本系列文章為作者原創(chuàng)，未經(jīng)作者書面同意，不得轉(zhuǎn)載！

幾乎所有的編程學習都是從“hello，world”程序開始的，這幾乎已經(jīng)成為學習編程的一個傳統(tǒng)，既然本系列文章的標題是《Arduino項目實戰(zhàn)：從點亮Led到物聯(lián)網(wǎng)》，那么我們還是從點亮Led來開始我們的Arduino項目實戰(zhàn)之旅。

作為本系列的第一個項目，其實實現(xiàn)起來非常的簡單，您幾乎不用設(shè)計任何電路和做任何的連線，甚至都不需要編寫任何代碼，可以直接從Arduino IDE的示例代碼中找到一個例程，然后完成程序的上傳即可。

但本文對于初學者來說非常重要，它會告訴你怎么通過數(shù)據(jù)線連接Arduino電路板、Arduino程序的基本結(jié)構(gòu)、怎么上傳程序到Arduino電路板，還有幾個重要的函數(shù)，也許是Arduino中最常用的函數(shù)。所以如果你是一個初學者，請跟著本文完成您的第一個項目。

1 項目介紹

點亮LED燈，并讓LED燈閃動。
在這個項目中，我們先不用自己準備LED燈，我們先使用Arduino UNO電路板上面集成的LED燈，如下圖紅箭頭所示的位置。

UNO-01.jpg

在Arduino系列的電路板上，有不少型號都集成了一個可控制的LED燈，但是它們的引腳PIN并不完全相同，Ardunio Uno, MEGA, ZERO是PIN13，而Ardunio MKR1000是PIN6。本文使用的是UNO電路板，如果您手上的電路板不是UNO，還請確認一下它是否集成有可控LED，然后它的引腳是哪一個。

2 所需元器件

3 設(shè)備連接

您只需要將Arduino UNO電路板通過數(shù)據(jù)線跟電腦的USB口連接即可，如下圖所示，數(shù)據(jù)線一端插入UNO電路板的數(shù)據(jù)接口，另一端插入電腦USB接口。

UNO-02.jpg

當UNO電路板跟電腦連接上后，如果您使用的是WIN10操作系統(tǒng)，電腦會自動安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動程序。Arduino電路板是通過串口跟電腦進行通信的，目前大部分的電腦都不再配備串口，老式的電腦會有，串口是長這個樣子的：

COM04.jpg

現(xiàn)在的個人電腦一般不會配置串口（如果它不是上個世紀購買的話），所以我們使用USB口跟Arduino電路板進行通信，這時候我們就需要實現(xiàn)USB口跟串口的轉(zhuǎn)換，Arduino電路板上都集成了USB轉(zhuǎn)串口的芯片，我們只需要安裝驅(qū)動即可。如果您的電腦安裝驅(qū)動成功，在電腦的設(shè)備管理（鼠標點擊電腦桌面“我的電腦”-點擊鼠標右鍵-在彈出菜單中選擇“管理”）中會看到USB串行設(shè)備，如下圖所示：

COM 02.png

如果您的電腦沒有自動安裝驅(qū)動，您可能需要手動安裝一下。詳情請見附錄《Arduino電路板USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝方法》鏈接地址

4 程序代碼

前面介紹過，我們的第一個項目并不需要您敲任何代碼，在Arduino IDE的文件菜單---示例---01. Basics---Blink，打開Blink文件，如下圖所示：

程序 01.png

下面是Blink程序的代碼：

/*
  Blink

  Turns an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

  Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the UNO, MEGA and ZERO
  it is attached to digital pin 13, on MKR1000 on pin 6. LED_BUILTIN is set to
  the correct LED pin independent of which board is used.
  If you want to know what pin the on-board LED is connected to on your Arduino
  model, check the Technical Specs of your board at:
  https://www.arduino.cc/en/Main/Products

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  by Scott Fitzgerald
  modified 2 Sep 2016
  by Arturo Guadalupi
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  by Colby Newman

  This example code is in the public domain.

  http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink
*/

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                       // wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                       // wait for a second
}

在上面的程序中，我們發(fā)現(xiàn)其實大部分內(nèi)容都被“ /* ”和“ */ ”包裹，這部分內(nèi)容是程序中的注釋，注釋并不是程序的一部分，在程序編譯時，這部分內(nèi)容會被編譯器忽略，注釋的目的是解釋某一小段或者某一行代碼的功能，便于今后自己或者別人讀到這段代碼時能夠很快的理解。

