arduino编程入门（arduino基础知识）【百科全说】

1、初识Arduino板

在学习的开始阶段，我们应该对开发板有一个总体的认识，才能保证后面的学习顺利进行。接下来以较为常用的UNO板为例展开介绍，图中以红色框标注了各个需要认识的部分，并标注了数字编号，下面按编号对UNO板进行介绍。

Arduino UNO板

第“1”部分

在这一部分中，板上标注的0-13引脚为数字输入及输出引脚，即可输入或输出高（1）/低（0）电平，其中0号和1号引脚分别为UART串口的RX（接收）和TX（发送）；前面加了“~”的接口为PWM接口，即DA功能，通过调整脉宽开实现功率的控制；10,11,12,13号引脚也作为SPI总线接口：（10(SS)，11(MOSI)，12(MISO)，13(SCK)），它与图中的4号位置是联通的；AREF为AD（模数转换）转换提供外部参考电压，这一项需在程序中设置，AD转换才会以外部电压为参考，默认情况下为5V。

第“2”部分

这一部分主要为电源接口，IOREF为数字输入输出端口提供参考电压，以适应外部3.3V或5V的扩展电路板；RESET为复位引脚，即在不按下第“10”部分的复位按钮的情况下可以通过外部电平控制板子复位；3.3V和5V接口可以为外部接入的电路模块提供电源输入，VIN为外部电压输入，可以通过该口为整个系统供电，输入电压5-12V。

第“3”部分

这一部分为模拟输入引脚A0-A5，即AD（模拟转数字）转换输入引脚，当A0-A4引脚不作为AD转换引脚时，也可以作为普通的数字输入输出接口使用。

第“4”部分及第“8”部分

第“8”部分为主控芯片ATmega328单片机，图中的板子为“官方”版，主控芯片为DIP-28脚封装，目前的改进型则选用了贴片型的TQFP-32脚封装(与NANO板一样，但刷如的bootloader不一样，且NANO板的多出了A6、A7两个AD引脚)。第“4”部分为主控芯片的ISP程序下载接口，即可以用ISP程序下载器对主控芯片进行程序烧写，同时，它也是主控芯片的SPI总线接口。正常情况下我们给芯片烧录程序是通过USB连接第“6”部分，而当USB转TTL芯片（第“9”部分）损坏或者芯片的bootloader损坏时程序无法烧录，则可用ISP下载器连接该接口进行程序烧录，也可以用这个接口给芯片烧录bootloader。下图为ISP下载器：

ISP下载器

第“5”部分、第“6”部分及第“9”部分

第“9”部分为USB转TTL（串口UART）的转换芯片，图中的“官方”版选用了AT MEGA16单片机作为转换芯片（MEGA16自带USB接口），在改进型中则选用了CH340替代MEGA16，因为MEGA16要作为转换芯片中，也要刷烧录相应的代码，以CH340替换后则不需要烧录代码，简化了制造流程。第“5”部分为MEGA16的ISP下载接口，而在改进型中则取消了这个接口。第“6”部分为USB接口，也就是我们要用的程序下载接口，同时它也是板子和电脑进行串口通讯的接口。它实质上连接的是第“5”部分转换芯片的USB（D \D-）接口，转换芯片将USB数据转换后用串口（UART）发送给主控，转换芯片连接的是主控芯片的TX及RX引脚。

第“7”部分为电源输入接口，这里的“ ”与VIN引脚是联通的，输入电压为5-12V。

第“10”部分为复位按键。

其他的板子：NANO及MEGA2560将在后续的课程中提及讲解。

2、初始Arduino IDE

Arduino IDE就是我们进行编程的软件平台，我们可以在网络上免费下载获取，下载到的程序包有两种，一种是需要解压安装的，而另一种则只需要解压即可。在安装或者解压文件的根目录里面，我们可以找到名为“drivers”文件夹，里面包含了一些USB转串口的驱动文件，也就是上面第“9”部分提到的转换芯片对应的驱动文件，他们要与电脑建立通讯连接需要在电脑中安装驱动。这个文件夹里包含所有“官方”板所需的驱动文件，如果使用改进型的板子，如CH340芯片，则需自行下载CH340的驱动文件。在根目录里，我们可以找到如下图的图标：

将该图标发送到桌面快捷方式，我们可以在桌面上找到图标：

双击即可进入编程界面：

界面中空白的部分就是我们编写代码的区域，每次打开或新建一个文件，我们都能看到如图中一样的“模板”。从模板中可以看到，每个程序工程包含两大部分（函数）：setup和loop。这两大块是不能多也不能少的，其中setup就是“初始化”，我们把程序中只需要执行一次的初始化代码放在里面，如引脚模式配置、串口启动及波特率设置等这些操作只需要执行一次。也就是说setup里面的代码，只有复位后或是上电后执行一次，随后则进入到loop中。而loop就是“大循环”，在它里面的代码会不停地循环执行，直到断电或按下复位键。setup及loop构成了一个主程序。

在编写好程序时候，我们可点击“√”图标先进行“编译/校验”，看看程序中是否存在“语法错误”。点击“√”后，系统会弹出一个“保存”对话框，我们可以根据自己的需要设置保存的位置以及工程文件的名称，注意文件名称中不能出现汉字及标点符号。如果程序正确无误，则可以用USB线连接板和电脑，如果USB转串口驱动安装正确，我们可以在“工具”栏的下拉菜单中看到“com”口，这里要注意的是，如果在电脑上连接了多个串口设备，一定选对com口，才能烧录程序。同时，在“工具”的下拉菜单中我们还应该正确地选择好“开发板类型”，如果是用的UNO板则选择UNO板，如果是NANO则选择NANO，如果选择的版型与连接的版型不一致，程序无法烧录。以上两项都选择好后，则可以点击“√”旁边的“→”，此时系统会再次对程序进行编译校验，然后再烧录。

串口选择

开发板选择

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