Arduino&电子积木
用户手册v2.0
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目录
一、注意事项 (1)
二、产品介绍 (1)
三、Arduino基本技术参数 (1)
四、Arduino下载软件及开发环境 (2)
1、 软件下载 (2)
2、 软件及硬件驱动安装 (2)
3、 Arduino编译下载软件使用说明 (4)
五、Arduino基本语言概述 (7)
1、 Arduino程序基本架构 (7)
2、 Arduino常用编程语言 (7)
六、Arduino应用基础篇 (8)
1、 常用数字电子积木 (10)
1) 按压式大按钮模块 (10)
2) 电磁式蜂鸣器发声模块 (10)
3) 单向倾角传感器模块 (11)
4) 震动传感器模块 (11)
5) 磁感应传感器模块 (12)
6) Mini寻线传感器模块 (12)
7) Mini避障传感器模块 (13)
8) 数字继电器模块 (14)
9) 人体红外热释电传感器 (15)
10) 综合应用实例 (15)
2、 常用模拟传感器 (19)
1) 旋转角度传感器模块 (19)
2) 光线传感器模块 (19)
3) 火焰传感器模块 (20)
4) FSR压力传感器 (21)
5) 综合应用实例 (21)
七、Arduino应用高级篇 (24)
2、 Arduino控制舵机 (27)
3、 MMA7260三轴加速度计 (33)
4、 LCD 1602 Keypad Shield v2.0 (35)
八、修改声明 (38)
九、质保声明 (39)
十、技术支持 (40)
商标声明:
RobotBase与图形为哈尔滨奥松机器人科技有限公司注册商标。
基于对产品的持续完善与升级，本公司随时更改本资料或其中所提及的产品概不另行通知。未经本公司书面同意或授权，不可擅自盗用、复制、出版本产品说明中局部或全部内容。
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勘误说明:
为了能够正确的传达产品的使用信息，我们花费很多时间和精力在这本手册上，希望使用者能够认真阅读其中内容，然而难免仍有疏漏之处。如在本手册中发现错误，欢迎利用电子邮件robotbase@https://www.doczj.com/doc/d912119038.html, 与我们联络。为了使手册更加完善，提供最新最详实的资讯，我们会持续改善增补手册中内容。如有任何相关资讯更新皆会发布在相关网站上，请经常浏览我们的网站、播客以及互动社区。
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一、 注意事项
1. 在未认真阅读本说明之前请勿给加电！以免错误接线造成传感器永久损坏。
2. 请认真查看引脚功能说明，注意简明标识符，正确接线！切勿将电源线接反，造成电子器件烧毁。
二、 产品介绍
Arduino是一块基于开放源代码的USB接口Simple I/O接口板（包括12通道数字GPIO，4通道PWM输出，6-8通道10bit ADC输入通道），并且具有使用类似Java,C 语言的IDE集成开发环境。让您可以快速使用Arduino语言与Flash或Processing等软件，作出互动作品。
Arduino可以使用开发完成的电子元件例如Switch或sensors或其他控制器、LED、步进马达或其他输出装置。Arduino也可以独立运作成为一个可以跟软件沟的接口，例如说：flash processing Max/MSP VVVV 或其他互动软件。Arduino开发IDE接口基于开放源代码，可以让您免费下载使用开发出更多令人惊艳的互动作品。
三、 Arduino基本技术参数
1. 微控制器核心：A VRmega168-20PU（处理速度可达20MIPS）
2.工作电压：+5V
3.外部输入电压：＋7V～＋12V（建议）
4.外部输入电压（极值）：+6V≤Vin≤＋20V
5. 数字信号I/O接口0～13：共14个，其中6个PWM输出接口（Pin11、Pin10、
Pin9、Pin6、Pin5、Pin3）
6. 模拟信号输入接口0～5：共6个
7. DC I/O接口电流：40 mA
8. Flash容量：16 KB (其他2K用于bootloader)
9. SRAM静态存储容量：1KB
10.EEPROM存储容量：512 bytes
11.时钟频率：16MHz、支持USB接口协议
12.支持USB供电与外部供电
13.支持ISP下载功能
14.支持插针
四、 Arduino下载软件及开发环境
1、软件下载
官方软件下载地址：https://www.doczj.com/doc/d912119038.html,/en/Main/Software
