一起學Arduino 之 數位感測器使用

上一章我们学习了模拟传感器的使用及模拟数字信号的对比，此篇我们一起看看数字传感器。
一、概述：数字传感器一般被定义为输出信号为数字量(或数字编码)的传感器，作者经常接触到的数字传感器有红外壁障传感器，数字温度传感器DS18B20，黑白循迹传感器，人体热释红外传感器，超声波传感器等等，现在以红外避障传感器作为道具，说明数字传感器的使用。
二、红外避障传感器说明：此次红外避障传感器是用555定时器整形输出38K方波，并用红外LED发射，当红外接收器接收到返回的红外方波信号时就输出低电平，没有接收到返回的方波信号时输出高电平。这样就可以检测红外避障传感器前方是否有障碍物。
三、例程说明：
    第一步：打开arduino的IDE，打开示例程序

    第二步：编译程序，下载程序到arduino

    第三步：打开串口显示

   PS:红外避障传感器常用于做互动，也用于很多生活中的应用，比如厕所里的自动冲水功能，也可以用来做自动避障机器人小车等

一起學Arduino 之模擬感測器使用

在上几节中，我们一起了解了如何使用IDE，如何处理IO，此篇和大家一起学习模拟传感器的使用。
所谓模拟传感器是指传感器通电过后返回的是一个模拟的数值，那我们先了解下数字信号和模拟信号的区别：
一、模拟信号
    模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。比如正弦函数、指数函数等。 从自然界感知的大部分物理量都是模拟性质的，如速度、压力、温度、声音、重量以及位置等都是最常见的物理量。
二、数字信号
    数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。
通俗的说：数字传感器就产生0 1信号(此0与1是指高低电平形成的矩形波)
而模拟传感器是通过输出一个线性变换的电平信号(如通常的正弦波)
      数字信号与模拟信号的对比： 

 

下面就通过一个例程来介绍光敏传感器(模拟传感器)：

   第一步：打开IED，找到例程AnologReadSerial,本例程用来读一个模拟传感器的读数字，然后用串口对输出值进行监视。

   第二步：下载程序到arduino主控板，传感器输出端接到A0，然后连接正负接线端，打开串口便可观看测出的数据。 

PS：arduino主控板上A0---A5是指ADC输入，所谓ADC值模数变换器，将读入的模拟值进行处理，将模拟数转换为数字，便于用户对数据进行处理，因为atmea328ADC是一个10位的寄存器，2的10次方=1024，从1~1023所以当arduino读入值为默认的电压最大值5V时，analogRead读到的值就是1023.

一起學Arduino 修改點燈程式

IDE介绍

修改代码前还是先介绍下IDE的界面。

从上而下分别是：

红色区域是标题栏，显示的是现在代码的文件名，“|”跟随的是IDE的版本号。

黄色区域是菜单栏，这个里面的东西在具体用的时候具体说下里面的内容。

白色区域依次是编译，下载（包含编译过程），新建，打开，保存。最右边的是串口调试器，用法在以后会说到。

黑色区域是文件标签栏，新建多个程序后会在这里显示不同的文件标签。

绿色区域是代码区，编写代码就在这里面进行。

紫色区域是编译，下载状态指示。（例如编译成功，编译失败，下载中，下载成功，下载失败）

灰色区域是编译，下载进度的记录以及编译错误的提示。

最后褐色区域就是显示板子的类型以及连接的端口号。

读写

想修改代码，必须要读懂代码之前是干啥的，怎么工作的，编写的时候要遵守什么样的规则，这样改出来的代码才能用。

SO 开始读代码。

先加载例程Blinks。看代码。

在C语言中/**/ 以及//表示的是注释。

/ /     注释这一行//后面的文字

/**/   注释包括在中间的一段话

英文的注释不看也罢。去掉注释后代码就变成了：

void setup() {               

  pinMode(13, OUTPUT);   

}

void loop() {

  digitalWrite(13, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(13, LOW);

  delay(1000);

