人教七年级上册Arduino基础1优秀课件

1、初识Arduino,创客（Mak-er）“创”指创造，“客”指从事某种活动的人，“创客”本指勇于创新，努力将自己的创意变为现实的人。这个词译自英文单词“Mak-er”，源于美国麻省理工学院微观装配实验室的实验课题，此课题以创新为理念，以客户为中心，以个人设计、个人制造为核心内容，参与实验课题的学生即“创客”。“创客”特指具有创新理念、自主创业的人,坚守创新，持续实践，乐于分享并且追求美好生活的人,创客用于指代利用网络、3D打印以及其它新兴科技，把创意转换成现实，勇于创新的一群人,创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问

2、题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育,1、ArduPilot控制器,一、什么是Arduino 在回答什么是Arduino之前，先来看看几个基于Arduino开发的项目,ArduPilot是基于Arduino开发的无人机控制系统，是目前最强大的基于惯性导航的开源飞行控制器之一，集成了陀螺仪、加速度传感器、电子罗盘传感器、大气压传感器和GPS等部件,为使用ArduPilot制作的四轴飞行器,2、MakerBot,MakerBot是一款使用Arduino Mega 作为主控制器的3D打印机。Arduino负责读G代码，并驱动步进电机和打印喷头等部件打印出3D物体,3、ArduSat卫星结构示

3、意图,ArduSat 是美国加州的NanoSatisfi团队在众筹网站Kickstarter上推出的采用Arduino制作的微型人造卫星项目，目的是让任何人都可以用更低的成本从事有关宇宙的研究。该卫星只有10厘米大小，能以18倍声速围绕地球飞行，并配备照相机和多达25种的感应器，搭载的感应器包括电磁波测定装置、分光器、振动传感器、光传感器、GPS、盖革计数器、陀螺仪、磁场传感器、二氧化碳检测传感器等等,4、无线路灯控制终端,是通过ZigBee、GPRS、Arduino等多种技术集合制作的无线灯控系统。这是一个路灯控制节点，它由电源模块、互感器、继电器、电能计量芯片、ZigBee无线模块和AVR

4、单片机组成。其中AVR单片机中的程序便是使用Arduino库写成的,Arduino并不仅仅是一块小小的电路板，还是一个开放的电子开发平台。它既包含了硬件电路板，也包含了软件开发环境和许许多多开发者、使用者创造的代码、程序,Arduino抛开了传统硬件开发的复杂操作，不需要了解硬件的内部结构和寄存器设置，也不需要过多的电子知识和编程知识，而只需要通过简单的学习，了解各个引脚和函数的作用，便可利用它开发出各种出色的项目,二、 Arduino的由来,Arduino创始团队中的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既便宜又好用的微控制器。D

5、avid Cuartielles 是一个西班牙籍芯片工程师，当时在这所学校做访问学者。2005年冬天，Massimo Banzi 跟David Cuartielles讨论了这个问题。两人决定设计自己的电路板，并吸收了Banzi 的学生 David Mellis 为电路板设计编程语言。两天以后，David Mellis就写出了程序代码，又过了三天，电路板就完工了,据说 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。为了纪念这个地方，地这块电路板命名为Arduino,几乎任何人，即使不懂电脑编程，也能用A

6、rduino 做出很酷的东西，比如对传感器作出回应，闪烁灯光，还能控制马达,三、为什么使用Arduino 作为开发平台,用 Arduino 创作或者进行产品开发的优势是很明显的,1、跨平台 Arduino IDE 可以在Windows 、Mac OS 和Linux 三大主流操作系统上运行，而其他的大多数控制器只能在Windows 上开发,2、简单清晰的开发 Arduino IDE 基于Processing IDE 开发，这对于初学者来说极易掌握，同时又有着足够的灵活性。Arduino 语言是建立在C/C+基础上的，其实也就是基础的C语言，Arduino语言只不过把相关的一些参数设置都函数化，不

7、用我们去了解它的底层，让我们不了解AVR单片机（微控制器）的也能轻松上手,4、社区与第三方支持 Arduino有着众多的开发者和用户，因此可以找到他们提供的众多开源的示例代码和硬件设计，例如，可以在G、Arduino.cc、O等网站上找到Arduino 的第三方硬件、外设和类库等支持，以便更快、更简单地扩展自己的Arduino项目,5、硬件开发趋势 Arduino 不仅仅是全球最流行的开源硬件，也是一个优秀的硬件开发平台，更是硬件开发的趋势。Arduino 简单的开发方式使得开发者更关注于创意与实现，可以更快地完成自己的项目开发，大大节约学习成本，缩短开发的周期,3、开放性 Arduino 的

