ARDUINO, 入門篇

【Arduino入門】 第一篇:認識Arduino,跟上世界腳步

Arduino是什麼?

你了解什麼是Arduino嗎?你知道Arduino能做些什麼嗎?今天就讓我們來認識一下Arduino!什麼是Arduino?

Arduino可以讓你能夠擁有感應、控制真實世界的能力,而不僅局限於鍵盤、滑鼠、屏幕、揚聲器等單一的標準I/O設備。它同時也能作為獨立的核心,作為機器人、智能車、雷射槍等電子設備的控制器,應用非常簡單。

 

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維基百科是這樣介紹Arduino的:「幾乎任何人,即使不懂電腦編程,也能用 Arduino 做出千變萬化的專案,比如對傳感器作出回應,閃爍燈光,還能控制馬達。Arduino是一家製作開源硬體和開源軟體的公司,他們把設計圖放到了網上。保持設計的開放源碼理念,因為版權法可以監管開源軟體,卻很難用在硬體上,他們決定採用共享創意許可。共享創意是為保護開放版權行為而出現的類似GPL的一種許可(license)。在共享創意許可下,任何人都被允許生產電路板的複製品,還能重新設計,甚至銷售原設計的複製品。你不需要付版稅,甚至不用取得Arduino 團隊的許可。Arduino允許任何人製造Arduino板和軟體分發。 Arduino板可以以預裝的形式商業銷售,也可以作為DIY套件購買。」

 

為什麼選擇Arduino

簡單、易於使用

 在Arduino 出現之前,傳統上要開發微控制器的程式,開發者需要具備電子機電相關科系的背景,一般人不容易進入,門檻非常高。但 Arduino 進入門檻容易許多,沒有理工的背景,也能很快學會使用 Arduino。

 

Arduino的創建原始構想是 希望讓設計師、藝術家和學生們,透過 Arduino 很快的學習電子和感測器的基本知識,快速的設計、製造作品的原型 。米羅認為Arduino最大的優點就是程式編寫容易,就算完全沒有接觸過程式的人都能輕易上手,設計出各種不同的互動裝置 

 

 

 

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便宜、且容易取得

由於Arduino平台是開源的,在硬體本身是不主張專利的,任何人都依照官網的電路圖自己生產印刷電路板的複製品,還能重新設計,且開發軟體用工具也是開放免費的,創造了更多可能性。

 

價格便宜,還能在網路上還能找到現成的大量函式庫,讓控制各種不同用途的感測器變得更簡單,這點更是重要!!義大利原廠一片也就600-800台幣,由於任何人都可以生產電路板,因此副廠的電路板150-200台幣就能買到,這讓我們可以更容易取得。

 

因為價格便宜、使用容易,所以網路上每天都有人分享他們的作品與程式碼,例如:飛行器、智慧車、機器人、機械手臂、遙控相機、自動澆水機、家電控制,智慧居家監控系統 。通過Arduino,可以發明出很多有意思的,有用處的機器,為生活提供便利。還是那句老話,只有想不到,沒有做不到!這就是Arduino 的魅力!!

 

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認識常見的幾款Arduino開發板

Arduino官網一看,發現一堆Arduino衍生型電路板,一時間眼花撩亂,不知道該怎麼選?對於一般初學者來說,最常用的開發板不外乎Arduino Uno、Arduino Nano、Arduino Leonardo還有Arduino Mega。

 

Arduino Uno

Arduino Uno是目前市面上最受歡迎的開發板,也是最建議初學者使用,因為初學者很容易從網路上找到相當豐富的共享資源與教學範例。另外,硬體開發商也有多樣化周邊模組可以提供選擇使用。

Arduino Uno是基於ATmega328P的單片機開發板。它有14個數字輸入/輸出引腳(其中6個可用作PWM輸出),6個模擬輸入腳,16 MHz晶振,USB連接,電源插孔,ICSP接頭和復位按鈕。 只需使用USB線將其連接到電腦就可以與Arduino IDE進行程式編寫。

官方網址:https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

 

Arduino Nano

Arduino Nano最大優點就是小巧,價格便宜,適合體積小的產品使用,功能上幾乎與Uno一樣,在使用上幾乎沒區別。

Arduino Nano與Uno最大的不同是沒有電源插座,以及USB是Mini-USB型插座。 Arduino Nano是尺寸非常小的而且可以直接插在麵包板上使用。其處理器核心是ATmega328(Nano3.0),同時具有14個數位I/O輸入/輸出口(其中6路可作為PWM輸出),8路類比輸入。

 

官方網址:https://store.arduino.cc/usa/arduino-nano

 

 

Arduino Leonardo


Arduino Leonardo是基於ATmega32u4的開發板。它有20個數位輸入/輸出引腳(其中7個可用作PWM輸出,12個作為類比輸入),16 MHz晶振,micro USB連接,ICSP接頭和復位按鈕。 只需使用USB將其連接到電腦,就可以開始與Arduino IDE進行程式編寫。

Leonardo與所有先前的板子不同之處在於ATmega32u4具有內置的USB通訊,無需使用序列處理晶片。這允許Leonardo作為滑鼠和鍵盤出現在連接的電腦上,以及虛擬(CDC)序列或 COM埠。

 

官方網址:https://store.arduino.cc/usa/leonardo

 

Arduino Mega2560

Arduino Mega 2560 比 Uno 更強大、更快速。Mega 2560 整合了四種 Uno 板的所有功能,是一款基於強大ATmega2560 微處理器的可靠微控制器板,幾乎可以滿足您的任何需要。如果你的需求需要使用較多資源進行產品設計與開發的設計者,那你一定不能錯過這個板子

 

Arduino Mega 2560是基於ATmega2560的單片機開發板。該開發板有54個數位數位I/O引腳(其中15個可用於PWM輸出)、16個類比輸入引腳,4 UART介面,足夠連接許多設備了。並且Mega能與絕大部分為Uno設計的擴展版兼容,這點也是米羅最愛的優點之一。

官方網址:https://store.arduino.cc/usa/mega-2560-r3

 

官方版與兼容版的差異:

到現在為止,還沒有一款開發板像Arduino如此的火爆,最主要原因是

Arduino設計團隊竟完全公開板子的線路圖(scheme)、佈線圖(layout),讓全世界的人任何都可以自行製造生產電路板的複製品,完全免費,不需要支付任何費用!

也就是這個原因,目前大家在市面上看到的板子,9成以上都是複製品(副廠),並且在設計也完全和官方版本一模一樣,當然基本上使用起來也不會有差異的,而且價格只要原廠的1/4,以Uno R3來說不到2百元就可以取得,Nano甚至只要一張百元鈔就有了,價格低廉輕鬆入手,這就是市場上約有90%以上的開發板和創意方案都是採用Arduino的主要因素之一。

 

 

Arduino Uno兼容版(設計和晶片都和原廠相同)

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200011/

 

Keyes原廠Uno板(設計和晶片都和原廠相同)

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200061/

 

Arduino Uno R3 兼容版(使用CH340序列埠晶片,使用前要先安裝驅動程式)

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200020/

 

Arduino Nano兼容版(使用CH340晶片,使用前要先安裝驅動程式)

 

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200014/

 

Arduino Leonardo

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200025/

 

Arduino Mega2560兼容版(設計和晶片都和原廠相同)

購買網址:https://shop.mirotek.com.tw/product/200026/

 

 

 

 

 

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