在Arduino程序中，有兩種形式的注釋：

• 單行注釋：以 // 開始，直到行末為止；
• 多行注釋：以 /* 開始，以 */ 終止。

所以我們?nèi)サ羯厦娲a中注釋的部分，程序如下：

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(1000);           
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(1000);  
}

是不是看起來清爽了許多，不過如果你不熟悉Arduino編程的話，這段代碼看起來就不知所云了，帶注釋的代碼看起來冗余，但我們大體能夠讀明白程序的功能。好吧，下面我們對上面的程序做一個解釋。

4.1 程序結(jié)構(gòu)

Arduino程序結(jié)構(gòu)主要包含兩部分：setup()函數(shù)和loop()函數(shù)。

setup()函數(shù)

Arduino程序啟動時會調(diào)用 setup()函數(shù)。在程序中一般使用它來初始化變量，引腳模式，啟用庫等。setup函數(shù)只能在Arduino電路板每次上電或復(fù)位后運行一次。

loop()函數(shù)

loop() 函數(shù)，正如它的函數(shù)名稱所指，這個函數(shù)會在Arduino上電或者復(fù)位并調(diào)用完setup()函數(shù)后連續(xù)循環(huán)的調(diào)用執(zhí)行。loop()函數(shù)是Arduino程序的主體，允許你的程序連續(xù)循環(huán)的獲得外部輸入、進行程序處理和向外輸出。這句話您目前理解起來也許有點費勁，沒關(guān)系，我們可以暫時放一放，隨著學習的深入，您慢慢就會理解，現(xiàn)在您需要了解的是：loop()函數(shù)中的語句，會被Arduino電路板一遍又一遍的從頭到尾的反復(fù)執(zhí)行，直到Arduino電路板復(fù)位或者掉電關(guān)閉。

4.2 代碼講解

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

setup()函數(shù)中就一條語句：

  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

這條語句的作用是告訴Arduino主控板將LED_BUILTIN（這是一個宏，在Arduino的核心庫文件“pins_arduino.h”中已經(jīng)定義，它代表13）引腳，即13引腳，設(shè)置為輸出模式。

請注意Arduino的語法規(guī)則，每條語句都必須以分號結(jié)束，必須是英文字符的分號";"，請一定跟中文字符的分號“；”區(qū)分開，請在英文輸入法下進行輸入，否則程序編譯時會出錯。

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(1000);           
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(1000);  
}

loop()函數(shù)中有四條語句：

  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); 

這條語句的作用是向第13引腳寫入HIGH值，由于該引腳已在setup()函數(shù)中通過pinMode()配置為OUTPUT，其電壓將被設(shè)置為相應(yīng)的值：HIGH為5V，LOW為0V（接地），這條語句執(zhí)行后，13引腳的電壓將設(shè)置為5V。

由于UNO板載LED燈的正極接著13引腳，負極接著GND（0V），根據(jù)電路原理，當13引腳的電壓為5V時，LED燈將被點亮。

 delay(1000);     

這條語句的作用是告訴Arduino電路板，在執(zhí)行下一條語句之前先等待1000毫秒（1秒等于1000毫秒）。

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 

這條語句的作用是向第13引腳寫入LOW值，其電壓將被設(shè)置為0V，根據(jù)前面的說明，如果13引腳電壓為0V，板載LED燈將熄滅。

 delay(1000);     

這條語句的作用是告訴Arduino電路板，在執(zhí)行下一條語句之前再等待1000毫秒。

由于這是loop()函數(shù)，所以Arduino在執(zhí)行完第四條語句后，又開始重復(fù)執(zhí)行l(wèi)oop()函數(shù)的第一條語句，如此反復(fù)。

這個時候，我們再來一條一條的回顧這段代碼：

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(1000);           
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); 
  delay(1000);  
}

您是不是覺得它已經(jīng)變得非常簡單，它所實現(xiàn)的功能也非常清晰了，那就是：讓板載LED燈按照亮一秒、熄一秒的頻率閃爍。

5 執(zhí)行效果

當您完成上面的一切，您是不是有點迫不及待的想上傳程序到Arduino電路板上看看程序的執(zhí)行效果了？好吧，開始上傳吧，按照本文之前介紹的，先確認電路板跟電腦的連接，如果沒問題，選擇好COM通信端口，點擊“上傳”按鈕。

當程序上傳成功后，Arduino電路板會自動重啟，如果一切正常，您會看到UNO的板載LED開始按照1秒1次的頻率閃爍了。

恭喜您，您的第一個Arduino項目完成了，雖然簡單，但是意義非凡。您已經(jīng)推開了一扇窗，一扇從虛擬的軟件世界到真實的物理世界的窗戶，窗戶那一側(cè)的世界無疑非常精彩，等待著您一起來探索！

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