三節數碼管實驗.................................................................................54
一、數碼管介紹.......................................................................................54
二、數碼管顯示數字的實驗........................................................................56
第四節按鍵實驗....................................................................................63
一、按鍵介紹..........................................................................................63
二、按鍵控制led等亮滅實驗....................................................................65
三、擲骰子實驗.......................................................................................67
第五節傾斜開關實驗..............................................................................74
一、傾斜開關介紹....................................................................................74
二、傾斜開關控制led燈的亮滅.................................................................75
第六節光控聲音實驗..............................................................................79
一、光敏電阻介紹....................................................................................79
二、光控聲音實驗....................................................................................80
第七節火焰報警實驗..............................................................................84
一、火焰傳感器介紹.................................................................................84
二、火焰報警實驗....................................................................................85
第八節搶答器實驗.................................................................................90
第九節溫度報警實驗..............................................................................98
一、溫度傳感器介紹.................................................................................98
iii
二、溫度報警實驗....................................................................................99
第十節紅外遙控..................................................................................103
一、紅外接收頭介紹...............................................................................103
二、紅外遙控實驗..................................................................................104
介紹篇
一、Arduino基礎套裝介紹
1、什麼是Arduino基礎套裝？
Arduino基礎套裝是精心為初學者設計的一款學習工具。
它可以帶
您走進豐富多彩的電子世界，讓您體驗到電子科技無窮的樂趣。
在整個
實驗過程中無須焊接，直接在麵包板上插拔元件即可，非常適合學習。
另外，本品還附帶了十節實驗課程。
這十節課程的編排完全是從初學者
的角度考慮，每一節實驗都配有圖文結合的實驗說明文檔和非常有趣的
例子程式。
而且每一節實驗除了文檔上講的方法外，還有很大可供學習
者發揮的空間。
Arduino基礎套裝可以說是一款超值的學習工具，實驗
盒裡寶貝多多。
2、元件清單
1）Arduino328控制板1個
2）原形開放擴展板1個
3）麵包板1個
4）LED燈（紅、黃、綠）各2個
5）蜂鳴器1個
6）按鍵開關4個
7）共陽數碼管1個
8）傾斜開關1個
9）火焰傳感器1個
10）光敏電阻1個
11）紅外接收管1個
12）電阻（220、1K、10K）各10個
13）LM35溫度傳感器1個
14）USB線1條
15）多彩麵包線10條
16）6節5號電池盒1個
17）mini遙控器1個
18）Arduino基礎套裝電子教程1套
19）教程及其開放軟件光碟1張
二、Arduino介紹
1、什麼是Arduino？
Arduino是一塊基於開放原始代碼的Simplei/o平台，並且具有開放
語言和開放環境都很簡單、易理解的特點。
讓您可以快速使用Arduino
做出有趣的東西。
Arduino可以配合一些電子元件使用，例如本產品實
驗盒中的LED燈、蜂鳴器、按鍵、光敏電阻等等。
Arduino開放環境界
面基於開放原始代碼原則，可以讓您免費下載使用，開發出更多令人驚
奇的互動作品。
2、特色描述
■開放原始碼的電路圖設計，開放界面免費下載，也可依需求自
己修改!
!
■下載程式簡單、方便。
■可簡單地與傳感器、各式各樣的電子元件連接（如：
LED燈、
蜂鳴器、按鍵、光敏電阻等等），做出各種各樣有趣的東西。
■使用高速的微處理控制器（ATMEGA328）。
■開放語言和環境都非常簡單、易理解，非常適合初學者學習
3、性能描述
■DigitalI/O數字輸入/輸出端共0~13。
■AnalogI/O模擬輸入/輸出端共0~5。
■支持ISP下載功能。
■輸入電壓：
接上USB時無須外部供電或外部5V~9V直流電壓
輸入。
■輸出電壓：
5V直流電壓輸出和直流電壓輸出和外部電源
輸入。
■采用AtmelAtmega328微處理控制器。
■Arduino大小尺寸：
寬70mmX高54mm。
三、ArduinoC語言介紹
Arduino語言是建立在C/C++基礎上的，其實也就是基礎的C語言，
Arduino語言只不過把相關的一些參數設置都函數化，不用去了解其底
層，讓不了解AVR單片機（微控制器）的朋友也能輕松上手。
那麼這裡
就簡單的注釋一下Arduino語言。
1、關鍵字和符號
（1）關鍵字：
■if
