Arduino学习 软硬件安装 以及 hello,world编译执行

Arduino是一款单片机开发板，是个很好上手的入门级开发板，适合于用于开发电子产品原型，开发语言采用Ｃ，其特点是简单、方便、软件库多、模块配件多。

一、单片机, MCU

微控制单元(Microcontroller Unit,  即MCU) ，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer ).
是一种集成电路芯片，　将CPU、存储器、I/O接口等装配在一块芯片上，就构成了一台单片微型计算机（简称单片机）。
单片机使用非常广泛，用于各类电子物体：
工业自动化：数据采集、测控技术。
智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。
消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。
通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。
武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。

二、Arduino是一款单片机开发板,  板上使用了ATmel公司的AVR系列单片机，配合Arduino IDE进行开发，编程简单、易于上手。

与其它单片机一样，Arduino可用于制造各类电子物品。
让我们进入Arduino世界，动手体验单片机开发的乐趣

三、初识Arduino

第一步：购买一个Arduino开发板
由于使用的芯片型号不同，Arduino有很多版本，比如：Arduino UNO, Arduino Due, Arduino Leonardo, Arduino Nano等。
我推荐一个便宜的：　Arduino Nano V3.0，　在淘宝上售价仅约14元（国内版），大小如U盘，小巧玲珑。

如下图：　接下来的学习，我以这块板为基础　（其它版本的Arduino也是大同小异的）
Arduino Nano V3.0 板上有 一个MCU、一个Mini USB接口、指示灯、数十个引出管脚 、串口管脚等。
除此之外，你还要有一条USB线，用于连接电脑USB口到开发板的Mini USB。
Arduino Nano V3.0 板使用的是 ATmega 328芯片，这是一块MCU芯片，工作电压是5V, 有32K编程内存空间。
板上两侧的引出管脚如下图，要了解清楚：

其中：
       GND 是 电源地,  5V 、 3.3V是两个正电压引出脚。 VIN是电源输入脚
　　D1 -  D13 是 数字IO脚
   A0 - A7 是 模拟输入脚
　　RST是复位脚
   RX, TX 分别是串行通信收、发脚

第二步：在电脑上安装 Arduino IDE

Arduino IDE 是 Arduino的集成开发环境，用于单片机软件编程、下载、测试等。
到官网下载 Arduino IDE, 安装完成。

第三步：安装USB驱动程序

Arduino 通过USB线连接ＰＣ。对于Windows，必须安装USB驱动程序，否则Windows将不认识Arduino开发板，无法连接。
USB驱动程序跟你的Arduino上使用的USB芯片型号有关。 （USB芯片一般在开发板的背面，上面印有型号）
对于官方版的Arduino Nano, 板上的USB芯片型号是FT232RL. 驱动安装方法如下：
方式一：到链接下载驱动程序，安装
方式二：在这里下载：USB转串口芯片FT232驱动
我买的Arduino Nano是国内版的，USB芯片型号是CH340T, 驱动在这里下载：USB转串口芯片CH340T驱动
驱动安装完成，用USB线将Arduino连接到ＰＣ的USB口，则ＰＣ应能识别，并为ＰＣ增加了一个串口。在“我的电脑－属性－硬件－设备管理”中可以看到它，请记下它的串口号（下图是 com4）：

如果驱动未安装，或驱动安装不正确（与芯片型号不匹配），则会在设备管理器中表现为一个“未知设备”。
此时，应重新安装驱动。　
Arduino IDE安装目录下有一个drivers目录，包含了Arduino官方版本的驱动程序。可以选中未知设备，更新驱动程序，将搜索目录指向Arduino IDE安装目录下有一个drivers目录试试。

第四步：PC连接Arduino, 启动Arduino IDE

驱动正确安装完成, 用USB线将Arduino连接到ＰＣ的USB口。在PC上打开Arduino IDE.　点菜单“工具－开发板”中，选择正确的开发板型号。点菜单“工具－端口”选择正确的串口（上一步设备管理器中显示的口串口）。如下图：

到此，Arduino开发环境搭好了，可以写程序了

第五步：编写第一个Arduino程序：hello,world

Arduino 采用C语言开发，所以，你必须懂得基本的C语言。
在ArduinoIDE中创建一个新项目，存盘为hello.
IDE将自动给每一个新项目的程序文件中添加两个函数 setup() 和 loop(), 如下图：

Arduino程序不需要写 main()函数 (ＩＤＥ会自动生成main)。　必须有setup() 和 loop()函数。
setup() 函数是设置函数，主要用于写初始化相关的代码。单片机在启动后，只调用一次setup()函数。
loop()函数是循环函数。单片机在setup()函数执行完成后，调用loop()函数，loop()函数执行完成后，将循环调用loop()函数。
Arduino的工作机制，用C语言的理解方式是：
[mw_shl_code=applescript,true]void main()
{
   setup();


   while(1) {
       loop();
    }
}[/mw_shl_code]
接下来，在Arduino程序写入以下代码。
[mw_shl_code=applescript,true]void setup() {
Serial.begin(9600); //初始化串口，波特率为9600
}

void loop() {
Serial.println("hello, world"); //向串口打印字符串
}
[/mw_shl_code]
接下来，编译。　编译完成后，将编译后的程序上传到Arduino开发板中。
在Arduino IDE 左上角，有两个按钮，如下图。　

先按编译按钮进行编译。编译正确，则窗口下方有提示。编译出错，也有提示。
编译成功后，按上传按钮。上传完成后，窗口下方有提示。
可执行程序一经上传到开发板后，将立即开始执行。
现在，hello程序已经开始执行了。
在Arduino IDE 中，点菜单“工具－串口监视器”，则出现串口监视窗口。可以看到，程序的运行结果显示出来了：


程序已经在开发板上运行，并通过串口不断向PC发来消息：hello, world.
恭喜你的第一个Arduino程序开发、运行起来了。

Hello, Arduino.
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作者：JoStudio

来源：CSDN

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