Arduino图形化编程

发布于 2020-11-9 18:23
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Arduino简介
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。电子平台是什么意思呢,就是说,Arduino有对应的很多的开发板,还有很多的传感器,这些传感器都是围绕着Arduino开发板量身定做的。使用方便操作简单。

当然了,说了是平台,单独硬件多怎么能构造起一个平台呢?事实上他还有一些免费的软件给别人去开发使用,而且这一些软件也都是围绕这Arduino量身定做的。

Arduino IDE就是其中的一款比较热门的软件。

首先解释一下什么是IDE呢,就是一个集成开发环境,一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。简单地来说,就是我们把代码写到编辑器,然后借助这个IDE就可以实现把这些代码转换为机器语言,然后烧录到单片机中。

Arduino IDE 有几个按键,一个是工具,在这里你要选择你开发板的型号,你是用哪个端口进行连接。这一部分很重要,如果错了的话,你就无法正常上传程序去控制它。

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Arduino IDE 的界面比较简洁,对于要使用图形化编程的同学来说,你可以不用考虑怎么去在这个IDE里面用代码去实现你要实现的功能。因为你完全可以直接使用图形化编程这去进行编程。

 

安装Arduino驱动


如果你拿到了Arduino 开发板,你就需要先安装驱动,那么你的电脑才能识别到这是Arduino开发板,Arduino驱动程序就在Arduino IDE 下drivers文件夹下,在你安装的Arduino IDE下打开它文件所在位置,就可以看到 drivers文件夹。

 

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在“我的电脑”右键,设备管理器,选择端口这个选项,或者在搜索这里选择设备管理器,找到端口这个选项。

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打开设备管理器,如果你没有插入单片机,就会看到这样的界面

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插上单片机后就会发现多了一行叫做端口的,然后因为你没安装驱动,所以在端口这一栏就只能看到是USB设备,无法识别他是单片机。

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你可以选择这个COM3这个选项,右键点击它,选择更新驱动程序。

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然后就会弹出下面这个图,选择第二个框,我们手动添加,这样速度快一点,准确一点。

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前面我们已经说了这个驱动程序就在我们安装的那个Arduino 所在文件夹的 drivers 文件那里,所以我们现在要做的就是让电脑去那里寻找驱动程序。

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需要注意的是,这一个路径必须是你的drivers文件夹所在的位置,比如:我的drivers 文件就在这里,那么我的路径就是D:\scratch\arduino-1.0.6\arduino-1.0.6\drivers,所以我的那个图8的搜索位置就得改成下面的路径。

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在完成了这个位置的选择后基本上驱动就完成了。然后你再一次打开设备管理器,再一次去看看那个端口,你会发现有所变化。之前的USB设备已经改成了单片机的型号,因为我们用的信号是 Arduino mega 2560这个型号的单片机,所以就会看到USB设备变换成它。

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ArduinoBlock

 

接下来就是讲我们的主角了,Adrublock这个图形化编程插件,这个插件是依赖着Adruino IDE的。什么意思呢,就是Adrublock是Adruino IDE的一个工具,有了这个工具就可以直接图形化编程,跟scratch一样。所以你需要先下载安装Adruino IDE这个软件。然后再安装Adrublock。这个过程看似很复杂,实际上是很简单一个操作,可以自行百度,这个还是有很多资料的。安装起来不难。安装完了之后就在工具这一栏看到Ardublock 这个选项,点进去就可以进入到图形化编程的界面。

Ardublock 因为升级换代缓慢,或者是没有人去对他升级换代,所以它不能在一些比较新的Adruino IDE使用,就是在一些版本比较新的Adruino IDE里面,你编写好图形化程序后,下载到Arduino 会失败。所以我们只能用之前比较老一点的版本。你可以看到图11,那个Arduino 1.8.4 后面的1.8.4就是它的版本,这个是一个比较新的版本了,可以看到文件,编辑,项目,工具,帮助都是中文的,我们使用 比较老的版本这些选择按钮就都是英文的了,不过你用去抗拒它,大多数的软件都是英文的,这个可以帮助你去适应其他软件,同时它的英文也才那么几个,不懂就手机词典翻译一下,不难的。

Adrublock 有几类控制命令在它的左侧,通过拉拽这些命令就可以达到一个图形化编程的效果。但是这个图形化编程的其他图形控件都在”主程序DO” 这个控件里面执行。

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Adrublock 有几类控制命令在它的左侧,通过拉拽这些命令就可以达到一个图形化编程的效果。但是这个图形化编程的其他图形控件都在”主程序DO” 这个黄色控件里面执行。如果没有这个黄色控件,程序无法执行,如果没有在黄色控件里面,程序不执行这个语句。

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现在是完成了串口输出的图形化编程,但是并不是这样就可以直接控制单片机,因为单片机不是人,并不能很好地理解我们人类语言,所以要先转换为代码,然后代码再转换为机器语言,单片机才能识别出这些指令。

对于我们使用图形开发的人而言,里面的转换过程是怎样的,怎么转换的,可以不去了解,就像你搭积木一样,你只要关注怎么搭建好一座堡垒就行,不用关心你的积木是由什么材质构成的,里面的分子结构是怎样的。

所以在我们完成后,就点击下载到Arduino ,在Arduino IDE就可以看到对应的代码,但是我们不用管他,直接点击编辑下方的那个箭头,也就是上传建,就可以上传到单片机中,从而控制单片机。

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科普一下串口输出


串口通信你可以理解为单片机在打电话,或者用scratch里面的,认为是单片机在广播。但是这个广播对方要怎么接收到你的信息呢,其实呢,它的实现更像是有线电话。就是串口有俩根线,一根是 TX,一根是RX,TX负责发送信息,RX负责接收信息。所以假设单片机A要跟单片机B通信,那就是A的TX跟B的RX相连。比如A用TX发’A’,然后RX就接收到’A’.

波特率是指每秒传输的符号数,也就是说我们使用串口通信时,要约定好我们在1s,或者一段时间内要发送多少数据,双方要统一好发送数据的时间间隔,比如说我们约定1s发10个,那么我就每隔0.1s左右来读取一下你发送过来的数据。

所以这个波特率越大,那么它单位时间发送的数据就越多,就有可能会来不及接收,单片机的反应速度根跟不上。所以最高的波特率为115200.除此之外还有9600,38400等波特率。

 

编写图形化程序


在你拉控件串口输出的时候,其实就像是scratch里面的广播一样,你只要把这个串口输出拉出来,然后在信息那一栏输入你要的信息就可以,然后你选择下载到Arduino,就会看到相应的代码。

 

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可以看到它正在下载编译,你可以看到图16,那个9600就是它的波特率,你可以在这里修改波特率的值,修改成115200也行。

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到这一步为止,我们已经实现了图形化下载到Arduino 这个图形化转代码的步骤,接下来就是要把这个代码烧录到单片机中去,首先就是要选择对应的型号跟端口。

这个你在插入到电脑后,检查有没有成功插入,然后就找到设备管理器。

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可以看出我们的单片机型号是 Mega2560,然后端口是 COM5,所以我们就在Arduino IDE里面去选择对应的型号跟端口。

点击Tools 这个按钮,然后选择Board 这个选项,选择Arduino mega2560,然后点击 Serial Port这个按钮,选择端口 为COM5。就大功告成,只等烧录。

最后需要提醒大家的俩个点就是:

1. Arduino高版本的不支持Arduino Block这款插件,所以在下载的时候要匹配版本

2. 烧录之前要先选作编译器

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原文作者:Jense++

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已于2020-11-9 18:23:38修改
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