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圓曾經的小車夢，造一臺智能小車(一)

由于手上的物料還沒有全部到齊，所以還沒法往下干，明天晚上下班回家就到了！上節(jié)已經說過會了解多平臺的開發(fā)，所以今天咱們就來了解一個MCU界大殺手，超級簡單的開發(fā)神器，人稱創(chuàng)客之魂-Arduino。

1、Arduino是什么

Arduino基于AVR平臺，對AVR庫進行了二次編譯封裝，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)點和缺點并存，因為是二次編譯封裝，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?

我們剛開始學習單片機都是從51單片機入門的，后面還會接觸各式各樣的的單片機，但其實都是大同小異，只要熟悉一個，其它基本上都是面向MCU數據手冊編程。那Arduino相對于這些MCU有什么優(yōu)勢呢？

• 便宜

相比較其它MCU，它的價格相對便宜，比如我手上這個，也只要26塊錢。

• 跨平臺

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

• 簡易編程環(huán)境

初學者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，可以對其進行擴展，Arduino可以通過C++庫進行擴展。

• 硬件開源可拓展

Arduino板基于 Atmel 的ATMEGA8 和ATMEGA168/328 單片機。Arduino基于Creative Commons 許可協議，所以有經驗的電路設計師能夠根據需求設計自己的模塊，可以對其擴展或改進。甚至是對于一些相對沒有什么經驗的用戶，也可以通過制作試驗板來理解Arduino是怎么工作的，省錢又省事。

性能

• Digital I/O 數字輸入/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32位的MCU平臺支持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和開源庫源代碼，有興趣可以去研究研究。

接下來雙擊arduino可執(zhí)行程序：

這個就是我們寫軟件的IDE啦，簡直清爽！根據例程以及資料編寫demo

在編寫LED demo之前先來了解Arduino關于數字I/O的庫函數：

數字 I/O

pinMode(pin, mode)   

數字IO口輸入輸出模式定義函數，pin表示為0～13， mode表示為INPUT或OUTPUT。

digitalWrite(pin, value)  

數字IO口輸出電平定義函數，pin表示為0～13，value表示為HIGH或LOW。比如定義HIGH可以驅動LED。

int digitalRead(pin)   

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

了解了基本的函數功能，led demo只需要pinMode和digitalWrite這兩個函數就夠了，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或者點擊IDE的文件，然后選擇上傳，在做這個步驟之前請先確保你的硬件已經連接正常。

4、Arduino控制小車電機

了解了led是如何編程后，那么控制小車電機就是非常簡單的事情了，把線序對著L298N模塊的電機信號線連接好，以及Arduino平臺的供電，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個電機向前轉
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個電機向后轉
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);
}
//停止電機轉
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，延時1s，停止，四輪后轉，延時1s，停止，依次進行。
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，我們已經入門了Arduino編程，后續(xù)相信用這個平臺來開發(fā)小車會比任何一個MCU都要簡單。如需要獲得更加與Arduino相關的資料，請在后臺回復Arduino獲取。

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