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[教程] 【Mind+】Gravity:Arduino编程积木揭秘互动媒体

Gravity：Arduino 编程积木互动媒体教程

揭秘互动媒体

-作者：王佳玉

互动媒体

你有没有看过这样一个视频？一个公益广告牌安静伫立在人来人往的车站，远远看去它只是一个普通的海报，只是中间有一条黑线。但当人们将信用卡从黑线的顶端插入缓缓的往下移动，2欧元随即从信用卡中扣除，与此同时，厚实的面包片被切下取走（如图A-1）或者捆绑着双手被释放（如图A-2），原来你轻轻一刷的2欧元代表了给第三世界的孩子食粮与自由。

图A-1“切”面包

图A-2 “切”绳索

原本简单的捐款行为在这种方式下变得意义非凡，这就是互动媒体的魅力。

互动媒体（Interactive Media）又称互动多媒体、互动式多媒体。它是在传统媒体的基础上加入了互动功能，通过交互行为并以多种感官来呈现信息的一种崭新的媒体形式。

互动媒体技术

互动媒体技术也称多媒体互动技术，其关注的是计算机和外界环境的信息互动。科技馆展厅中常见的电子鱼缸、互动投影（如图A-3）、虚拟翻书和4D影院（如图A-4）等科普项目，正是典型的互动媒体作品，体现了科技和艺术相结合的神奇魅力。

图A-3 互动投影

图A-4 4D影院

一个典型的互动媒体作品的运行，一般分为动作采集、智能处理、显示输出三个关键环节，如下图所示。

图A-5 互动媒体作品运行流程

初识Arduino

Arduino是什么？

Arduino是一个开放源码电子原型平台，拥有灵活、易用的硬件和软件。Arduino专为设计师，工艺美术人员，业余爱好者，以及对开发互动装置或互动式开发环境感兴趣的人而设的。

Arduino可以接收来自各种传感器的输入信号从而检测出运行环境，并通过控制光源，电机以及其他驱动器来影响其周围环境。板上的微控制器编程使用Arduino编程语言（基于Wiring）和Arduino开发环境（以Processing为基础）。Arduino可以独立运行，也可以与计算机上运行的软件（例如，Flash，Processing，MaxMSP）进行通信。Arduino开发 IDE 接口基于开放源代码，可以让您免费下载使用开发出更多令人惊艳的互动作品。

Arduino是人们连接各种任务的粘合剂。要给Arduino下一个最准确的定义，最好用一些实例来描述。

◆ 您想当咖啡煮好时，咖啡壶就发出“吱吱”声提醒您吗？

◆ 您想当邮箱有新邮件时，电话会发出警报通知您吗？

◆ 想要一件闪闪发光的绒毛玩具吗？

◆ 想要一款具备语音和酒水配送功能的X教授蒸汽朋克风格轮椅吗？

◆ 想要一套按下快捷键就可以进行实验测试蜂音器吗？

◆ 想为您的儿子自制一个《银河战士》手臂炮吗？

◆ 想自制一个心率监测器，将每次骑脚踏车的记录存进存储卡吗？

◆ 想过自制一个能在地面上绘图，能在雪中驰骋的机器人吗？

Arduino都可以为您实现

Arduino的诞生

这个最经典的开源硬件项目，诞生于意大利的一间设计学校。Arduino的核心开发团队成员包括： Massimo Banzi，David Cuartielles，Tom Igoe，Gianluca Martino，David Mellis和Nicholas Zambetti。

据说Massimo Banzi的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器，2005年冬天，Massimo Banzi跟朋友David Cuartielles讨论了这个问题，David Cuartielles是一个西班牙籍晶片工程师，当时在这所学校做访问学者。两人决定设计自己的电路板，并引入了Banzi的学生David Mellis为电路板设计编程语言。两天以后，David Mellis就写出了程式码。又过了三天，电路板就完工了。这块电路板被命名为Arduino。几乎任何人，即使不懂电脑编程，也能用Arduino做出很酷的东西，比如对感测器作出回应，闪烁灯光，还能控制马达。

Arduino名称由来

意大利北部一个如诗如画的小镇「Ivrea」，横跨过蓝绿色Dora Baltea河，它最著名的事迹是关于一位受压迫的国王。公元1002年，国王Arduin成为国家的统治者，不幸的是两年后即被德国亨利二世国王给废掉了。今日，在这位无法成为新国王的出生地，cobblestone街上有家叫「di Re Arduino」的酒吧纪念了这位国王。Massimo Banzi经常光临这家酒吧，而他将这个电子产品计划命名为Arduino以纪念这个地方。

认识Arduino UNO

Gravity：Arduino 编程积木套件中使用的Arduino主板是Arduino UNO，如下图B-1所示。

图中有标识的部分为常用部分。图中标出的数字口和模拟口，即为常说的I/O。数字口有0~13，模拟口有0~5。除了最重要的I/O口外，还有电源部分。 UNO可以通过两种方式供电方式，一种通过USB供电，另一种是通过外接6~12V的DC电源。除此之外，还有4个L ED灯和复位按键， 4个LED中ON是电源指示灯，通电就会亮了。L是接在数字口13上的一个LED。TX、RX是串口通讯指示灯，比如我们在上传程序的过程中，这两个灯就会不停闪烁。