探索Arduino：物联网硬件解决方案的理想之选

### 探索 Arduino：物联网硬件解决方案的理想之选 #### 1. 什么是 Arduino Arduino 是一个开源硬件原型平台，由开源软件环境提供支持。它于 2005 年首次推出，旨在让硬件和软件易于使用，并尽可能广泛地普及。最初的目标用户包括艺术家和爱好者，他们需要微控制器来让自己的设计和创作更有趣。如今，由于其易用性和多功能性，Arduino 已迅速成为更广泛用户和更多样化项目的首选。 - **官方网站资源**：官方网站（http://arduino.cc/en/）提供了丰富的信息，包括优秀的“入门”教程、实用的项目创意列表，以及用于编写控制 Arduino 代码（称为草图）的类 C 语言完整参考指南。 - **Arduino IDE**：Arduino 提供了一个集成开发环境（IDE），可在 Linux、Mac 和 Windows 系统上运行。在这个 IDE 中，你可以编写和编译草图，然后通过 USB 连接将其上传到 Arduino。草图采用特殊格式编写，包含两个必需的方法：`setup()` 用于初始化代码，`loop()` 用于控制 Arduino 的代码。语言类似 C 语言，你可以定义自己的变量和函数。更多编写草图的完整指南可查看 http://arduino.cc/en/Tutorial/Sketch。 - **扩展功能**：你可以通过编写库来扩展草图的功能并实现代码复用，这些库可以封装诸如网络、使用存储卡、连接数据库、进行数学计算等特定功能。许多这样的库已包含在 IDE 中，还有一些由其他开发者通过开源协议贡献给 Arduino.cc，部分已与 IDE 捆绑。 #### 2. Arduino 的硬件特性 - **引脚和盾牌**：Arduino 支持多个模拟和数字引脚，可用于连接各种设备和组件并与之交互。主流板具有特定的引脚布局（称为头部），允许使用称为盾牌的扩展板。盾牌可以为 Arduino 添加额外的硬件功能，如以太网、蓝牙和 XBee 支持。Arduino 和盾牌的物理布局允许堆叠盾牌，因为每个盾牌使用不同的 I/O 引脚。 - **面包板的使用**：在开发或制作电路原型时，Arduino 与面包板配合使用效果最佳。面包板允许你插入电子组件，并通过列提供互连性，你可以将两个组件的引脚插入同一列以建立连接。面包板分为两行，便于在板的中心使用集成电路。可以使用电线（称为跳线）将面包板上的电路连接到 Arduino。 #### 3. Arduino 官方品牌板 | 型号 | 处理器 | 数字 I/O 引脚 | 模拟引脚 | 闪存 | SRAM | 时钟速度 | 特殊功能 | 适用场景 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | Arduino Zero | 32 位 | 20 个（18 个可作模拟引脚） | 18 个 | 256KB | 32KB | 48MHz | USB 主机端口 | 大多数 Arduino 项目，需要更多内存和处理能力的场景 | | Arduino Yún | Atmel ATmega32U4 和 Atheros AR9331 | - | - | - | - | - | USB 主机控制器，WiFi 和以太网网络，可作为无线接入点 | 需要结合 Arduino 盾牌和 Python 脚本，提供强大无线接入点功能的项目 | | Arduino Leonardo | ATmega32u4 | 20 个（12 个可作模拟引脚，7 个可作 PWM 输出） | 12 个 | 32KB | 2.5KB | - | 可作为 USB 设备连接到主机计算机 | 升级旧的 Arduino 项目，使用新盾牌的场景 | | A