8、硬件原理图、电路图、IDE软件及核心库文件都是开源的，在开源协议范围内可以任意修改原始设计及相应代码,四、 Arduino 硬件选择一款适合自己的Arduino控制器,1、Arduino UNO 目前使用最广泛的Arduino 控制器，具有Arduino 的所有功能，是初学者的最佳选择。也是我们所使用的控制器,2、Arduino MEGA 一个增加型的Arduino 控制器，相对于UNO，它提供了更多的输入/输出接口，可以控制更多的设备，以及拥有大的程序空间和内存，是完成较大型项目的较好选择,3、Arduino Leonardo 它使用集成USB功能的AVR单片机作为主控芯片，不仅具备其他型号

9、Arduino 控制器的功能，还可以轻松模拟出鼠标、键盘等USB设备,4、Arduino Due 它与以往使用8位AVR单片机的Arduino 板不同，Due突破性地使用了32位的ARM Cortex-M3作为主控芯片。它集成了许多外设，有着其他Arduino 板无法比拟的性能，是目前最为强大的Arduino 控制器,5、小型化的Arduino 为应对特殊要求，Arduino还有许多小型化的设计方案。常见的小型Arduino 控制器有Arduino Nano、Arduino Mini 、Arduino Micro 、Arduino Lilypad等。这些小型控制器虽然在设计上精简了许多地方，但

10、使用起来一样方便,6、Arduino 各类模块 Arduino 可以与传感器、开关、通信设备、显示设备等连接组合，完成不同功能,7、Arduino 扩展板 扩展板是可以堆叠接插到Arduino 上的电路板，不同的扩展板有着不同的功能,五、 从Arduino UNO开始 Arduino UNO 是Arduino 入门的最佳选择。 Arduino UNO的详细组成,1、电源（Power） Arduino UNO 有三种供电方式： 通过USB接口供电，电压主为5V； 通过DC电源输入接口供电，电压要求712V； 通过电源接口处5V或者VIN端口供电，5V端口处供电必须为5V，VIN端口处供电为712

11、V,2.指示灯（LED） Arduino UNO带有4个LED指示灯，作用分别是：、 ON，电源指示灯，当Arduino 通电时，ON灯会点亮。 TX，串口发送指示灯。当使用USB连接到计算机且Arduino 向计算机传输数据时，TX灯会点亮。 RX，串口接收指示灯。当使用USB连接到计算机且Arduino 接收到计算机传来的数据时，RX灯会点亮。 L，可编程控制指示灯。该LED通过特殊电路连接到Arduino 的13号引脚，当13号引脚为高电平或高阻态时，该LED会点亮；当为低电平时不会点亮。因此可以通过程序或者外部输入信号来控制该LED的亮灭,3、复位按键（Reset Button） 按下

12、该按键，可以使Arduino 重新启动，从头开始运行程序,4、存储空间（Memory） Arduino 的存储空间既是其主控芯片所集成的存储空间。也可以通过使用外设芯片的方式来扩展 Arduino 的存储空间。Arduino UNO 的存储空间分三种： Flash，容量为32KB。其中0.5KB作为BOOT区用于储存引导程序，实现通过串口下载程序的功能；另外的31.5KB作为用户储存程序的空间。相对现在动辄几百GB的硬盘，可能觉得32KB太小了，但是在单片机上，32KB可以存储很大的程序了,SRAM，容量为2KB。SRAM相当于计算机的内在，当CPU进行运算时，需要在其中开辟一定的存储空间。当

13、Arduino 断电或复位后，其中的数据者会丢失,EEPROM，容量为1KB。EEPROM的全称为电可擦写的可编程只读存储器，是一种用户可以更改的只读存储器，基特点是在Arduino 断电或复位后，其中的数据不会丢失,5、输入/输出端口（Input/Output Port） Arduino UNO 有14个数字输入/输出端口，6个模拟输入端口。其中一些带有特殊功能，这些端口如下,UART通信，为0（RX）和1（TX）引脚，被用于接收和发送串口数据。这两个引脚通过连接到ATmega16U2来与计算机进行串口通信。 外部中断，为2和3引脚，可以输入外部中断信号。 PWM输出，为3、5、6、9、10和11引脚，可以用于输出PWM波。 SPI通信，为10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）