這篇文章來(lái)源于DevicePlus.com英語(yǔ)網(wǎng)站的翻譯稿。在2000年代初期,原型電子產(chǎn)品要么昂貴,要么復(fù)雜,或者兩者兼而有之。這給Ivrea交互設(shè)計(jì)學(xué)院的Massimo Banzi和他的學(xué)生帶來(lái)了麻煩,因?yàn)樗麄冐?fù)擔(dān)不起在當(dāng)時(shí)市面上價(jià)格為100美元的BASIC Stamp微控制器。因此,基于他的一個(gè)學(xué)生Hernando Barragá的工作,Banzi和他的同事開始著手致力于制造一個(gè)可以更容易構(gòu)建電子產(chǎn)品的廉價(jià)平臺(tái)。
該團(tuán)隊(duì)在Barragá的Wiring平臺(tái)上進(jìn)行構(gòu)建,該平臺(tái)由一個(gè)印刷電路板、一個(gè)ATmega168微控制器和一個(gè)基于Processing的IDE組成。Banzi的團(tuán)隊(duì)對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了拆解,并且添加了對(duì)于更便宜的ATmega8微控制器的支持部件,以使其價(jià)格降低至他們的目標(biāo)價(jià)格:更低廉的30美元。
在這個(gè)價(jià)位的助力下,Arduino(該開發(fā)板的命名源于Banzi和他的團(tuán)隊(duì)經(jīng)常光顧的酒吧名稱)被推向了DIY電子制造的強(qiáng)勢(shì)市場(chǎng)中,就像它如今所扮演的角色那樣。雖然較新的Arduino Uno Rev3使用了更強(qiáng)大的ATmega328p微控制器,但是它的價(jià)格仍然保持在30美元以下,這樣的話愛(ài)好者、學(xué)生和企業(yè)家都能夠有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)、構(gòu)建和編碼自定義電子設(shè)備,而無(wú)需花費(fèi)大量的金錢。
自從第一塊開發(fā)板問(wèn)世以來(lái),DIY社區(qū)提供了多種關(guān)于該平臺(tái)的修訂、添加和擴(kuò)展項(xiàng)目。其中包括Arduino Nano(尺寸只有Uno一半的變體,專為小尺寸電子產(chǎn)品而設(shè)計(jì))、Uno Wi-Fi(內(nèi)置無(wú)線連接),以及一系列用于添加額外功能(如更多內(nèi)存和存儲(chǔ)空間、以太網(wǎng)連接或電機(jī)控制)的“擴(kuò)展板”。
對(duì)于不熟悉的人來(lái)說(shuō),開發(fā)板所涉及的知識(shí)可能令人生畏,但是我們?cè)谶@里將只介紹有關(guān)Arduino的基礎(chǔ)知識(shí):Arduino的變體、如何使用擴(kuò)展板來(lái)添加一個(gè)新的功能、以及開啟項(xiàng)目時(shí)所需的套件。
從這里開始:Arduino Uno介紹
Arduino Uno是大多數(shù)Arduino設(shè)備的源主板或者所連接主板中的主要電路。它基于ATmega328P微控制器,具有16個(gè)數(shù)字輸入/輸出引腳,其中6個(gè)可用作脈寬調(diào)制輸出,也就是說(shuō)這些引腳可以輸出可變功率,就像模擬輸出那樣。這對(duì)于LED的亮度控制很有用。
它還配備了6個(gè)模擬輸入、一個(gè)16MHz陶瓷諧振器(用于同步時(shí)鐘信號(hào))、一個(gè)USB端口和一個(gè)電源插孔。使用一根USB電纜,您就可以將Uno連接到您的IDE上,然后開始在開發(fā)板上編寫和運(yùn)行自己的軟件了,就是這么簡(jiǎn)單。有了電源插孔,您就可以在離開計(jì)算機(jī)后選擇另一種方式為您的項(xiàng)目供電,但是這在剛開始的時(shí)候不是必須的,所以其實(shí)入門門檻很低。