2、软件及硬件驱动安装
软件是绿色版本，软件解压缩后即可使用。
软件解压完成后，接下来要安装Arduino硬件驱动。
现将Arduino上的方头USB连接好之后，另外一端的USB连接好计算机任意一个USB接口。
接下来就会出现F232R USB UART的驱动程序安装画面。
按照安装提示选择从列表或指定位置安装，点击下一步。
点击浏览，找到Arduino软件所在位置的drivers文件夹，再次点击下一步，就可以进行安装驱动程序了，显示完成即硬件驱动安装完成。
3、Arduino编译下载软件使用说明
打开软件只需执行arduino.exe执行文件，就可以看到如下程序编译窗口。
在输入程序前需要先选择板号和COM口，COM口号可以在我的电脑右键管理里设备管理器里看到，实例中COM口为COM13。
板号的选择就需要您根据您自己Arduino的型号选择，实例中使用的为Arduino Duemilanove 168，需选择Arduino Diecimila，Duemilanove，or Nano w/ATmega 168，若硬件为Arduino Mega 1280即需选择Arduino Mega。
基本设置完毕就可以编写程序了。
点击可以将程序进行编译，检查是否有语法错误。
点击可以将程序下载到Arduino中。
若需要进行与Arduino串口通信点击通信监视窗口，可以看到如下对话框。
五、 Arduino基本语言概述
Arduino使用起来要比其他微处理器更易懂，与Basic Stamp有些相似，Arduino的编程语言更为简单和人性化，Arduino编程语言基于C语言，但其实用性要远高于C 语言，主要由于它将一些常用语句组合函数化，例如：延时函数delay(1000)即为一秒。
1、Arduino程序基本架构
（1）声明变量及接口名称（int val; int ledPin=13;）。
（2）setup()——函数在程序开始时使用，可以初始化变量、接口模式、启用库等（例如：pinMode(ledPin,OUTUPT);）。
（3）loop()——在setup()函数之后，即初始化之后，loop() 让你的程序循环地被执行，使用它来运转Arduino。
2、Arduino常用编程语言
（1）pinMode(接口名称,OUTPUT或INPUT)将——接口定义为输入或输出接口，用在setup()函数里。
（2）digitalWrite(接口名称，HIGH或LOW)——将数字接口值至高或低。
（3）digitalRead（接口名称）——读出数字接口的值。
（4）analogWrite(接口名称, 数值)——给一个接口写入模拟值（PWM波）。对于ATmega168芯片的Arduino（包括Mini或BT），该函数可以工作于3，5，6，9，10和 11号接口。老版的 ATmega8芯片的USB和 serial Arduino仅仅支持9，10和11号接口。
（5）analogRead(接口名称)——从指定的模拟接口读取值，Arduino对该模拟值进行10-bit的数字转换，这个方法将输入的0-5电压值转换为0到1023间的整数值。
（6）delay()——延时一段时间，delay(1000)为一秒。
（7）Serial.begin(波特率)——设置串行每秒传输数据的速率（波特率）。在同计算机通讯时，使用下面这些值：300，1200，2400，4800，9600，14400，19200，28800，38400，57600或 115200。你也可以在任何时候使用其它的值，比如，与0号或1号插口通信就要求特殊的波特率。用在setup()函数里
（8）Serial.read()——读取持续输入的数据。
（9）Serial.print(数据，数据的进制)——从串行端口输出数据。Serial.print(数据)默认为十进制等于Serial.print(数据，DEC)。
（10）Serial.println(数据，数据的进制)——从串行端口输出数据，跟随一个回车和一个换行符。这个函数所取得的值与 Serial.print()一样。
六、 Arduino应用基础篇
一般传感器为三线制即VCC、GND、信号（+、-、S），Arduino Sensor Shield V5.0传感器扩展板将Arduino Duemilanove 2009控制器的全部数字与模拟接口以舵机线序形式扩展出来，还特设IIC接口、32路舵机控制器接口、蓝牙模块通信接口、SD卡模块通信接口、APC220无线射频模块通信接口、RB URF v1.1超声波传感器接口、12864液晶串行与并行接口。
接口示意图如下：
1、常用数字电子积木
1)按压式大按钮模块
按压式大按钮模块是Arduino学习入门必备数字开关量输入模块，通过编程可以实现发光灯控制，发声器控制，按键选择功能等。
2)电磁式蜂鸣器发声模块
