一、Arduino IDE的下載與安裝

Arduino IDE可以在Arduino官方網(wǎng)站免費(fèi)下載（https://www.arduino.cc/en/Main/Software）。針對(duì)Windows用戶，Arduino IDE提供了三種安裝包形態(tài)，如下圖所示。

Arduino IDE下載

其中①與②的區(qū)別是：①是一個(gè)安裝程序的形式，雙擊即可啟動(dòng)安裝過(guò)程，②是“綠色軟件”形式，下載下來(lái)是一個(gè).zip壓縮包，解壓縮到硬盤(pán)任何路徑即可直接運(yùn)行，無(wú)需安裝；另外，①包含有USB轉(zhuǎn)串口的驅(qū)動(dòng)程序安裝過(guò)程，而②沒(méi)有，如果使用“綠色軟件”形式，需要另外安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)。由于①所包含的驅(qū)動(dòng)程序僅限Arduino官方版本所使用的芯片，所以如果使用非官方Arduino板（如國(guó)內(nèi)比較流行的采用CH430G芯片的Arduino板），仍然需要用戶自己安裝驅(qū)動(dòng)程序（注：有些芯片的驅(qū)動(dòng)程序可以由Windows系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別和安裝，即通常所說(shuō)的“免驅(qū)”，這取決于所使用的芯片型號(hào)和Windows操作系統(tǒng)版本及配置情況，讀者可以在手動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序前先把Arduino板插在電腦USB口上試一下）。第三種形態(tài)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)Windows 10系統(tǒng)的，通過(guò)應(yīng)用商店以APP的形式安裝。

二、USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)程序的安裝與檢測(cè)

Arduino板通過(guò)串行通信的方式與Arduino IDE通信，實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。從Arduino IDE向Arduino板燒錄程序（Arduino IDE中稱(chēng)為上傳），即將編譯好的二進(jìn)制程序代碼寫(xiě)入ATmega單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器，這一過(guò)程也是通過(guò)串行通信實(shí)現(xiàn)的。因此，在使用Arduino之前必須確保串行通信的正常工作。由于當(dāng)前多數(shù)電腦均不再配置對(duì)外的串行通信接口，所以采用USB轉(zhuǎn)串口（TTL電平）的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Arduino所采用的USB轉(zhuǎn)串口的方式主要有兩種：一是采用專(zhuān)用芯片（Arduino官方采用的主要是FT232RL），一是采用內(nèi)置轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)（如ATmage 16U2等），其中NANO采用的是前者，UNO采用的是后者。不論采用哪一種方式，必須正確安裝相應(yīng)芯片的驅(qū)動(dòng)程序，才能確保其與Arduino IDE正常通信。

檢測(cè)驅(qū)動(dòng)程序正確安裝的方法：

1. 將Arduino板插入電腦USB端口（初次插入會(huì)有一個(gè)識(shí)別過(guò)程，可稍等）；
2. 打開(kāi)Arduino IDE，在工具-端口菜單下，應(yīng)該能夠看到COM n字樣，其中的n為數(shù)字，因所接USB口和電腦的具體配置不同而不同；
3. 選中相應(yīng)的COM n，然后單擊工具-取得開(kāi)發(fā)板信息，應(yīng)該能夠彈出一個(gè)信息窗口，顯示BN、VID、PID、SN等信息，對(duì)于非官方版本的Arduino板，BN顯示“未知開(kāi)發(fā)板”是正常的。

顯示開(kāi)發(fā)板信息

4. 至此，可以確認(rèn)Arduino IDE與Arduino板之間的串行通信是正常的。
5. 若有問(wèn)題，可打開(kāi)控制面板-設(shè)備管理器查看端口（COM和LPT）項(xiàng)目下是否有相應(yīng)的設(shè)備，如果沒(méi)有或者存在帶黃色感嘆號(hào)的其他設(shè)備，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有正確安裝。
   
   在“設(shè)備管理器”中檢查驅(qū)動(dòng)安裝情況

三、上傳測(cè)試程序

Arduino IDE的文件-示例菜單中包含了大量實(shí)例程序，這是學(xué)習(xí)Arduino編程開(kāi)發(fā)的寶貴資源，值得我們充分利用。另外，添加了標(biāo)準(zhǔn)格式的Arduino庫(kù)之后，也會(huì)在這個(gè)菜單項(xiàng)里找到庫(kù)所帶的示例程序。
這些示例程序也是我們進(jìn)行各種測(cè)試的便捷工具。在安裝完成IDE后，通常我們會(huì)打開(kāi)文件-示例-01.Basics-Blink項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行編譯和上傳程序的測(cè)試。這個(gè)“Blink”項(xiàng)目的功能是讓Arduino板載的LED燈（連接Arduino 13號(hào)GPIO）進(jìn)行頻率為0.5Hz的閃爍（亮滅各1S循環(huán)往復(fù)），因此利用它可以檢測(cè)編譯、上傳（燒錄）以及Arduino板的電路運(yùn)行是否正常。

