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ArduinoUNO电子产品设计分析 本文关键词：电子产品，分析，设计，ArduinoUNO
ArduinoUNO电子产品设计分析 本文简介：【摘要】Arduino是源于意大利的一个开放源代码的硬件平台，具有使用简单、功能多样等优点，目前已广泛地应用在电子产品设计中。文中详细地介绍了ArduinoUNO的资源、开发环境、程序语法的主要结构，并通过具体实例介绍ArduinoUNO的使用方法。【关键词】开源硬件；ArduinoUNO；电子产品
ArduinoUNO电子产品设计分析 本文内容：
【摘要】Arduino是源于意大利的一个开放源代码的硬件平台，具有使用简单、功能多样等优点，目前已广泛地应用在电子产品设计中。文中详细地介绍了ArduinoUNO的资源、开发环境、程序语法的主要结构，并通过具体实例介绍ArduinoUNO的使用方法。
【关键词】开源硬件；ArduinoUNO；电子产品设计
一、概述
随着物联网技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，对电子产品的需求已经不仅是满足基本使用的功能，而是电子产品的人性化、智能化等所带来的独特体验。同时对于电子产品的硬件需求也日益提高。Arduino是目前全球最流行的开源硬件之一。它源于意大利的一个开放源代码的硬件平台,该平台包括一块具备简单I/O功能的电路板以及一套程序开发环境软件。Arduino可以用来开发电子产品，它可以读取大量的开关和传感器信号，并且可以控制电灯、电机和其他各式各样的物理设备；Arduino也可以开发出与PC相连的周边装置，能在运行时与PC上的软件进行通信。这也使得越来越多的电子产品设计者使用Arduino进行项目和产品开发，并且在电子产品设计、物联网等开发领域得到了广泛地的应用。目前Arduino已经推出了多种不同型号的开发板以及衍生开发板，如ArduinoUNO，ArduinoDue，ArduinoNano，ArduinoMini等等。在众多的不同类型开发板中，目前使用最为广泛的是ArduinoUNO。它具有14个数字I/O口，6个模拟I/O口，一个复位开关，一个ICSP下载口，支持USB接口，可以通过USB接口供电，也可以使用单独的电源供电。并且Arduino软件可以运行在Windows，MacintoshOSX，和Linux操作系统。而大部分其它的单片机系统都只能运行在Windows上。
二、ArduinoUNO的开发环境
ArduinoUNO的开发环境是以AVR-GCC和其他一些开源软件为基础，采用JAVA编写的，软件无需安装，下载完成解压缩后就可以直接打开使用了。当把程序下载到ArduinoUNO时，它会自动把写的代码转换成C语言，在传给AVR-GCC编译器，然后把代码最终编译成微处理器能明白的指令。在传统的开发方式中，需要理清每个寄存器的意义及之间的关系，然后通过配置多个寄存器来达到目的。而在ArduinoUNO中，使用的Arduino语言是指Arduino核心库文件提供的各种应用程序编程接口（API）的集合，这些API是对更底层的单片机支持库进行二次封装所形成的，用API替代了繁杂的寄存器配置过程。设计者不用关心对寄存器、地址指针之类的操作就能直观地控制Arduino，不仅增强了程序的可读性，降低了软件开发难度。使设计者只需关注创意与实现，缩短了项目开发周期，提高了开发效率。ArduinoUNO的程序语法结构必须包含以下两个函数：setup()与loop()。setup()在程序流程中只会执行一次，所以用于定义所有需要设定、初始化的参数和函数，或是引脚功能的指定，都会在这部分先定义完成。loop()是主程序的执行内容，只要电源不中断，函数内的程序就会一直执行。
三、应用实例
ArduinoUNO的开发环境方便且简单易懂，所以在电子产品设计等方面应用较多，下面通过控制LED闪烁的例子来说明ArduinoUNO的开发环境使用。由于在ArduinoUNO板的13号引脚上已经接了一个LED灯，我们就可以不用进行外接元件及连线。直接编写程序，如下所示。intledPin=13;//设定控制LED的数字IO脚voidsetup(){pinMode(ledPin,OUTPUT);//设定数字IO口的模式，OUTPUT为输出}voidloop(){digitalWrite(ledPin,HIGH);//设定PIN13脚为HIGH=5V左右delay(2000);//设定延时时间，2000=2秒digitalWrite(ledPin,LOW);//设定PIN13脚为LOW=0Vdelay(2000);//设定延时时间，2000=2秒}程序编写完成后，点击编译按钮实现程序的编译，在状态栏会提示程序编译完成，信息提示区会显示程序编译完成后的大小。编译完成后点击通过USB下载代码，完成后状态栏会有下载完成的提示。之后就可以观察到ArduinoUNO控制板上LED灯亮一秒，灭一秒，如此往复。
四、结语
ArduinoUNO因其具有开源性等优点以及拥灵活、易用的硬件和软件，便于设计者和爱好者设计出更多具有创意的电子产品。
参考文献
[1]桂淮蒙.基于Arduino的电子产品设计[J].电脑编程技巧与维护，2018.09
[2]孙宏伟，肖正洪.开源硬件ArduinoUNO的原理与应用[J].《新校园》,2013.09
[3]崔阳,张维华,白云峰.一种基于Arduino的智能家居控制系统[J].电子技术应用,2015.04
作者：郭锐 孙宏伟 单位：四川航天职业技术学院
ArduinoUNO电子产品设计分析 来源：网络整理
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