相信對嵌入式開發(fā)感興趣的朋友最近一定不會對一個新名詞陌生——Arduino,。尤其對初學(xué)者來說,，恐怕都聽到過“嵌入式開發(fā)從哪里上手最好？Arduino,！”這樣的說法,。那么Arduino到底是什么呢,？是一種新的控制芯片？還是一種新的開發(fā)軟件呢,？

首先我們先看看Arduino的實物圖，下面是最常見的一種Arduino實物圖片（關(guān)于Arduino的分類,，我們會在后面詳述）：

圖中已經(jīng)用紅線根據(jù)功能將各個模塊區(qū)分出來,，相信對單片機開發(fā)稍有了解的朋友一定已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這不就是一個以AVR單片機最小系統(tǒng)為核心的控制板嗎,？

不錯,，Arduino就是以ATMEL公司的AVR單片機為核心的單片機控制板，板上除了ATmega168最小系統(tǒng)電路外,，還包含了穩(wěn)壓電路,，USB轉(zhuǎn)串口電路，一些指示用的LED,，以及一些擴展用的電路插座,。

僅僅一個單片機最小系統(tǒng)，為何能風(fēng)靡歐美臺灣的學(xué)生愛好者呢,？

下面我們以圖表的形式來比較一下單片機裸機,、市面上一般的單片機開發(fā)板和Arduino之間的比較。

上面的表格中列出了三種選擇方案的最直觀比較（表中沒有比較購買渠道的便利性比較,，隨著網(wǎng)絡(luò)購物的普及，這一點已經(jīng)不再成為愛好者們需要特別關(guān)注的問題）,，看起來似乎Arduino并沒有特別的優(yōu)勢,，那么為什么Arduino會得到如此熱度的追捧呢？

要回答這個問題,，我們必須首先回顧一下Arduino的發(fā)展歷程,。2005年，意大利 Ivrea 一家高科技設(shè)計學(xué)校的老師Massimo Banzi為了能給學(xué)生們提供一種便宜好用的微控制器平臺,，與當(dāng)時在這所學(xué)校做訪問學(xué)者的西班牙籍芯片工程師David Cuartielles合作設(shè)計了最初的Arduino電路板,。隨后Arduino便開始迅速的在歐洲流行起來,，并且逐漸將春風(fēng)吹到了美國、日本,、臺灣,、香港等地區(qū)，最近一兩年更是在大陸地區(qū)蓬勃的發(fā)展起來,。

Arduino獨有的幾種優(yōu)勢表現(xiàn)在下列方面：

開放性：Arduino的硬件電路的軟件開發(fā)環(huán)境都是完全開源的,，在不從事商業(yè)用途的情況下任何人都可以使用、修改和分發(fā)它,。這樣不但可以使用戶更好的理解Arduino的電路原理,，更可以根據(jù)自己的需要而去修改它。比如由于空間的限制,，需要設(shè)計異形的電路板,；或是將自己的擴展電路與主控制電路設(shè)計到一起。

易用性：對于稍微有心的人,，不論基礎(chǔ)如何,，只要他有興趣，拿到Arduino之后的一個小時之內(nèi),，應(yīng)該就可以成功運行第一個簡單的程序了,。Arduino與PC的連接采用了當(dāng)下最主流的USB連接，你可以像使用一只MP3一樣把Arduino與電腦直接連起來而不要再額外安裝任何驅(qū)動程序,。而且Arduino的開發(fā)環(huán)境軟件也非常的簡單,，一目了然的菜單，僅提供了最必須的工具欄,，除去了一切可能會使初學(xué)者眼花繚亂的元素,，你甚至可以不閱讀手冊便實現(xiàn)代碼的編譯與下載（我可沒說編寫）。