正確上傳（燒錄）程序需要進(jìn)行的三項(xiàng)設(shè)置：
打開(kāi)工具菜單，分別設(shè)定開(kāi)發(fā)板、處理器和端口三個(gè)項(xiàng)目。

1. 開(kāi)發(fā)板設(shè)置：按照所使用的Arduino板的型號(hào)名稱(chēng)進(jìn)行設(shè)置，常用的Arduino UNO選擇Arduino/Genuino UNO，Arduino NANO選擇Arduino NANO。

開(kāi)發(fā)板選擇

2. 處理器設(shè)置：選擇開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)的Atmega單片機(jī)型號(hào)。需要注意的是，對(duì)于Arduino NANO，Arduino官方于2018年1月更新了Bootloader代碼，而早期及非官方版本的Arduino NANO有些仍然采用老版本的Bootloader代碼，因此必須特別注意選擇ATmega328P (Old Bootloader)，否則會(huì)出現(xiàn)上傳代碼時(shí)長(zhǎng)時(shí)間停留在上傳……經(jīng)一段時(shí)間后提示上傳失敗的現(xiàn)象。對(duì)于2018年1月后官方版的NANO，選擇ATmega328P。對(duì)任何版本的UNO，由于沒(méi)有更新Bootloader，因此沒(méi)有ATmega328P (Old Bootloader)這一選項(xiàng)，選擇ATmega328P即可。另外需要注意的是，如果使用內(nèi)置新Bootloader的NANO，但Arduino IDE卻是老版本（如1.8.4），則需要升級(jí)到新版本，否則也會(huì)因?yàn)锽ootloader不匹配而導(dǎo)致上述故障。

處理器選擇

3. 端口設(shè)置：注意選擇當(dāng)前Arduino板連接的COM端口號(hào)。

正確設(shè)置以上參數(shù)后，單擊工具欄上的右向箭頭圖標(biāo)即可完成“編譯+上傳”的過(guò)程，也可以使用菜單項(xiàng)目-上傳。工具欄上的對(duì)號(hào)圖標(biāo)是僅編譯，與菜單項(xiàng)目-驗(yàn)證/編譯功能一致。以上是使用Arduino板載USB口上傳程序時(shí)使用的，若使用其他編程器進(jìn)行上傳，則需首先在工具-編程器菜單中選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的編程器，在確保編程器與Arduino板正確連接的情況下，使用項(xiàng)目-使用編程器上傳來(lái)上傳程序。

上傳成功后，若Arduino板載LED燈以0.5Hz的頻率閃爍則說(shuō)明軟硬件工作正常，也可以嘗試修改代碼中的延時(shí)參數(shù)來(lái)改變閃爍頻率做進(jìn)一步的驗(yàn)證。若需驗(yàn)證串口通信功能，則可以使用文件-示例-04.Communications-ASCII Table，該程序的功能是系統(tǒng)上電后通過(guò)串口以9600bps波特率輸出ASCII碼表。

四、Arduino IDE的相關(guān)設(shè)置

Arduino IDE的相關(guān)設(shè)置可通過(guò)文件-首選項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整，常用的主要有以下幾項(xiàng)：

ArduinoIDE 首選項(xiàng)

1. 編輯器語(yǔ)言：設(shè)置這一項(xiàng)為簡(jiǎn)體中文 (Chinese(China))的目的主要是能夠正確輸入和顯示中文注釋。
2. 編輯器字體大小：Arduino IDE默認(rèn)字號(hào)較小，建議適當(dāng)調(diào)大。
3. 顯示詳細(xì)輸出：勾選編譯和上傳將封閉顯示這兩個(gè)過(guò)程中的詳細(xì)信息，有助于排查錯(cuò)誤和故障，編譯器警告默認(rèn)為不顯示，打開(kāi)后可看到編譯過(guò)程中的警告（warning）信息，存在警告并不意味著編譯不能通過(guò)，但可能存在一些隱患。
4. 首選項(xiàng)的各項(xiàng)信息都保存在一個(gè)文本文件中，Arduino IDE允許用戶直接編輯該文件以實(shí)現(xiàn)更多項(xiàng)目的設(shè)置，但該文件只能在Arduino IDE未運(yùn)行時(shí)進(jìn)行編輯，編輯保存后下次啟動(dòng)時(shí)起效。這個(gè)文件最常用的是用來(lái)修改Arduino IDE的字體，編程首選“等寬字體”，顧名思義，該類(lèi)字體中所有字符的寬度都是相等的，這會(huì)給代碼的縮進(jìn)、對(duì)齊等帶來(lái)很大便利。Windows系統(tǒng)中常見(jiàn)的等寬字體是“Courier New”，可通過(guò)修改文件中的editor.font的鍵值來(lái)使用該字體，字體名稱(chēng)后面的兩個(gè)參數(shù)分別是字體風(fēng)格plain意為“普通（非粗體和斜體）”和字號(hào)值。
   
   preferences.txt 文件