Basic Tutorial for Arduino, 入門篇

【Arduino入門】第二篇:建構 Arduino IDE 開發環境下載、安裝與 Blink 閃爍燈教學

歡迎來到米羅科技文創學院的 Arduino 入門教學課程第二篇!在第一篇認識了常見的 Arduino 開發板後,接下來我們要動手讓硬體動起來。

要讓電腦與 Arduino 開發板進行溝通,我們需要安裝官方專屬的開發軟體 —— Arduino IDE。本篇文章將手把手帶你完成 Arduino IDE 的下載與安裝、解決新手最常遇到的 CH340 驅動程式問題、正確設定開發板與序列埠(COM Port),並完成創客界最經典的「Blink LED 閃爍燈」第一個程式實驗!

 

🛠️ 實驗準備材料與硬體版本區分

在開始安裝軟體前,請先準備好以下硬體:

  1. Arduino Uno R3 主控板 一片

  2. USB 傳輸線 一條(通常為 Type-A 轉 Type-B)

 

💡 購買注意!你的 Arduino Uno 是 DIP 還是 SMD 版本?

市面上的 Arduino Uno 兼容版主要分為兩種版本,這會決定你等一下是否需要額外安裝晶片驅動程式:

  • DIP 版本(直插晶片版):使用的是長方形可拔插的 ATMEGA328P-PU 核心晶片。這個版本完全不需額外安裝驅動程式,只需安裝好官方 Arduino IDE 即可直接使用,最適合初學者!

  • SMD 版本(貼片晶片版):使用的是正方形焊接在板上的貼片晶片。為了與電腦通訊,此版本通常改用 CH340 序列埠晶片。使用前必須額外下載並安裝 CH340 驅動程式,電腦才能順利辨識。

 

DIP 直插式 ATMEGA328P-PU 的 Arduino Uno R3 主控板開發板

▲ DIP ATMEGA328P-PU 版本的 Arduino Uno R3 主控板。此版本免安裝額外驅動程式,只需安裝開源軟體 Arduino IDE 即可直接使用,非常適合初學者學習。

 

 

SMD 貼片式 Atmega328p 需要安裝 CH340 驅動程式的 Arduino Uno R3 開發板

▲ SMD Atmega328p 版本的 Arduino Uno R3 主控板。此版本使用 CH340 晶片,需額外下載並安裝 CH340 驅動程式方可連線電腦。

 

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一、 第一步:Arduino IDE 開發軟體下載與安裝

要撰寫 Arduino 程式,我們必須前往官方網站下載免費的編譯軟體:

  1. 前往官網下載頁面:請至官方網站 Arduino Software 下載專區

  2. 選擇適合的作業系統:根據您的電腦系統選擇 Windows 或 macOS 版本下載。
  3. 執行安裝

    • Windows 系統:下載後解壓縮,執行目錄內的 arduino.exe 即可開啟主視窗(若下載的是安裝版 .exe,依畫面提示點擊「下一步」完成安裝即可)。

    • SMD 版本使用者專屬步驟:如果您購買的是 SMD 貼片版本的開發板,請務必在此時點擊下載並安裝 CH340 驅動程式官方下載點,安裝完成後重啟電腦。

 

 

Arduino IDE 官網下載頁面

▲ 建議下載並安裝 Arduino IDE 1.8.19 版本(或最新的 2.x 版本),1.8.19 版本目前運作相當穩定、套件相容性高且介面直覺,非常適合新手與學校教學快速上手

 

▲ 執行安裝 Arduino IDE 安裝 :下載後解壓縮,執行目錄內的 arduino.exe 即可開啟主視窗(若下載的是安裝版 .exe,依畫面提示點擊「下一步」完成安裝即可)。

 

 

二、 第二步:正確設定 Arduino 開發板與序列埠(COM Port)