交流性：對于初學(xué)者來說,，交流與展示是非常能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的途徑,。但有些時候，你用AVR做了個循跡小車,，我用PIC做了個小車循跡,。那么對單片機理解還不是特別深刻的初學(xué)者來說，交流上恐怕就會有些困難,。而Arduino已經(jīng)劃定了一個比較統(tǒng)一的框架,，一些底層的初始化采用了統(tǒng)一的方法，對數(shù)字信號和模擬信號使用的端口也做了自己的標(biāo)定,，初學(xué)者在交流電路或程序的時候非常方便,。

豐富的第三方資源：Arduino無論硬件還是軟件，都是全部開源的,，你可以深入的了解到底層的全部機理,，也預(yù)留了非常友好的第三方庫開發(fā)接口,。秉承了開源社區(qū)一貫的開放性和分享性，很多愛好者在成功的實現(xiàn)了自己的設(shè)計后,，會把自己的硬件和軟件拿出來與大家分享,。對于后來者來說，你可以在Arduino社區(qū)輕松找到自己想要使用的一些基本功能模塊：舵機控制,、PID調(diào)速,、A/D轉(zhuǎn)換等。特別一些模塊供應(yīng)商也開始越來越重視Arduino社區(qū),，會為自己的產(chǎn)品提供Arduino下的使用庫，這些都極大的方便了Arduino開發(fā)者,，使你可以不必拘泥于一些基本功能的編寫,，而可以把自己的精力更多的放在自己想要的功能設(shè)計中去。

是的,，單純從嵌入式開發(fā)的技術(shù)角度來說,，Arduino并不是第一選擇，為了盡可能的照顧初學(xué)者甚至是電子開發(fā)的門外漢,，Arduino定制了很多底層的設(shè)計,，這也是許多經(jīng)驗豐富的嵌入式設(shè)計人員對Arduino嗤之以鼻的原因之一?；仡^看看上面列出的那些Arduino的優(yōu)勢所在,，那么Arduino的定位究竟在何處呢？

Arduino誕生之初確實是為嵌入式開發(fā)的學(xué)習(xí)而生,，但發(fā)展到今天,，Arduino已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了嵌入式開發(fā)的領(lǐng)域。在臺灣,，Arduino被稱為“科技藝術(shù)”,，很多電子科技領(lǐng)域以外的愛好者，憑借豐富的想象力和創(chuàng)造力,，也設(shè)計開發(fā)出了很多有趣的作品,。

在大陸，Arduino更多的還是作為一種嵌入式學(xué)習(xí)和開發(fā)工具出現(xiàn),，但是它的魅力絕不僅僅如此,，它完全可以作為一種新“玩具”，甚至新的藝術(shù)載體,，來吸引更多各個領(lǐng)域的人們加入到Arduino的神奇世界里來,。

用Arduino控制的三輪小車

擦除白板的自動機器

發(fā)條微博自動給你煮咖啡

是不是已經(jīng)迫不及待，想要開始你的Arduino之旅了,？趕快到購物網(wǎng)站上搜一搜Arduino,，然后……是不是被各種不同的Arduino控制板搞花了眼,？

Arduino并不是一成不變的，每隔一段時間,，Arduino官方組織就會發(fā)布最新的設(shè)計,，對Arduino在原有基礎(chǔ)上進行升級，讓愛好者們更方便的使用,。同時,，為了滿足不同層次的開發(fā)要求，Arduino也推出了不同版本的控制板設(shè)計,，這里我們來認(rèn)識一下使用最多的幾種設(shè)計：

Arduino Uno

Uno版本應(yīng)該說是Arduino的基礎(chǔ)板,，也是初學(xué)者的第一選擇。它提供了基本的數(shù)據(jù)接口,，對初學(xué)者足夠的存儲空間,，無論是讀取傳感器，還是驅(qū)動電機,，或者與電腦通信,，都可以輕松的勝任。

Arduino Mega 2560

這一版可以算是Uno的升級版,，各種接口的數(shù)量比Uno要多,，而且其搭載的單片機型號也要比Uno的單片機更高級一些，運算速度更快,。如果你覺得Uno的硬件資源無法滿足你的需求,，那么你可以嘗試一下Mega，當(dāng)然價格也會比Uno要更高一些,。

