圆曾经的小车梦，造一台智能小车(二)

接上一篇文章：

由于手上的物料还没有全部到齐，所以还没法往下干，明天晚上下班回家就到了！上节已经说过会了解多平台的开发，所以今天咱们就来了解一个MCU界大杀手，超级简单的开发神器，人称创客之魂-Arduino。

1、Arduino是什么

Arduino基于AVR平台，对AVR库进行了二次编译封装，把端口都打包好了，寄存器啦、地址指针之类的基本不用管。大大降低了软件开发难度，适宜非专业爱好者使用。优点和缺点并存，因为是二次编译封装，代码不如直接使用AVR代码编写精练，代码执行效率与代码体积都弱于AVR直接编译。

2、为什么使用Arduino?

我们刚开始学习单片机都是从51单片机入门的，后面还会接触各式各样的的单片机，但其实都是大同小异，只要熟悉一个，其它基本上都是面向MCU数据手册编程。那Arduino相对于这些MCU有什么优势呢？

• 便宜

相比较其它MCU，它的价格相对便宜，比如我手上这个，也只要26块钱。

• 跨平台

Arduino软件可以运行在windows，Macintosh，OSX以及Linux操作系统，相对于其它MCU，大多数IC厂只支持在windows下开发和运行。

• 简易编程环境

初学者1分钟即可上手Arduino编程环境，并且参考例程非常丰富，资料多，社区支持力度大，拿到手上直接干就完了！

• 软件开源可拓展

Adruino软件是开源的，如果有能力有兴趣，可以对其进行扩展，Arduino可以通过C++库进行扩展。

• 硬件开源可拓展

Arduino板基于 Atmel 的ATMEGA8 和ATMEGA168/328 单片机。Arduino基于Creative Commons 许可协议，所以有经验的电路设计师能够根据需求设计自己的模块，可以对其扩展或改进。甚至是对于一些相对没有什么经验的用户，也可以通过制作试验板来理解Arduino是怎么工作的，省钱又省事。

性能

• Digital I/O 数字输入/输出端口0—13。
• Analog I/O 模拟输入/输出端口0-5。
• 支持ICSP下载，支持TX/RX。
• 输入电压：USB接口供电或者5V-12V外部电源供电。
• 输出电压：支持3.3V级5V DC输出。
• 处理器：使用Atmel Atmega168 328处理器，因其支持者众多，已有公司开发出来32位的MCU平台支持arduino。

3、Arduino软件编程

Arduino软件编程是建立在C/C++基础上的，Adruino平台将平台做了优化，让用户不用去关心它的底层实现，即使是你对AVR单片机不熟悉，你也完全能够0基础胜任！

3.1 Arduino软件编程结构

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:aa
}

这就是最原始的Arduino软件编程结构，setup函数主要用于变量、管脚模式、调用一些初始化库函数等等。loop函数主要用于放置连续执行的语句，我们把它理解为死循环就可以啦！

3.2 第一个Arduino程序

俗话说，玩板先点灯，灯点起来了，后面都不是问题。

这里我的IDE使用的是：arduino-1.5.6-r2-windows

Arduino目录下提供了一系列编程demo和开源库源代码，有兴趣可以去研究研究。

接下来双击arduino可执行程序：

这个就是我们写软件的IDE啦，简直清爽！根据例程以及资料编写demo

在编写LED demo之前先来了解Arduino关于数字I/O的库函数：

数字 I/O

pinMode(pin, mode)   

数字IO口输入输出模式定义函数，pin表示为0～13， mode表示为INPUT或OUTPUT。

digitalWrite(pin, value)  

数字IO口输出电平定义函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如定义HIGH可以驱动LED。

int digitalRead(pin)   

数字IO口读输入电平函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如可以读数字传感器。

了解了基本的函数功能，led demo只需要pinMode和digitalWrite这两个函数就够了，好！开干！

/*
  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
}

程序编写完毕以后，如下图所示将程序上传到开发板即可。

可以按快捷键Ctrl+U或者点击IDE的文件，然后选择上传，在做这个步骤之前请先确保你的硬件已经连接正常。

4、Arduino控制小车电机

了解了led是如何编程后，那么控制小车电机就是非常简单的事情了，把线序对着L298N模块的电机信号线连接好，以及Arduino平台的供电，编写车轮控制程序：

/*定义模块连接的管脚值*/
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个电机向前转
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个电机向后转
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);
}
//停止电机转
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:
  //设置引脚为输出模式
  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);
  
}
//循环执行
//四轮前转，延时1s，停止，四轮后转，延时1s，停止，依次进行。
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
}

程序编写完毕以后，将程序上传到开发板即可。

演示效果：

至此，我们已经入门了Arduino编程，后续相信用这个平台来开发小车会比任何一个MCU都要简单。如需要获得更加与Arduino相关的资料，请在后台回复Arduino获取。

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