万事开头难,这一节我们将写一个最简单的程序,让它在Arduino MEGA开发板上运行起来。
为此,我们需要准备,
在官网下载相应操作系统的Arduino集成开发环境(简称Arduino IDE)。有了这个IDE工具,就能方便的编辑、编译代码,并把编译的结果通过USB连接线,部署到Arduino开发板上。
IDE下载完成后,就像任何普通程序一样,直接安装就行了。
双击Arduino
的图标,IDE程序就运行起来了,
启动Arduino IDE,点击菜单栏的文件->新建
(或者使用快捷键Ctrl+N
),生成新的工程文件,
点击菜单栏的文件->保存
(或者使用快捷键Ctrl+S
),保存生成的工程文件。
文件名填写HelloWorld
。保存后,Arduino IDE会自动生成一个名称叫HelloWorld
的文件夹,并在这个文件夹下生成一个同名的HelloWorld.ino
文件。
.ino
文件是Arduino工程的主文件,Arduino IDE要求工程项目的主文件必须置于同名文件夹之内。
接下来,我们来实现一个简单的功能:Arduino开发板通过串口,不断的向电脑端输出Hello World
;同时,我们通过串口工具,看到Arduino开发板的输出信息。
Arduino开发板都会提供一个串口(如果你不知道什么是串口的话,可以把它想象成一条连接着开发板和其他外围设备的管道)供电脑调试Arduino开发板上运行的程序使用。
Arduino程序通过Serial.print()
这样的函数就能把数据从开发板写入到串口中,如果电脑端有对应的接收程序,那么就能看到写入的数据。
Arduino IDE通过串口和PC(或其他设备)通讯。
在Arduino IDE中Serial对象
就是串口的化身。
注意,Serial是系统的类对象实例,而不是类,所以直接使用Serial.print()
这种方法。
详细内容可以参看官网的描述。
UNO的串口硬件位置
USB接口和0、1引脚都对应串口-Serial
MEGA的串口硬件位置
MEGA有多个串口,
USB接口和0、1引脚对应串口-Serial
18、19引脚对应串口1-Serial1
16、17引脚对应串口2-Serial2
14、15引脚对应串口3-Serial3
新生成的HelloWorld.ino
文件中,自动生成了setup()
和loop()
两个函数。
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}
开发板的程序启动时,首先会调用setup()
,进行初始化工作;
然后会循环的调用loop()
函数,让开发板不停的运转起来。
程序的整个逻辑就像下面的c语言代码,
void setup(void);
void loop(void);
int main(void) {
setup();
while(1) {
loop();
}
return 0;
}
这里面的main和while代码去哪了呢?它们被Arduino的开发环境隐藏了起来,只是将setup()
和loop()
开放给了开发者。
开发者只需要实现这两个函数就行了。这样设计的目的是让程序的结构更清晰。从这里可以看出,
setup()
只执行一次,用来完成初始化的功能;loop()
不断的被循环执行,是实现开发板逻辑控制的地方;在本例中,setup()
函数里只需要设置串口波特率。
波特率指的是数据发送的速度,只有接收方和发送方都在同一个波特率上,才能正确的接收数据。这就好比调频的电台和收音机,两者的频率必须一致才能接收到声音。
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}
在loop()
中,用串口输出”Hello world!”,每循环一次,就会输出一次这个字符串,
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("Hello world!");
}
程序写好以后,需要将电脑上编译好的程序,部署到开发板上,让程序运行起来,
用USB数据线,将开发板和电脑连接起来;现在的新版操作系统(Window10, MacOS X等等),不需要安装驱动,就能识别Arduino开发板;
选择菜单栏的工具->开发板
,选择正在使用的开发板Arduino MEGA or MEGA 2560
;
选择菜单栏的工具->端口
,选择正在使用的设备端口(如果设备被操作系统成功识别,会在此处显示出来);
点击工具栏上的部署
按钮,程序就会被编译,并部署到设备上运行了;
点右上角的按钮打开串口监视器(或者使用快捷键Ctrl+Shift+m
)
右下角的波特率必须和setup()
中设置的数值相同,本例是9600.
可以看到不断输出“Hello world!”
至此,一个简单的Arduino程序,就在设备上运行起来了。
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