Arduino开发教程

1 前言
- 1.1 大道之悟
- 1.2 Arduino 硬件
- 1.3 Arduino 软件
2.基础篇
- 2.1 点灯操作
- 2.2 电机驱动
- 2.3 机器通讯
3. 提高篇
- 3.1 联合实验
- 3.2 物联开发
4. 进阶篇
- 4.1 实物开发
- 4.2 友人优作
5. 优质工具
- 5.1 串口工具
- 5.2 开发工具
- 5.3 3D打印机
6. 小结

🎏🎏主要开发专栏🎏🎏
《arduino学习》：学习最简单开源便利的单片机Arduino，与时俱进😆😆😆
《Arduino编程参考》：本专栏围绕Arduino语法和Arduino库使用开发；🌻🌻🌻
《 Arduino小项目开发》：本专栏围绕Arduino生态结合实际需求设计综合的小项目开发。🌼🌼🌼
《HomeAssistant》：介绍homeassistant中基本开发，重点设计esphome和nodered开发，包含小爱同学打印机等诸多设备添加。🎉🎉🎉
总之我会持续更新对应专栏博客（开源一直会维持在60%），部分付费专栏迫于交话费，买杯咖啡！

1 前言

Arduino出生于Ivrea交互设计学院，是一种用于快速制作原型的简便工具，主要面向没有电子和编程背景的学生。
官网支持：https://www.arduino.cc/
国内支持：

Arduino 教程_w3cschool：https://www.w3cschool.cn/arduino/
Arduino中文论坛DF：https://mc.dfrobot.com.cn/forum-92-1.html
Arduino太极创客开发：http://www.taichi-maker.com/

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Arduino板一旦进入更广泛的社区，便开始进行更改以适应新的需求和挑战，将其产品从简单的8位板扩展到IoT应用，可穿戴，3D打印和嵌入式环境的产品。🎉🎉🎉
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所有Arduino硬件和软件都是完全开源的，使用户能够独立构建它们，并且通过全球用户的贡献而不断发展。笔者认为就是便携带的小伙伴，根据提前设定的要求完成一定的动作反馈！

1.1 大道之悟

作为单片机初学者😆😆😆，本人首选Arduino，刚开始不免会有许多困惑，现在也小有成就，都是慢慢积累的过程，现在养成了每周在CSDN上写博客的习惯，就算是翻译国外友人的idea也同样有所发展。
请添加图片描述

既然我们齐聚C站，秉着“终生学习，共享进步！！！”的理念，我们将学会用arduino常用传感器和执行器，通过以下三个篇章，由浅入深，由低到高，由差到强层层递进。🤞🤞🤞

1.2 Arduino 硬件

多年来，Arduino发布了100多种硬件产品：板，扩展板，载体，套件和其他配件。在此页面中，您将找到所有活动Arduino硬件的概述，包括Nano，MKR和Classic系列。
官网支持;https://www.arduino.cc/en/hardware
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常见Arduino开发板系列有Uno、Nano、Mega2560、ESP8266、ESP32、PI PICO，他们的生态还在不断壮大，会有越来越多的开发板支持！

Arduino Uno：入门版

Arduino UNO是基于ATmega328P的微控制器板。它具有 14 个数字输入/输出引脚（其中 6 个可用作 PWM 输出）、6 个模拟输入、一个 16 MHz 陶瓷谐振器、一个 USB 连接、一个电源插孔、一个 ICSP 接头和一个复位按钮。它包含支持微控制器所需的一切;只需使用 USB 电缆将其连接到计算机，或使用 AC-DC-DC 适配器或电池为其供电即可开始使用。您可以修补UNO，而不必担心做错事，最坏的情况是，您可以花几美元更换芯片并重新开始。
官网支持：https://docs.arduino.cc/hardware/uno-rev3
原理图：

Arduino nano：便携版

经典的Nano是Arduino Nano家族董事会中最古老的成员。它类似于Arduino Duemilanove，但用于面包板，没有专用的电源插孔。经典Nano的继任者是例如具有WiFi模块的Nano 33 IoT或具有低功耗蓝牙®和多个环境传感器的Nano 33 BLE Sense。
官网支持：https://docs.arduino.cc/hardware/nano
原理图：

Arduino mega：中配版

Arduino Mega 2560是基于ATmega2560的微控制器板。它具有 54 个数字输入/输出引脚（其中 15 个可用作 PWM输出）、16 个模拟输入、4 个 UART（硬件串行端口）、一个 16 MHz 晶体振荡器、一个 USB 连接、一个电源插孔、一个 ICSP接头和一个复位按钮。

官网支持：https://docs.arduino.cc/hardware/mega-2560
原理图：

esp8266：物联版

ESP8266EX 内置超低功耗 Tensilica L106 32 位 RISC 处理器，CPU 时钟速度最高可达 160 MHz，支持实时操作系统 (RTOS) 和 Wi-Fi 协议栈，可将高达 80% 的处理能力留给应用编程和开发。
官网支持：https://www.espressif.com/zh-hans/products/socs/esp8266
原理图：

