Arduino

Arduino板上有一個小工具: 內建LED。 它在旁邊有個字母L標示。在Arduino Uno板上，它靠近腳位#13: 在Arduino MKR 1010 WiFi板上，它靠近5V輸出腳位: 這個LED通常連接到數字I/O腳位#13上，但在某些板上，如Arduino MKR系列，它連接到腳位#6。 無論如何，你可以使用LED_BUILTIN常數引用正確的腳位，Arduino IDE會根據你編譯的板子正確對應到該腳位。 要使LED亮起來，首先需要在setup()函式中將腳位設置為輸出模式： pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); 然後可以發送HIGH信號給它： digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); 或者 digitalWrite(LED_BUILTIN, 1); 下面是一個簡單的程式，將使內建LED每秒閃爍一次： void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); }

在我的電子教程系列中，我使用了一套我多年來購買的工具。 我確實可以給你一些建議，讓你開始進行我所做的實驗。 Arduino 是一個很棒的項目，我強烈推薦你購買原裝的 Arduino 零件，以支持該項目和整個生態系統。 但是，當你剛開始時，你需要很多小零件，如果單獨購買可能會很貴。你可以找到一些一次性配備許多東西的套件。 特別推薦一個由 Elegoo 生產的套件，你可以在亞馬遜上以53.99美元/45歐元（撰寫時）的價格找到。它被稱為 ELEGOO UNO R3 Project Most Complete Starter Kit w/Tutorial Compatible with Arduino IDE (63 Items)。 這是一個包含了一塊 Arduino Uno rev 3複製板和許多組件、傳感器和小零件的盒子，這些東西通常很有用： 它附帶了很多東西：一個麵包板、很多電線、電阻、LED、電池、擴展板、電源模塊、水位傳感器、數字鍵盤、液晶屏、按鈕、搖杆、步進馬達和伺服馬達、紅外接收器和發射器、繼電器、超聲波傳感器等等。 另一個非常完整且更便宜的套件（但似乎零件和傳感器較少）是 ELEGOO UNO Project Super Starter Kit with Tutorial and UNO R3 Compatible with Arduino IDE。 我給我的一位朋友送了其中一個，很酷。 還有其他類似的套件，但請確保板子是 Arduino Uno，這是更好的起點。 然後我建議你購買一個多用表。任何多用表都可以，你可以在當地工具店或互聯網上的任何地方買到。 就先這樣。你需要先試試便宜的套件，然後如果你喜歡嘗試電子設備，就沒有極限了。 你可以購買一個具有 WiFi 和藍牙通信功能的設備，例如 Arduino MKR Wifi 1010 和 Arduino MKR GPS shield 來使用 GPS 等功能。

1602 LCD 顯示屏是一個具有 2 行，每行 16 個字符的數字和字母顯示屏。 它在許多場景中都有應用，從自動販賣機到火車站。 這款 LCD 顯示屏通常包含在 Arduino 套件中，但這些指令適用於任何具有與 Hitachi HD44780 LCD 控制器兼容的 16 個引腳介面的 LCD 顯示屏。 這個控制器通過 Arduino 的 LiquidCrystal 库 軟件模擬。 在本文中，我將展示使用該顯示屏打印 Hello, World! 的最簡單的用法。 LCD 顯示屏有 16 個輸入引腳。從左到右分別是： VSS 負極連接 VDD 正極連接 VO 調節對比度（在我們的項目中，我們將其連接到一個電位器） RS 連接到 Arduino 的引腳 7 R/W 連接到 - 以將 LCD 設置為“寫入模式” E 連接到 Arduino 的引腳 8 D0-D7 是數據引腳。在此示例中，我們只使用 D4、D5、D6 和 D7。 A 和 K 控制 LED 背光。通過 220Ω 電阻將 A 連接到 +，K 連接到 -。 為了打印 Hello, World!...

伺服馬達是一種可以設定旋轉到超過180度位置的馬達。 它可以在許多需要運動的實用應用中使用。有多種不同大小的伺服馬達。 我們常用的（Arduino、電池供電應用）被稱為微型伺服馬達或遙控伺服馬達，像是SG90： 和MG90S： 我提到的這兩款以相同的方式運作。 你可以在這裡看到一個裝有多個MG90S的機械臂： 伺服馬達通常會附帶多種不同的角錐，你可以將它們附著在上面，就像我拿到的這3個： 根據你需要用它做的事情，你可以選擇使用哪一個： 我們有3根電線從它們的盒子中伸出：棕色電纜是負極（0V），紅色是正極（5V），橙色電線是信號線。 通過在信號線上發送電脈衝，來控制伺服馬達。 脈衝寬度將決定馬達的旋轉。 特別地： 1毫秒的脈衝將使伺服馬達旋轉到0°。 1.5毫秒的脈衝將使伺服馬達旋轉到90°。 2毫秒的脈衝將使伺服馬達旋轉到180°。 1毫秒和2毫秒之間的所有值都將引起相對於該值的旋轉。 正如我們將在項目中看到的那樣，使用Arduino時，我們將使用一個抽象了這個低階信號脈衝的庫，所以我們只需簡單地說明我們希望使它旋轉到從0°到180°的角度。

