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圓曾經(jīng)的小車夢(mèng)，造一臺(tái)智能小車(一)

由于手上的物料還沒(méi)有全部到齊，所以還沒(méi)法往下干，明天晚上下班回家就到了！上節(jié)已經(jīng)說(shuō)過(guò)會(huì)了解多平臺(tái)的開發(fā)，所以今天咱們就來(lái)了解一個(gè)MCU界大殺手，超級(jí)簡(jiǎn)單的開發(fā)神器，人稱創(chuàng)客之魂-Arduino。

1、Arduino是什么

Arduino基于AVR平臺(tái)，對(duì)AVR庫(kù)進(jìn)行了二次編譯封裝，把端口都打包好了，寄存器啦、地址指針之類的基本不用管。大大降低了軟件開發(fā)難度，適宜非專業(yè)愛好者使用。優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)并存，因?yàn)槭嵌尉幾g封裝，代碼不如直接使用AVR代碼編寫精練，代碼執(zhí)行效率與代碼體積都弱于AVR直接編譯。

2、為什么使用Arduino?

我們剛開始學(xué)習(xí)單片機(jī)都是從51單片機(jī)入門的，后面還會(huì)接觸各式各樣的的單片機(jī)，但其實(shí)都是大同小異，只要熟悉一個(gè)，其它基本上都是面向MCU數(shù)據(jù)手冊(cè)編程。那Arduino相對(duì)于這些MCU有什么優(yōu)勢(shì)呢？

• 便宜

相比較其它MCU，它的價(jià)格相對(duì)便宜，比如我手上這個(gè)，也只要26塊錢。

• 跨平臺(tái)

Arduino軟件可以運(yùn)行在windows，Macintosh，OSX以及Linux操作系統(tǒng)，相對(duì)于其它MCU，大多數(shù)IC廠只支持在windows下開發(fā)和運(yùn)行。

• 簡(jiǎn)易編程環(huán)境

初學(xué)者1分鐘即可上手Arduino編程環(huán)境，并且參考例程非常豐富，資料多，社區(qū)支持力度大，拿到手上直接干就完了！

• 軟件開源可拓展

Adruino軟件是開源的，如果有能力有興趣，可以對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，Arduino可以通過(guò)C++庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展。

• 硬件開源可拓展

Arduino板基于 Atmel 的ATMEGA8 和ATMEGA168/328 單片機(jī)。Arduino基于Creative Commons 許可協(xié)議，所以有經(jīng)驗(yàn)的電路設(shè)計(jì)師能夠根據(jù)需求設(shè)計(jì)自己的模塊，可以對(duì)其擴(kuò)展或改進(jìn)。甚至是對(duì)于一些相對(duì)沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)的用戶，也可以通過(guò)制作試驗(yàn)板來(lái)理解Arduino是怎么工作的，省錢又省事。

性能

• Digital I/O 數(shù)字輸入/輸出端口0—13。
• Analog I/O 模擬輸入/輸出端口0-5。
• 支持ICSP下載，支持TX/RX。
• 輸入電壓：USB接口供電或者5V-12V外部電源供電。
• 輸出電壓：支持3.3V級(jí)5V DC輸出。
• 處理器：使用Atmel Atmega168 328處理器，因其支持者眾多，已有公司開發(fā)出來(lái)32位的MCU平臺(tái)支持arduino。

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:aa
}

Arduino目錄下提供了一系列編程demo和開源庫(kù)源代碼，有興趣可以去研究研究。

接下來(lái)雙擊arduino可執(zhí)行程序：

這個(gè)就是我們寫軟件的IDE啦，簡(jiǎn)直清爽！根據(jù)例程以及資料編寫demo

在編寫LED demo之前先來(lái)了解Arduino關(guān)于數(shù)字I/O的庫(kù)函數(shù)：

數(shù)字 I/O

pinMode(pin, mode)   

數(shù)字IO口輸入輸出模式定義函數(shù)，pin表示為0～13， mode表示為INPUT或OUTPUT。

digitalWrite(pin, value)  