}

Arduino的程序主要包括两个部分。

void setup() {}

void loop() {}

其他的代码都是在{}花括弧里面填充的。

Setup里面放的是初始化程序。

Loop实际上是循环体，会一遍又一遍的执行里面的代码直到死循环或者停电。

两个框架缺一不可。

就像吃火锅一样，先要将水装进锅里，然后打开煤气开关，点火。这些个动作就是初始化只要做一次就够了。

然后就开始添菜，熟了吃了，再添。一直循环。直到你吃饱了不想再吃了（完成了你的操作要求）或者煤气烧完了（没电了）或者有事走开（情人约会）。好吧。。。我会承认我是个吃货么？

接着语句分析：

  pinMode(13, OUTPUT);

  digitalWrite(13, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(13, LOW);

  delay(1000);

有点基础的很容易看出是三个函数（带参数的）

pinMode(pin, mode)//设置指定引脚为输入或者输出模式

pin：您要设置其模式的引脚编号（数值范围0~13），LED的引脚就在13号。

Mode：数值类型 INPUT 或OUTPUT 设置输入或输出模式

（关于输入输出模式在以后的章节将会详细解释，现在你只要知道要想驱动外部电路，那肯定是要用输出模式啦）

digitalWrite(pin, value)// 设置指定引脚输出高电平或者低电平

pin：您要设置其模式的引脚编号（数值范围0~13），LED的引脚就在13号。

value: 数值类型HIGH 或 LOW 设置高电平5V(3.3V板子为输出3.3V)输出活低电平输出（0V）

以上两个函数的pin值可以用变量传递。（先别问什么是变量。到了自然会讲）

delay(ms)//延时指定毫秒数

ms：数值表示范围0~4294967295，表示延时多少ms（1s=1000ms 1秒=1000毫秒）

那么，如果我想加快延时，1秒闪烁一次要怎么改？

对，就是将delay(1000)改成delay(500)

点下载。。。。。。

好了， 你可以看到灯闪烁的频率加快了。。

修改你们的板子为亮250ms，灭750ms。~展现你们技术的时候到了。

记得保存你们修改后的代码。养成备份的好习惯。
1.0保存的文件类型是*.ino哦，看到这个就要知道是arduino的程序了。
在以前的版本*.pde格式。

Arduino教程—點亮你的第一個燈

一．设置你的IDE工具
先连接上板子这个不用说了，运行arduino.exe软件，你将见到如下的启动界面：

 
等一会儿就能看到IDE界面了。
 

你需要做的第一件事就是先设置板子类型以及串口号。
如下图，设置板子类型，tools工具=》board板子类型=》Arduino duemilanove w/ ATmega328(Zduino的兼容类型)
 


然后设置串口号（记得之前在设备管理器看到的串口号吧，选择他）
在tools工具=》Serial Port串行端口=》选择你的COM*

 
设置完后可以在右下角紫色圈内看到板子类型以及串口号。


二．加载例程
在file菜单=》Examples例程 =》Basics基础=》blink闪灯
 

加载完例程后可以看到串口中间多了代码，先不管他，点下载按钮
 

IDE对代码进行编译
 
红色区域内表示正在编译中，右边的紫色区域表示编译的进度。
 

编译完成后状态就变成了下载中

红色区域内表示正在下载中，右边的紫色区域表示下载的进度。
下方的绿色区域表示编译出的代码大小。后面的数据表示这个程序烧写完毕后还剩下的空间大小。

下载成功
 
红色区域内提示下载成功

然后观察你的板子标注为L的绿色LED是否亮1s灭1S周期循环。
如果是。恭喜你完成了第一个程序。


FAQ：

 
上图的问题是串口号没有选对，或者板子类型没有选对，请仔细检查下。

 
这个图的错误类型是设置好了但是USB口松动使连接断开，请重新连接或者换USB口继续。。。

如果提示avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00 ，请在下载时按下USB座子旁边的红色按键。

深入理解Arduino

互動技術，包括互動平臺Arduino

Arduino為互動搭建一個通用平臺。在Arduino這個通用平臺的基礎上，可以具體的應用到通用實驗教學、電子控制技術教學、職業技術教育中的互動新媒體廣告教學、高中通用技術中的單片機與控制教學、高中通用技術中的簡易機器人教學、小學科學教學、生物教學中肺活量的演示、植物生長的演示等等。