包括Arduino Nano在內(nèi)的許多其他電子開發(fā)板都使用可焊引腳孔,但是Uno上的引腳被設(shè)計(jì)為可以移除和多次連接電線,因?yàn)檫@對(duì)一個(gè)最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是必要的。如果您從來(lái)沒(méi)有使用過(guò)Arduino,那么需要了解的是入門套件不僅會(huì)帶有Uno開發(fā)板,還附帶有一系列LED、傳感器、電容器和各種長(zhǎng)度的電線。這些組件會(huì)在不同的項(xiàng)目中重復(fù)使用,而Uno本身足夠便宜,所以每次當(dāng)您開始一個(gè)新項(xiàng)目都相對(duì)容易。
Uno上的變體
Arduino平臺(tái)讓您可以根據(jù)自己的特定需求來(lái)定制電子產(chǎn)品,例如讓貓遠(yuǎn)離柜臺(tái)的自動(dòng)噴霧瓶,或者用于車庫(kù)門的指紋傳感器。這些特殊需求意味著Uno不會(huì)是一塊通用于任何項(xiàng)目的開發(fā)板,所以Arduino提供了一些可選的變體,來(lái)滿足您的需求。
例如,Arduino Nano是一塊尺寸更小的開發(fā)板,會(huì)占用極小的空間。它大約只有信用卡大小的一半,并且通過(guò)一個(gè)迷你USB插頭供電,所以可以輕松地將其嵌入到一個(gè)半高顯卡小型機(jī)箱中。與之類似的Arduino Micro使用了與許多Android智能手機(jī)相同的標(biāo)準(zhǔn)微USB線纜,可以輕松連接到計(jì)算機(jī),或者為您已經(jīng)完成的項(xiàng)目找到可用的電源。
還有許多其他變體,包括支持更復(fù)雜的智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的32位Arduino Zero、內(nèi)置Wi-Fi連接的Uno Wi-Fi,或者帶有54個(gè)數(shù)字引腳、16個(gè)模擬引腳以及4個(gè)串行端口,可用于更復(fù)雜項(xiàng)目的Arduino Mega。隨著您對(duì)可以使用Arduino制作的項(xiàng)目類型了解得越來(lái)越多,您將能夠找到最適合于特定項(xiàng)目的開發(fā)板版本。
使用擴(kuò)展板添加新功能
Arduino術(shù)語(yǔ)中的“擴(kuò)展板”是一種添加了Arduino之前沒(méi)有的新功能的附件板。為了維持低成本,基本的Arduino Uno及其大多數(shù)變體不具備Wi-Fi、藍(lán)牙、以太端口或電機(jī)控制等功能。并不是所有的項(xiàng)目都需要這些功能,所以讓您只購(gòu)買自己所需要的是很好的想法。
而擴(kuò)展板是獨(dú)立存在的,可以在基板上堆疊附件以快速擴(kuò)展Arduino的功能。例如,電機(jī)擴(kuò)展板可以讓您控制繼電器、螺線管、直流和步進(jìn)電機(jī)。您甚至可以獲取帶有開放式原型網(wǎng)格的原型擴(kuò)展板,使用該板您可以構(gòu)建自定義電路,并將其像其他任何擴(kuò)展板一樣直接與Arduino項(xiàng)目連接。
由于Arduino是一個(gè)開放平臺(tái),因此有大量第三方擴(kuò)展板可以為您的Arduino添加多種功能,包括播放音樂(lè)、使用相機(jī)、連接顯示器等等。無(wú)論您是想設(shè)計(jì)熱門的智能家居小工具,為客戶構(gòu)建完美的定制設(shè)備,還是構(gòu)建自己的體感音樂(lè)設(shè)備以了解其工作原理,Arduino和其擴(kuò)展板都會(huì)非常適用于您的項(xiàng)目。
審核編輯:湯梓紅
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