數(shù)字IO口輸出電平定義函數(shù)，pin表示為0～13，value表示為HIGH或LOW。比如定義HIGH可以驅(qū)動(dòng)LED。

int digitalRead(pin)   

數(shù)字IO口讀輸入電平函數(shù)，pin表示為0～13，value表示為HIGH或LOW。比如可以讀數(shù)字傳感器。

了解了基本的函數(shù)功能，led demo只需要pinMode和digitalWrite這兩個(gè)函數(shù)就夠了，好！開干！

/*
  Blink
  Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

  This example code is in the public domain.
 */

// Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards.
// give it a name:
int led = 13;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  // initialize the digital pin as an output.
  pinMode(led, OUTPUT);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);               // wait for a second
  digitalWrite(led, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);               // wait for a second
}

程序編寫完畢以后，如下圖所示將程序上傳到開發(fā)板即可。

可以按快捷鍵Ctrl+U或者點(diǎn)擊IDE的文件，然后選擇上傳，在做這個(gè)步驟之前請(qǐng)先確保你的硬件已經(jīng)連接正常。

4、Arduino控制小車電機(jī)

了解了led是如何編程后，那么控制小車電機(jī)就是非常簡(jiǎn)單的事情了，把線序對(duì)著L298N模塊的電機(jī)信號(hào)線連接好，以及Arduino平臺(tái)的供電，編寫車輪控制程序：

/*定義模塊連接的管腳值*/
int Module1_IN1 = 9 ;
int Module1_IN2 = 8 ;
int Module1_IN3 = 7 ;
int Module1_IN4 = 6 ;

int Module2_IN1 = 5 ;
int Module2_IN2 = 4 ;
int Module2_IN3 = 3 ;
int Module2_IN4 = 2 ;
//4個(gè)電機(jī)向前轉(zhuǎn)
void motor_on_font()
{
  digitalWrite(Module1_IN1, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN2, HIGH);
  digitalWrite(Module1_IN3, HIGH);
  digitalWrite(Module1_IN4, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN1, HIGH);
  digitalWrite(Module2_IN2, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN3, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN4, HIGH);
}
//4個(gè)電機(jī)向后轉(zhuǎn)
void motor_on_end()
{
  digitalWrite(Module1_IN1, HIGH);
  digitalWrite(Module1_IN2, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN3, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN4, HIGH);
  digitalWrite(Module2_IN1, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN2, HIGH);
  digitalWrite(Module2_IN3, HIGH);
  digitalWrite(Module2_IN4, LOW);
}
//停止電機(jī)轉(zhuǎn)
void motor_off()
{
  digitalWrite(Module1_IN1, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN2, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN3, LOW);
  digitalWrite(Module1_IN4, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN1, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN2, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN3, LOW);
  digitalWrite(Module2_IN4, LOW);
}


void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  //設(shè)置引腳為輸出模式
  pinMode(Module1_IN1, OUTPUT);
  pinMode(Module1_IN2, OUTPUT);
  pinMode(Module1_IN3, OUTPUT);
  pinMode(Module1_IN4, OUTPUT);
  pinMode(Module2_IN1, OUTPUT);
  pinMode(Module2_IN2, OUTPUT);
  pinMode(Module2_IN3, OUTPUT);
  pinMode(Module2_IN4, OUTPUT);
  
}
//循環(huán)執(zhí)行
//四輪前轉(zhuǎn)，延時(shí)1s，停止，四輪后轉(zhuǎn)，延時(shí)1s，停止，依次進(jìn)行。
void loop() {
  motor_on_font();
  delay(1000);
  motor_off();
  delay(1000);
  motor_on_end();
  delay(1000);
  motor_off();
  delay(1000);
  // put your main code here, to run repeatedly:aa
}

程序編寫完畢以后，將程序上傳到開發(fā)板即可。

演示效果：

至此，我們已經(jīng)入門了Arduino編程，后續(xù)相信用這個(gè)平臺(tái)來(lái)開發(fā)小車會(huì)比任何一個(gè)MCU都要簡(jiǎn)單。如需要獲得更加與Arduino相關(guān)的資料，請(qǐng)?jiān)诤笈_(tái)回復(fù)Arduino獲取。

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