ESP32 ：高配版

ESP32 将天线开关、RF balun、功率放大器、接收低噪声放大器、滤波器、电源管理模块等功能集于一体。ESP32 只需极少的外围器件，即可实现强大的处理性能、可靠的安全性能，和 Wi-Fi & 蓝牙功能。ESP32 可作为独立系统运行应用程序或是主机
MCU 的从设备，通过 SPI / SDIO 或 I2C / UART 接口提供 Wi-Fi 和蓝牙功能。
官网支持：https://www.espressif.com/zh-hans/products/socs/esp32
DEVKIT V1原理图

ESP32S2：高配版 原理图：

PI PICO：实用版

树莓派PICO系列目前由四块板组成;Raspberry Pi Pico（最左），Pico H（中左），Pico W（中右）和Pico WH（最右）。

Raspberry Pi Pico是一款低成本、高性能的微控制器板，具有灵活的数字接口。主要功能包括：双核 Arm Cortex M0+ 处理器，运行频率高达 133 MHz 的灵活时钟，264kB SRAM 和 2MB 板载闪存。

官网支持：https://www.raspberrypi.com/documentation/microcontrollers/raspberry-pi-pico.html

原理图：

1.3 Arduino 软件

目前Arduino各种环境下都有匹配的IDE开发，特别是Arduino2.0 IDE、Web IED、PLC IDE，非常友好！还兼容VScode开发环境，国内有linkboy，Mixly，操作起来很容易上手，而且有相当多的开源项目！！！😎😎😎
linkboy官网：http://linkboy.com.cn/
Mixly官网：https://mixly.org/
Arduino软件：https://www.arduino.cc/en/software
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环境搭建教程：

【ESP8266-NodeMCU开发之Arduino环境搭建】
【ESP32-NodeMCU物联网开发之Arduino环境搭建】
【ESP-C3-32S-Kit 2M开发板环境搭建Arduino】
【Arduino IDE 2.0他来了】

2.基础篇

🎈基础篇主要涉及Arduino常见的GPIO硬件和官方库软件资源，围绕GPIO输入输出操作，还有更嗨的ADC和PWM驱动实验，这些通过简易点灯、电机、通讯的实际应用。
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2.1 点灯操作

这里包涵web开发点灯，以及本地SDK的PWM呼吸灯实验，可以设计彩虹灯的WS2812B，其实显示屏就是高级的点灯矩阵，等等有趣的玩法欢迎你的探索！

什么是Arduino？
Arduino与LED深度握手
Arduino与16LED圆环WS2812B握手
Arduino +ADC+B10K电位器
Arduino与震动马达模块握手
Arduino与增量编码器握手

2.2 电机驱动

常规的电机分为有刷电机和无刷电机，有刷电机常见四驱车马达、交流电机、步进电机、舵机、伺服电机；无刷电机常见无刷直流电机
无刷直流电机最强科普：https://zhuanlan.zhihu.com/p/371992455

Arduino与SG90舵机握手
Arduino与28BYJ-48步进电机握手
【ESP8266与ESP12E 电机拓展板握手】

2.3 机器通讯

Arduino通讯分为有线通信和无线通信，其中有线通信包括GPIO逻辑通讯，UART串口通讯，I2C通讯，SPI通讯等，无线通信包括红外、蓝牙、wifi、433、NBIoT、LoRa等无线电频段。

Arduino兄弟间传递信息——基于BMP180气压计
Arduino蓝牙无线一键下载

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Arduino与16LED圆环WS2812B握手
Arduino与红外遥控握手
【DX-BT24蓝牙模块连接Arduino与手机透传教程】

3. 提高篇

🎈🎈提高篇主要涉及Arduino常见的资源优化整合，围绕生活中小的项目开发，搭配主流的编程软件（Mixly,Arduino IDE,Mind+,Linkboy），通过传感器数据采集，入门版Uno单片机处理，执行器反馈的实际应用。
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3.1 联合实验

此部分主要目的是培养顺序处理和联合实验能力，依次是条件触发✨——信息处理✨✨——任务处理✨✨✨

Arduino 与HC-SRO4超声波传感器的OLED握手
Arduino 与HDT11和0.98寸OLED握手
Arduino兄弟间传递信息——基于BMP180气压计
Arduino与HX711称重传感器握手
Arduino与mpu6050握手

3.2 物联开发

🎈🎈物联网开发教程接入Blinker、ONENET、阿里云、巴法云、腾讯网、机智云物联网平台教程，主要基于ArduinoIDE开发采用esp8266硬件设计

ESP8266-NodeMCU开发之Arduino环境搭建
链接blinker
Arduino uno+ESP-01物联网Blinker实现一
链接ONENET

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基于Arduino IDE平台开发ESP8266通过MQTT连接ONENET
链接阿里云
基于 arduino IDE使用AliyunIoTSDK库接入阿里云
基于Arduino IDE平台开发ESP8266通过MQTT连接阿里云
基于Arduino IDE平台开发ESP8266天猫精灵控制LED灯
连接巴法云

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基于Arduino IDE平台开发ESP8266连接巴法云

4. 进阶篇

🎈🎈🎈进阶篇深入涉及Arduino常见的资源优化整合，围绕生活中小的项目进行系统性开发，搭配主流的编程软件（Mixly,Arduino IDE,Mind+,Linkboy），通过传感器数据采集，单片机处理，执行器反馈的实际应用，另外穿透有通讯交互，有点机器人协调的味儿，🤩🤩🤩其中包含一定的控制逻辑和算法辅助系统更加出色完成对应的问题。
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