介紹關於電子學的新系列 這篇文章是我想要開始關於電子學的新系列。 電子學是我非常熱衷的領域，我相信它跟程式設計非常類似。我們將輸入轉換成輸出，通過將簡單的元件結合成更複雜的結構來創建有用的系統。 這與我們在軟體程式設計中做的事情很相似，只是電子學更加實際，而且在屏幕前工作時，我們可以暫時中斷，轉而專注於讓我們能創建實際的現實世界項目的工藝中。當你加入像Arduino這樣的可編程開發板時，這就是實際的嵌入式，低層次的程式設計。 我之前有一點談論過電子學，只是不多。 特別是我在《Arduino簡介》（/arduino-introduction/）中談到了Arduino，並且我寫了一篇《Arduino程式語言簡介》（/arduino-programming-language/）的介紹。 然後，我介紹了三個熱門的開發板： Arduino Uno rev 3 Arduino Uno WiFi rev 2 Arduino MKR WiFi 1010 並且我還將Arduino與另一個非常受歡迎的設備，樹莓派進行了比較：[/arduino-vs-raspberry-pi/]。 這就是我在這個博客中關於電子學的範疇。 這些都是非常高層次的。Arduino是一個非常簡單易用的開發板，但在底層它還抽象了很多微小的細節並提供了很多內建設施。 Arduino是一個非常有趣的電子學入門點。 不過，從跟隨“點亮LED”教程到真正掌握電子學還有很長一段路要走。 這個系列的目的是，提供一個更深入的電子學探索。從一個不同角度，避免過多講解理論和數學。 抽象微小的細節，但實際應用這些概念。 為什麼要開始談論電子學？嗯，因為我喜歡談論它、閱讀它、觀看相關視頻，同時我也喜歡使用電子設備和電子元件來創造東西。 當你對電子學和電力有了基本的理解後，將會打開一個嶄新的世界。 在過去的十年裡，我們從一個將電腦安裝在桌子上的社會進化成每個人口袋中都有一台功能強大、連接到互聯網的設備。 我相信在未來，隨著5G、廉價移動網絡以及可再生能源的不斷進步，我們將完全沉浸在比今天更多的電子世界中，而理解這一切的工作原理是一種非常有價值的技能。 這是一個可以為你帶來高薪的技能，同時也是一種可以在DIY和工藝中獲得很多滿足感的技能。 自己製作設備和工具，並且看到它們在現實世界中真的工作，這讓你對自己感到非常自豪。 當然，你可能不會學會如何製作下一代iPhone，但也許你會學會如何創建一個簡化版的計算機，或者如何製作一些很酷的電路。 相比於其他更昂貴的嗜好，這是一個很廉價的選擇。 我是一個程式設計師和工程師，我在高中和大學時學過電子學，但通過這個系列，我想要重新學習電子學，從基礎知識開始，與你一同學習。 首先，我們將深入討論模擬電子學。 我們先談論一些基礎知識： 模擬與數位 電流 電壓 Vcc、接地、… 電阻 短路 你的第一個電路 使用面包板進行原型設計 使用多用表測量電壓、電流和電阻 接著，我們將深入研究電子元件： 電阻器 發光二極體（LED） 二極管 按鈕 電位計 電容器 電感器 開關 變壓器 晶體管 閘流體 七段顯示器 LED顯示器 液晶顯示器 光敏二極體 蜂鳴器和揚聲器 接下來我們將探索讓我們與外界進行接口和獲取數據的傳感器的奇妙世界，包括： 熱敏電阻 熱偶 傾斜傳感器 加速度傳感器 壓力傳感器 振動傳感器 濕度傳感器 聲音傳感器 光敏電阻 光敏閘流體 光敏晶體管 磁感應器 接近傳感器 麥克風 鍵盤 我們將學習如何使用這些傳感器以及如何使用Arduino板進行有趣的實踐：...

在我的一些電子教程中，我通常會將電路連接到一個9V電池，因為這是非常簡單且容易找到的。 但這並不是最佳的解決方案。首先，電池會隨著時間的推移而耗盡，無法提供所宣稱的9V電壓。 麵包板電源模組通過從電池、12V適配器或其他任何電源的“桶型插孔”輸入，根據我們的需求為電路提供5V或3.3V電壓。我們將很快引入Arduino系列開發板到我們的電路中，而所有的Arduino電路都將使用這些電壓。 有很多不同的模組可供選擇，這是我想要向你展示的電源模組，它是Elegoo套件的一部分，我建議你去購買，但也有其他品牌販售相同形狀和特性的產品，你可以在亞馬遜上搜索“Arduino電源”來看看其他選擇： ！ ！ ！ ！ ！ 輸入電壓範圍為6.5V至9V直流電。 最大輸出電流為700mA。 我們可以直接將其連接到麵包板上： ！ ！ ！ 然後，你可以在每側選擇要應用到麵包板上的電壓，可以獨立選擇5V，例如這種情況： ！ 或者3.3V，通過更改跳線的位置： ！ 你也可以將其關閉，將跳線放置在中間位置： ！ 然後，你可以使用桶型插孔連接到12V至220V適配器： ！ 按下灰色按鈕開啟它，LED燈將會亮起： ！ ！ USB端口並不是用來為電源模組供電的，它用於根據需要供電給USB設備（例如Arduino）。 麵包板上還有其他提供GND、5V和3.3V的輸出接口，以防需要使用： ！