Arduino簡介

Arduino是一塊USB介面的簡易輸入輸出介面板，包括：12通道數位輸入，6通道10bit類比輸入通道；12通道數位輸出，和6通道PWM類比輸出。

Arduino軟體整合式開發環境（Arduino IDE），具有類似C語言的程式設計風格，介面簡介，操作方便。

Arduino通過USB介面和PC連接（作為鍵盤和滑鼠的擴展），讓您可以快速與flash，processing，Max/MSP，VVVV 或其他互動軟體結合，製作精美的互動作品。

Arduino也可以不和PC連接，獨立運行。這時Arduino可以作為一塊Atmegaxx8系列單片機開發板使用，可以連接多種電子元件外設：

u 數位輸入器件：按鍵，光電門，幹簧管，水銀開關，振動開關，等各類開關量數位輸入器件；

u 模式輸入器件：電位器，光敏電阻，濕敏電阻，等各類模擬輸入感測器；

u 數位輸出器件：LED燈，繼電器，可控矽，等各類開關量數位輸出器件；

u 模擬輸出器件：直流電機，伺服舵機，步進電機，等各類機電結合器件。

Arduino開發IDE介面基於開放原始程式碼原，可以讓您免費下載使用開發出更多令人驚豔的互動作品。

Arduino可以做什麼？

目前電腦的輸入和輸出設備，大家常見的、也是大家做熟悉的就是：鍵盤（輸入）、滑鼠（輸入）、麥克（輸入）和音響（輸出）、顯示器（輸出）；對於一些玩遊戲的朋友可能還包括搖桿（輸入），做音樂的可能還會接觸到MIDI（輸入）。

上述設備功能都已經固定（工廠已經設置好了功能和使用方法），功能也非常專一。你沒辦法讓鍵盤給你唱歌，同樣，你也沒辦法讓音響替你輸入文本。

Arduino更像是一種半成品，它提供通用的輸入輸出介面。你可以通過程式設計，把Arduino加工成你需要的輸入輸出設備。

你可以把Arduino做成鍵盤、滑鼠、麥克等輸入裝置；你也可以把Arduino做成音響、顯示器等輸出設備。最重要的是，你可以把Arduino做成任何你希望的互動工具（輸入和輸出）。

如果你願意，或者你需要，你完全可做使用Arduino開發出一個會唱歌的鍵盤或者一個讓你的音響替你打字。

總之，Arduino是什麼，是根據你的需求來確定的。你跟電腦之間的交互，從此插上了翅膀。

Arduino特色

1.    Arduino的IDE是免費、開源的。

2.    Arduino的硬體也是開源的，包括原理圖和PCB圖。

3.    Arduino的所有資源都可以免費下載，並且可依需求自己修改!

4.    Arduino的附件只需1根USB線，程式設計、燒寫一鍵搞定。

5.    Arduino使用低價格、容易購買的微處理控制器ATMEGA168。

6.    支援多種互動軟體：Flash，Max/Msp，VVVV，PD，Processing等。

7.    可簡單地與感測器，各式各樣的電子元件連接(EX：紅外線,超音波,熱敏電阻,光敏電阻,伺服馬達,…等)。

8.    利用Arduino，能突破以往只能使用滑鼠、鍵盤等輸入的裝置的互動內容，可以更簡單地達成單人或多人互動。

深入理解Arduino

Arduino屬於半定制的平臺，也可以稱之為半成品，Arduino簡化了設計，降低了設計的難度，是電子控制技術不再是技術工程師的專利，Arduino可以廣大的藝術類等文科生使用，Arduino也為中小學生打開了單片機開發的大門，Arduino是單片機開發變的簡易，Arduino還提供豐富的軟硬體資源庫，

Arduino簡易，但不是簡單。Arduino在單片機的基礎上作了簡化，把單片機控制簡化成輸入和輸出兩類，又進一步把輸入分為類比輸入和數位輸入，把輸出分為類比輸出和數位輸出，在這種簡化的基礎上，使用Arduino再也不用為單片機設置枯燥的寄存器。