Arduino和单片机的关系是什么？

我相信所有嵌入式和创客DIY的人都对Arduino有所了解,但是Arduino到底是什么？Arduino和单片机的关系是什么？这篇就来好好说说，让刚接触的人有一些了解。
初识Arduino

Arduino是一款火遍全球的开源电子原型平台。创客和电子科技爱好者可以发挥自己无穷的想象力与创造力，结合Arduino与各种传感器，设计开发出各种有趣好玩或实用的作品。Arduino平台的基础其实就是AVR指令集的单片机。
什么是单片机？

官方的解释里单片机就是一台能够工作的计算机包含以下几个部份：中央处理单元CPU（进行运算、控制）、随机存储器RAM（数据存储）、存储器ROM（程序存储）、输入/输出设备I/O（串行口、并行输出口等）。在个人计算机（PC）上这些部份被分成若干块芯片，安装在一个被称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份全部被做到一块集成威廉希尔官方网站 芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如模拟量/数字量转换（A/D）和数字量/模拟量转换（D/A）等。目前为止最常用的就是51单片机和32单片机。
单片机有什么用？

单片机的使用领域已十分广泛，如仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
什么是Arduino？

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(ArduinoIDE)。由一个欧洲开发团队于2005年冬季开发。其成员包括Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis和Nicholas Zambetti等。
它构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。
主要包含两个的部分:硬件部分是可以用来做威廉希尔官方网站 连接的Arduino威廉希尔官方网站 板;另外一个则是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino威廉希尔官方网站 板后，程序便会告诉Arduino威廉希尔官方网站 板要做些什么了。
Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，收录进微控制器。基于Arduino的项目，可以只包含Arduino，还可以包含Arduino和其他一些在PC上运行的软件，他们之间进行通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)来实现。
Arduino种类

因为目前Arduino行业的火爆，导致各种开发板让人看得头昏眼花。这里我就来简单的讲解几种Arduino开发板。
要区分这么多板子，挑选合适的Arduino，主要看以下三个方面：性能、特性以及尺寸。

• 首先看性能。即处理器内存、时钟频率以及位宽。硬件处理能力通常完全取决于这块板子的芯片，同时芯片也限制了能够运行的软件。
  
• 其次看特性。包括所有板子上除微处理器之外的所有东西，例如输入/输出针脚，集成元器件（按钮、LED、电机驱动等）以及可用接口的种类和数量（USB、以太网等）。
  
• 最后看尺寸。由于项目性质不同，其留给电子部分的体积和重量也大相径庭。
  
  

常见的几种开发板。

• Arduino Uno
  处理器: ATmega328 (8位 CPU, 16MHz 时钟频率, 2KB SRAM, 32KB 闪存)
  特性: 14 个数字 I/O 口, 6 个模拟输入口, 可更换处理器设计尺寸: 75 x 55mm
  价格：适中
  
  
  
  
  
  
• Arduino Leonardo处理器: ATmega32u4 (8位 CPU, 16MHz 时钟频率, 2.5KB SRAM, 32KB 闪存)
  特性: 20 个数字 I/O 口, 其中12 个可作为模拟口, 原生支持USB
  尺寸: 75 x 55mm
  价格: 适中
  
  
  
  
  
  
• Arduino nano
  Arduino Nano 是一款小巧的，可以在面包板使用的CPU，ATmega328P产品。提供与UNO板子一样的外部连接特性，并且也具有外部的插脚接口。UNO是意大利语，是一的意思，即Arduino UNO是Arduino的第一个控制板子。Arduino Nano字面翻译Nano是侏儒的意思，即是一个个头很小的板子。
  价格： 适中
  
  
  
  
  
  
• Arduino Mega 2560
  Arduino Mega 2560是基于ATmega2560的微控制板，有54路数字输入/输出端口（其中15个可以作为PWM输出），16路模拟输入端口，4路UART串口，16MHz的晶振，USB连接口，电池接口，ICSP头和复位按钮。简单地用USB连接电脑或者用交直流变压器就能使用。Mega 2560 是Arduino Mega系列的升级版。Mega 2560与之前的板子（最大）不同在于：它没用FTDI USB-to-serial驱动芯片，而是用ATmega16U2编程作为USB-to-serial传输器（V1版本使用8U2）。
  价格：略高
  
  
  
  
  
  
  

Arduino编译环境下载安装

安装包下载（推荐）

下载地址：https://download.csdn.net/download/qq_44629109/12691404
官网下载

下载地址：2.认识Arduino IDE我们先简单认识一下Arduino的这个编译器，以后可是要经常和它打交道的。https://www.arduino.cc/en/Main/Software
安装的过程，基本上都一路“Next”下去就行了，很容易。
认识Arduino IDE

本次举例的项目就是在Arduino UNO板上点亮13号引脚的LED灯，然后一秒闪一秒灭，做出一个闪烁的点灯程序。初学者建议Arduino UNO型号的控制板因为比较稳定，而且按照上面步骤也已经部署好了Arduino开发环境，安装好USB驱动。
1. 连接Arduino控制板和电脑

将USB线一端插在Arduino控制板上，一端插在电脑的USB接口上。（注意：独立工作时Arduino控制板既可以选择从USB供电, 也可以选择用充电宝或电源适配器供电）





连接Arduino控制板和电脑
打开Arudino IDE，就会出现Arduino IDE的编辑界面
2. 认识Arduino IDE

我们先简单认识一下Arduino的这个编译器，以后可是要经常和它打交道的。 Arduino IDE是Arduino产品的软件编辑环境。简单的说就是用来写代码、下载代码的地方。





任何的Arduino产品都需要下载代码后才能运作。
我们所搭建的硬件威廉希尔官方网站 是辅助代码来完成的，两者是缺一不可的。如同人通过大脑来控制肢体活动是一个道理。如果代码就是大脑的话，外围硬件就是肢体，肢体的活动取决于大脑，所以硬件实现取决于代码。
Arduino IDE基本的功能区已经在上面标示出来了，上图大部分的白色区域就是代码的编辑区，用来输入代码的。注意，输入代码时，要切换到英文输入法的模式。下面黑色的区域是消息提示区，会显示编译或者下载是否通过。
3. 下载一个点灯程序

UNO板上P13上有一个LED，这段测试代码就是让这个LED灯闪烁。
void setup() {  pinMode(13, OUTPUT); } void loop()  {    digitalWrite(13, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)     delay(1000);                    // wait for a second    digitalWrite(13, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW           delay(1000);                       // wait for a second         } 程序在下载之前，我们还要先告诉Arduino IDE，我们用的是什么板子以及相应的串口是哪个。
4.设置板卡型号

Arduino包括多种版本的主控器，其中比较常见的是Uno、nano、Leonardo以及Mega系列的控制器。
在板子一栏，你需要根据自己选择的主控硬件的固件类型来选择板卡。（样例中选用的以Uno为bootloader的控制器） 工具 > 板卡 > Arduino Uno





并且要设置串口，工具 > 串口 > xx，这里的xx要和我们电脑设备管理器中看到的一致。
5. 编译上传






上传完毕，不出意外，我们就能在板子上直观地看到程序运行的效果了：
Adruino Uno板上13号引脚的LED灯在闪烁。