Arduino Nano

這個可以說是Uno的簡版,，優(yōu)先考慮了體積上的優(yōu)化，盡量將體積做到最小,，可以滿足一些手持設(shè)備或體型微小的設(shè)備使用,。當(dāng)然性能上相比Uno也略有縮水。

也許有些心急的朋友已經(jīng)要問了：哪一款可以控制步進電機,？哪一款可以實現(xiàn)無線通信,？哪一款可以演奏音樂……

如果我告訴你都不可以，你會不會很失望,？

Arduino作為一種控制芯片,，所起的作用類似于我們的大腦，大腦是無法自行運動或是發(fā)聲的,。大腦所起的作用類似于指揮官,，Arduino也是如此，想要做一些實際任務(wù),，離不開外圍電路的支持,。

很多人又要頭痛了,，電子電路完全不懂怎么辦？其實現(xiàn)在這一點也已經(jīng)不是什么大問題,。對于電子專業(yè)的學(xué)生,，或是想要學(xué)習(xí)電子電路的愛好者，當(dāng)然要一切靠自己,，查資料,，買元件，做PCB板,，焊電路……這其中當(dāng)然會有很多辛苦,，可其中學(xué)到的知識無疑也是裝入自己口袋的。

如果不想在電子電路方面花費太多的精力,，也沒有問題?，F(xiàn)在很多廠商也開發(fā)了各種各樣的Arduino外圍功能電路，無論是電機驅(qū)動,、無線通信,、音樂播放,，還是讀取各種各樣物理信號的傳感器（壓力,、速度、傾角,、方向等等）,，都應(yīng)有盡有，而且使用方便,，可以直接連到Arduino控制板上工作,。

          電機驅(qū)動板                    藍(lán)牙模塊

霍爾傳感器                光敏傳感器          煙霧傳感器

說完了硬件，那么我們接下來談?wù)労芏嗳硕碱^痛不已的軟件開發(fā)吧,。Arduino的代碼結(jié)構(gòu)和一般的嵌入式代碼結(jié)構(gòu)略有不同,，一般的嵌入式代碼都是main函數(shù)中一個死循環(huán)，程序不斷的反復(fù)執(zhí)行,，單片機在每個循環(huán)內(nèi)讀取各個外部端口的數(shù)據(jù),，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)來做出相應(yīng)的策略判斷，把指令再通過外部端口傳出去,，達(dá)到控制外部設(shè)備的目的,。

Arduino的程序運行方式與此差不多，只是代碼結(jié)構(gòu)略有不同,。Arduino代碼中沒有main函數(shù),，而是使用了兩個不同的必備函數(shù)：

Void setup()

{

}

Void loop()

{

}

相信很多朋友已經(jīng)猜出來了，Arduino代碼是把初始化的代碼放在了setup函數(shù)中,，而把需要不斷循環(huán)執(zhí)行的代碼放在了loop函數(shù)中,。與傳統(tǒng)的嵌入式程序雖然結(jié)構(gòu)不同,，但設(shè)計思想還是一致的。

開發(fā)環(huán)境軟件截圖（此開發(fā)環(huán)境可以在Arduino網(wǎng)站上免費下載）

Arduino的代碼語法與C++類似,，也包含了類和對象的支持,。即便是沒有任何代碼編寫的基礎(chǔ)，也可以很快上手,。關(guān)于Arduino的代碼編寫,，無論是Arduino的官方網(wǎng)站，還是網(wǎng)絡(luò)上都有了相當(dāng)豐富的資料,，這里不再累述,。

很多Arduino制作還要涉及另外一種程序的編寫，便是上位機程序,。一般是PC端的程序,，你可以采用任何你所熟悉的高級語言進行開發(fā)，接收Arduino控制板所傳遞過來的數(shù)據(jù)（串口傳輸）,，在屏幕上顯示輸出或?qū)懭胛募?/font>VB,、VC++、Delphi,、Flash script,、Processing等等都能滿足你的要求。