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电源供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。若想获得有关蜂鸣器资讯请点击：蜂鸣器的结构原理及制作。
基于钢球开关的数字模块，利用钢球的特性，通过重力作用使钢球向低处滚动，从而使开关闭合或断开，国内的滚珠开关大都是水银开关，易破损、氧化、漏气、寿命短、污染环境等弊端，钢球滚珠开关摒弃以上缺点，更环保易用，比使用水银开关更加安全，可作为单向倾角传感器使用。
4)震动传感器模块
震动式开关数字输出模块，当模块所处环境发生震动时，模块信号将产生高低电平变化，左边传感器内有钢珠适合检测较小幅度的震动，右侧传感器内有弹簧适合测量较大震动幅度的震动。
磁感应传感器的主要构成的材料来自于干簧管。干簧管是一种磁敏的特殊开关。它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点。若想获得有关磁感应传感器详细资料请点击：
磁感应传感器的知识。
6)Mini寻线传感器模块
Mini红外寻线传感器是根据反射式光电传感器原理开发的专用机器人产品，可以帮助你的机器人进行白线或黑线跟踪，可以检测白底中的黑线，也可以检测黑底中的
白线。寻线反馈信号可以提供稳定的TTL电平输出（开关量），使寻线更准确更稳定。其可用于光电测速、程控小车寻线，是轮式机器人的必备传感器。若想获得有关红外传感器详细资料请点击：寻线传感器原理简介与应用。
7)Mini避障传感器模块
Mini IR Dectector是一款距离可调式避障传感器。此传感器对环境光线适应能力强、精度高，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，此时指示灯亮起，经过电路处理后，信号输出接口输出数字信号，可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离2～40cm，工作电压为3.3V-5V，由于工作电压范围宽泛，在电源电压波动比较大的情况下仍能稳定工作，适合多种单片机、Arduino控制器、BS2控制器使用，安装到机器人上即可感测周围环境的变化。若想获得有关红外传感器详细资料请点击：
红外遥控的发射和接收原理简介与应用。
8)数字继电器模块
Arduino Relay Shield数字继电器模块提供一路输入输出功能，模块集成动态指示灯，可显示继电器开合状态，设有续流二极管起保护作用，最高可以接250V/3A的交流或30V/3A直流设备，因此可以通过Roboboard控制器、Arduino控制器来控制，将弱电控制转换成强电控制。在使用Arduino设计互动作品时，很多大电流或者高电压的设备（如电风扇等）通常无法直接用Arduino或其他单片机的数字I/O接口进行控制，这时就可以用这款数字继电器模块通过3P传感器连接线直接插到Arduino Sensor Shield V5.0 传感器扩展板或Arduino MEGA Sensor Shield V1.0 专用传感器扩展板上，这将会帮您解决这个问题，真可谓制作互动作品的必备之选。若想获得更多关于继电器方面的知识请点击：关于继电器的一些知识。
9)人体红外热释电传感器
人体红外热释电传感器是一款基于热释电效应的人体热释运动传感器，能检测到人体或动物身上发出的红外线，配合菲涅尔透镜能使传感器探测范围更远更广。可在Arduino控制器上编程应用，通过3P传感器连接线插接到Arduino专用传感器扩展板上使用，可以轻松实现人体或动物检测的相关的互动效果。若想获得更多关于热释电传感器方面的知识请点击：热释电红外传感器。
10)综合应用实例
例程一：用按压式大按钮模块和蜂鸣器发声模块搭建简单电路，实现按键发声提示功能。
蜂鸣器发声模块接数字接口7，大按钮模块接数字接口11，当大按钮按下蜂鸣器鸣响，这里大按钮模块为输入设备，蜂鸣器模块为输出设备。
例程源代码：
int Beep=7;//定义蜂鸣器接口
int Button=11;//定义大按钮接口
int val;//定义数字变量val
void setup()
{
pinMode(Beep,OUTPUT);//定义蜂鸣器为输出接口
pinMode(Button,INPUT);//定义大按钮为输出接口
}
void loop()
{
val=digitalRead(Button);//将数字接口11 的值读取赋给val
if(val==LOW)//若按键被按下蜂鸣器鸣响
{
digitalWrite(Beep,LOW);
}
else
{
digitalWrite(Beep,HIGH);
}
}
例程二：震动模块和数字13接口自带LED搭建简单电路，制作震动闪光器。