安裝完成並開啟 Arduino IDE 後,請將 USB 傳輸線接上電腦與 Arduino 主控板。在將程式燒錄進去之前,有兩個「最重要」的地方必須正確設定,否則會出現燒錄錯誤:

1. 設定主機板種類(Board)

點選軟體上方功能表:[工具 Tools] ➔ [開發板 Board] ➔ 選擇 [Arduino Uno](若您使用 Nano 或 Mega,請依序選擇對應的型號)。

Windows 系統開啟 Arduino IDE 開發軟體的主視窗初始畫面與設定介面

▲ 執行 arduino.exe 後開啟的 Arduino IDE 主視窗畫面。接下來我們需要進行幾個重要的地方設定,才能正常將程式燒錄到 UNO 主控板上。

 

2. 設定連接序列埠(Port)

點選功能表:[工具 Tools] ➔ [序列埠 Port]

  • Windows 系統:會顯示 COM3COM4 等字樣(通常數字較大的就是剛插上去的 Arduino),但建議從「裝置管理員」查出的COM編號。

  • macOS 系統:會顯示類似 /dev/cu.usbmodem.../dev/cu.wchusbserial... 的名稱。

 

Windows 系統在 Arduino IDE 內設定工具序列埠 COM Port 的步驟畫面

▲ Windows 系統環境下,至功能表「工具 Tools」➔「序列埠 Port」選擇連接 UNO R3 主控板的 COM 埠。

Mac iOS 系統在 Arduino IDE 工具選單中設定序列埠 Port 連接埠的教學

▲ MAC iOS 系統環境下的 Arduino IDE 序列埠(Port)設定畫面。

 

⚠️ 新手常見痛點:為什麼我的「序列埠 Port」是灰色的、點不下去?

這代表電腦沒有成功偵測到板子。請檢查:

(1) USB 線有沒有插緊?

(2) 有沒有換一條有傳輸功能的線(有些贈送的線只能充電不能傳輸資料)?

(3) 如果是 SMD 版,CH340 驅動程式裝了沒?

 

 

三、 第三步:撰寫第一個程式 —— 經典 Blink LED 閃爍燈

環境架設好後,我們直接利用 Arduino IDE 內建的範例,讓主控板上的 LED 燈亮滅閃爍。

1. 開啟 Blink 範例程式

點選功能表:[檔案 File] ➔ [範例 Examples] ➔ [01.Basics] ➔ [Blink],視窗就會自動帶出以下標準程式碼:

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                       // wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                       // wait for a second
}

 

 

 

2. 認識 Arduino IDE 的核心控制按鈕

在程式撰寫區的左上方,有幾個常規核心功能鍵:

  • ✔ 打勾符號(驗證/編譯):檢查程式碼有沒有寫錯、語法有沒有錯誤。

  • ➔ 右箭頭符號(上傳/燒錄):這是最常用的按鈕。點擊它會先自動編譯,接著將程式碼上傳至你的 Arduino 開發板

Arduino IDE 程式撰寫區上方的編譯、上傳、新建、開啟、儲存與序列埠監控視窗六個按鍵功能說明圖

▲ Arduino IDE 程式撰寫區上方的六個常用功能按鍵說明(包含驗證編譯、上傳程式、新建檔案、開啟舊檔、儲存檔案及序列埠監視器)。

 

3. 上傳程式與成果驗證

確認開發板與序列埠設定無誤後,點擊「➔ 上傳」按鈕。當最下方狀態欄顯示「上傳成功 (Done uploading)」時,觀察你的 Arduino Uno 主控板,你會發現板子上標示 L 的那顆內建微型 LED 燈,已經開始每隔一秒規律地閃爍了!恭喜你完成了創客生涯的第一步!

 

 

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下一篇教學預告: 第一個實驗成功後,我們要開始學習如何自己撰寫、修改程式邏輯囉!

請接著閱讀:

👉 【Arduino入門教學課程】第三篇:練習使用 Arduino IDE 編寫與修改你的第一個程式

 

 

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