■if...else
■for
■switchcase
■while
■do...while
■break
■continue
■return
■goto
（2）語法符號：
■;
■{}
■\arduino-0023\drivers\FTDIUSBDrivers
主控板UNO、MEGA，驅動目錄指定到：
..\\drivers
4、連接LED燈電路
從實驗盒中取出一個220Ω的電阻，將它的一端插在數字8口上，電
阻的另一端插在麵包板上。
再從實驗盒中去取出一個發光二極管如下圖：
將發光二極管插在麵包板上，插法如圖：
接著按照圖上說明插上一根導線，這樣電路就連接好了。
5、打開arduino開發環境
打開arduino0022文件夾，裡面有一個標有圖標，雙擊
打開會出現如下界面：
Arduino0022開發編譯環境很簡潔，各個功能鍵功能描述如下：
打開軟件後，我們就可以在窗口的空白處編寫程式了。
這裡就不講
解怎麼編程了，因為實驗裡會具體的介紹。
6、打開已有程式
點擊叉關閉軟件。
我們直接打開led燈實驗程式如圖：
7、編譯程式
點擊編譯按鈕，這時編譯按鈕會發成黃色，下面出現英文
compiling.....，這表示軟件正在對你所寫的程式進行編譯，如下圖所示：
等待一會，會看到編譯按鈕恢復原來的狀態，下面出現Done
compiling，最下面一段文字說明編寫的程式共有896字節數。
這表明，
程式編譯成功，並且沒有語法上的錯誤。
如下圖所示：
下面看看程式有語法錯誤時會出現什麼狀態，將程式中pinMode
（ledPin,OUTPUT）後面的分號去掉，點擊編譯按鈕，編譯完成後會出
現如下圖所示狀態：
1處告訴我們是因為在“}”附近缺少分號而出現的錯誤。
2處用文字告
訴我們錯誤是出現在voidsetup（）的一個“}”附近。
3處用黃顏色將“}”
覆蓋，表示錯誤就在這附近。
從程式中看到錯誤確實在大括號附近，將
分號添上後就會編譯成功。
以後編寫程式出現錯誤時，就可以通過看下
面信息欄裡的提示調試程式。
8、下載程式
下載程式前先將板子型號和com口選好。
點擊Tools->Board選擇開
發板型號，如圖：
這裡我們使用的是Arduino328控制板，所以點擊第一個即可。
接
下來選擇串口，首先看一下我們的串口是COM幾，右鍵點擊我的電腦
的圖標，選擇屬性，會出現如下對話框：
點擊硬件，出現如圖對話框：
點擊設備管理器，出現下圖：
雙擊端口，出現下圖：
會看到有一個寫著USBSerialPort（COM3），COM3這個就是我
們的串口號。
把這個號記住，關閉窗口，回到arduino軟件窗口，點擊
SerialPort，選擇剛才記住的COM口號——COM3，如圖：
這樣板子型號和COM口就選好了。
接下來點擊arduino軟件上的下
載按鈕，如圖：
點擊之後下載按鈕發成橙色，軟件下方出現UploadingtoI/O
Board，同時板子上標有TX和RX的燈會亮，如圖所示：
序下載完畢後，下載按鈕恢復原來的顏色，下面出現Done
Uploading，如圖：
如果沒有顯示DoneUploading，而是出現了紅色的字，表示下載
失敗，可以檢查一下USB線是否連接好、電源開關是否打開、COM口
是否選對等等。
如果出現上圖，表示程式下載成功了，如果你看到麵包
板上的led燈亮1s、滅1s的在閃爍，恭喜你，你的Arduino板開始工作
啦！
五、麵包板使用介紹
1、麵包板介紹
套件中包含的麵包板具有170個插孔，此麵包板可以配合Arduino各
種型號的ProtoShield（原型擴展板），自帶雙面粘膠，可以粘貼到各
種開發板、擴展板上，也可粘貼到各種輪式機器人或履帶式機器人基板
上實現個性化功能調試，體積小巧，僅有45mm×35mm（""）
大小，是Arduino互動媒體愛好者、機器人發燒友、電子愛好者和電子
工程師必備用品。
2、麵包板的使用
麵包板（集成電路實驗板）是電路實驗中一種常用的具有多孔插座
的插件板，在進行電路實驗時，可以根據電路連接要求，在相應孔內插
入電子元器件的引腳以及導線等，使其與孔內彈性接觸簧片接觸，由此
連接成所需的實驗電路。
下圖為本迷你麵包板的示意圖。
它一共具有170個插孔，10行17列。
以中間的長槽為界分成上、下
兩部分，每一部分都是5行17列。
從圖中可以看到在每一部分中的每一
列有5個插孔，這5個插孔的底部是一個金屬簧片，因此插入這5個孔內
的導線就被金屬簧片連接在一起。
例如下圖：
電阻和紅色發光二極管是連通的，因為導線1的一端插在了電阻所在
的列，這列的5個孔是連通的，所以導線和電阻是通的，導線的另一端
插在了發光二級管正極所在的列，所以最終電阻和發光二極管是連通的。
將電源正負極接好後發光二極管就會被點亮。
每一部分的每一列的五個
插孔都是通過金屬簧片相連的，而每一行的17個孔是不通的，所以橫排
上的器件要連通的話，需用導線連接。
注意：
插入麵包板上孔內引腳或導線銅芯直徑為～，即比
大頭針的直徑略微細一點。
元器件引腳或導線頭要沿麵包板的板面垂直
方向插入方孔，應能感覺到有輕微、均勻的摩擦阻力，在麵包板倒置時，
元器件應能被簧片夾住而不脫落。
麵包板應該在通風、干燥處存放，特
別要避免被電池漏出的電解液所腐蝕。
要保持麵包板清潔，焊接過的元
器件不要插在麵包板上。
實驗篇
第一節多彩led燈實驗
一、發光二極管介紹
1、什麼是發光二極管
發光二極管簡稱為LED。
由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合
物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來
制成發光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯
示。
磷砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃
光。
它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能；常簡寫為LED。
發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。
當給發光二極管加上正向電壓後，從P區注入到N區的空穴和由N區注入
到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復
合，產生自發輻射的熒光。
不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量
狀態不同。
當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量
越多，則發出的光的波長越短。
常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。
2、工作原理
發光二極管的反向擊穿電壓約5伏。
它的正向伏安特性曲線很陡，使
用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。
限流電阻R可用下式計
算：
R＝（E－VF）／I；
式中E為電源電壓，VF為LED的正向壓降，I為LED的一般工作電流。
發光二極管的工作電壓一般為～，其工作電流一般為10～
20mA。
所以在5v的數字邏輯電路中，可使用220Ω的電阻作為限流電
阻。
3、Led燈的內部結構與連線
發光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應連接電源正極。
有
的發光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌
的引線是正極。
如下圖所示：
Led燈有兩種連線方法：
當led燈的陽
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