【Arduino小组成员】
三组 张国良 赵惠美 任钊锋 张宗宇
四组 张 旭 贾祥成 杨喜栋
【Arduino发展简介】
一、Arduino是什么?
Arduino一词源于意大利人名阿尔杜伊诺。它是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台,和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成。Arduino可以用来开发交互产品,比如它可以读取大量的开关和传感器信号,并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino的编程语言就像似在对一个类似于物理的计算平台进行相应的连线,它基于处理多媒体的编程环境。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。
它构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
Arduino是一个神奇的工具。它可以让你的计算机能够拥有更强的感应、控制真实世界的能力,而不仅局限于键盘、鼠标、屏幕、扬声器等单一的标准I/O设备。它同时也能作为独立的核心,作为机器人、智能车、激光枪等电子设备的控制器,应用非常简单。
二、Arduino的诞生
Massimo Banzi之前是意大利Ivrea一家高科技设计学校的老师。他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。Massimo
Banzi喜欢去一家名叫di Re Arduino的酒吧,该酒吧是以1000年前意大利国王Arduin的名字命名的。为了纪念这个地方,他将这块电路板命名为Arduino。
随后Banzi、Cuartielles和Mellis把设计图放到了网上。版权法可以监管开源软件,却很难用在硬件上,为了保持设计的开放源码理念,他们决定采用Creative Commons(CC)的授权方式公开硬件设计图。在这样的授权下.任何人都可以生产电路板的复制品,甚至还能重新设计和销售原设计的复制品。人们不需要支付任何费用,甚至不用取得Arduino团队的许可。然而,如果重新发布了引用设计,就必须声明原始Arduino团队的贡献。如果修改了电路板,则最新设计必须使用相同或类似的Creative Commons(CC)的授权方式,以保证新版本的Arduino电路板也会一样是自由和开放的。唯一被保留的只有Arduino这个名字,它被注册成了商标,在没有官方授权的情况下不能使用它。
Arduino发展至今,已经有了多种型号及众多衍生控制器推出。
【Arduino主要型号】
常见的有Mega2560,Mega,ADK,UNO,Mini,Nano,Leonardo此外还有 ArduinoEsplora,ArduinoDue,ArdunioPro,ArduinoEthernetFront等。
①UNO R3
图一:Arduino UNOArduino UNO(图一)目前使用最广泛的Arduino控制器,适合新手入门。Arduino Uno开发板——以ATmega328
MCU控制器为基础——具备14路数字输入/输出引脚(其中6路可用于PWM输出)、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它采用Atmega16U2芯片进行USB到串行数据的转换。
②Arduino MEGA
图二:Arduino MEGAArduino MEGA(图二)是增强型的Arduino控制器,相对于UNO,它提供了更多输入/输出接口,可以控制更多设备,拥有更大的内存和存储空间,一般用于较大型的项目。Arduino
Mega采用ATmega2560作为核心处理器。Arduino
Mega配有54路数字输入/输出引脚(其中15路可用于PWM输出)、16路模拟输入、4个UART(硬件串行端口)、一个16MHz晶体振荡器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。用户只需使用USB线将Mega连接到电脑,并使用交流-直流适配器或电池提供电力,即可启动Mega。
③Arduino Leonardo
图三:Arduino LeonardoArduino Leonardo (图三)是2012年推出的新型Arduino 控制器,使用的是集成USB功能的AVR单片机作为主控芯片,不仅具备其他Arduino 控制器的功能,还可以模拟出USB设备。Arduino Leonardo以功能强大的ATmega32U4为基础。此款板卡提供20路数字输入/输出引脚(其中7路可用作PWM输出,12路用作模拟输入),一个16MHz晶体振荡器、微型USB连口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。Leonardo包含支持微控制器的所有部件;只需通过USB线将其连接到电脑上或使用AC-DC适配器或电池为其供电,即可启动Leonardo。另外,ATmega32U4还提供了内置USB通信,免去了使用辅助处理器的必要。由此可见,除被视为虚拟(CDC)串行/COM端口外,Leonardo几乎与同鼠标和键盘无异。
④小型化Arduino
图四:Arduino Mini在一些情况下(比如智能手表、智能眼镜等),使用UNO之类的Arduino做产品不适合,所以Arduino 推出了一些小型化的Arduino,常用的有:Arduino
Nano,Arduino
Mini,Arduino
Micro,Arduino Liypad等。
【Arduino性能指标】
Arduino性能指标对比表
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