【Arduino相關】 Arduino基礎介紹~ 腳位,PWM輸出,IDE...

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Arduino 是一個很小很簡單的輸入輸出控制單元,他可以接受數位訊號和類比訊也可以輸出數位訊號。
簡單來說,你可以利用Arduino感測數位或類比訊號(例如溫度等等),然後輸出5V的類比訊號給電子元件(例如LED等等)去達到控制某個元件或開關等等。
再搭配各種開發模組,Arduino可以搭配出許多有趣的功能。 Arduino官方網站: https://www.arduino.cc/

Arduino的板子型號

Arduino的開發板型號很多,上網一查可以看到Uno,Yun,Nano....等等。這些板子都有不同的特性,開發者會依照不同情況與需求去選擇合適的板子,本篇介紹會以型號是Uno的板子。Uno在義大利文裡面是1的意思,因此顧名思義他是一個最原型最基礎的板子,因此搞懂Uno其他特性要理解也不會太難。

注意事項

使用Arduino前,幾件事情是要先注意
  1. 腳位不可短路(任兩個pin角不要相接)
  2. 電源腳不可接反(會燒掉IC)
  3. Pin腳位輸出電流小於20mA
  4. 總電流小於200mA

Arduino 輸出輸入腳位

這裡先簡單介紹常用腳位
  1. D0~D13 為數位輸出腳位,可以輸出5V的訊號。 (3,5,6,9,10,11此6個腳位可做PWM輸出)
  2. A0~A5 為類比輸入腳位,可以接收類比訊號。 (此5個腳位亦可做數位輸出)
  3. GND:接地
  4. 5V:輸出5V
  5. 3.3V:輸出3.3V
  6. VIN:可藉由這個腳位提供電源給Arduino

PWM輸出

什麼叫做PWM輸出? 簡單的說就是當要使用數位訊號輸出類比訊號時的一種輸出方式。因為現實中不一定只會用到0V與5V兩種電壓輸出,我們常常也會使用連續的電壓做輸出去控至元件。所以說 Arduino的A0-A5腳位獲取類比訊號後,如果我們需要依照這個類比訊號的強弱去控制元件,就會用PWM的方式用數位訊號模擬出類比訊號再藉由D3,D5,D6,D9,D10,D11這6個腳位輸出模擬出來的訊號。例如用0到5V的電壓控制LED的強到弱(0V是關,5V是全亮 0~5V之間就是依照比例產生的亮度,就像2.5是半亮)

另外,說明一下,Arduino的A0-A5輸入類比訊號會使用10位元的類比轉數位方式產生類比訊號,也就是範圍會從0~1023。但是D0-D13是採用8位元數位輸出,範圍只有0-255,因此需要將本來的數值做轉換才可以變成正確數值來輸出,轉換時會使用[map()]函數做轉換。

整合開發環境IDE

所謂IDE就是給開發者用程式寫出功能並且可以傳送到Arduino的軟體,開發者在IDE上寫完程式後確認語法上沒有錯誤就可以上傳到Arduino讓他去執行。因此,要使用Arduino一定要下載IDE來作為開發時使用的軟體。下載路徑如下: https://www.arduino.cc/en/Main/Software
開發Arduino的時候需要用到的程式語言類似C語言,語法上不會太複雜,幾個常用的指令先記熟後就可以先初步做出許多功能。

驅動程式

據我所知CH340好像是最普遍的驅動程式,但因為Arduino板子有很多廠商在製造,所以也可能不是都是用相同的驅動。在買板子的時候先詢問一下賣家驅動程式是哪一個。但目前看來CH340相容度還滿高的。因此在使用Arduino之前不要忘記下載驅動程式安裝在電腦喔。

以上是Arduino一個非常基礎的介紹, Arduino的Uno板價格大約150上下,算是相當便宜的東西。當然,如果真的要做些東西出來的話還會需要去買很多材料來製作與測試,如果真的有興趣的話可以上網在各大賣場比價後購買。 先這樣吧~未來若有機會的話,再補上一些Arduino的相關文章跟大家分享。

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