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Arduino的IDE
2013-04-18 09:14:17     我来说两句
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本文所属图书 > Arduino从基础到实践

采用Arduino进行电子制作越来越流行,在网络上可以找到很多用Arduino制作机器人、媒体互动产品、电子创意项目的案例。本书用50个项目来介绍Arduino的应用,从最基础的输入输出项目逐渐进入较高级的话题,比如Ard...  立即去当当网订购

当你打开Arduino的IDE时,它看起来和图1-13非常相似,如果你使用Windows或者Linux,可能会有一点小小的不同,但是不管怎样,IDE在任何操作系统上看起来都差不多。

IDE界面分成三个部分。顶部是工具栏,代码窗口在中间,消息窗口在底部。工具栏中包含7个按钮。在工具栏下边是一个或一系列标签,标签上有程序的文件名,在右端还有一个按钮。

上边是文件菜单,有下拉菜单,包括File、Edit、Sketch、Tool和Help。为了方便使用,最常用功能的按钮放置在菜单工具栏上(见图1-14)。


 

表1-1列出了工具栏按钮和它们的功能。

表1-1  工具栏按钮及功能


Verify/Compile 检查代码是否有错误
Stop 停止串口监视或其他高亮状态的按钮的高亮
New 生成一个新的空白框架
Open 打开架构库中的一个架构
Save 存储当前架构到架构库
Upload 上传当前代码到Arduino
Serial Monitor 显示从Arduino发来的串口数据
 Verify/Complie按钮用来在加载代码到Arduino之前检查所编代码是否正确。

Stop按钮用于停止串口监视操作,它也可以停止其他高亮状态按钮的高亮。当串口监视正在操作时单击Stop按钮,将在串口数据中获得一个中断点以便进行更详细的检查。如果你正发送数据到串口,速度太快以至于你已来不及读这些数据,此时这项功能是特别有用的。

New按钮用于生成一个新的空白架构,你可以在里边输入代码,IDE会提示你输入文件名和文件存储位置(如果可能尝试用默认的位置),然后给你一个空白的构架去写代码。顶部的标签显示你已经输入的文件名。

Open按钮用于在构架单中显示已存在的构架的列表,就像例子架构那样。你可以使用不同的外围设备运行这些程序。例子构架对初学者非常有用,是编制自己的架构的基础。根据你的设备打开相应的程序,你可以按自己的需要连接或修改这些代码。

Save按钮用于存储架构窗口中的代码到文件中。一旦完成存储,你在当前代码窗口的底部会看到一个“Done Saving”信息。

Upload to I/O Board 按钮用于加载当前架构窗口中的代码到你的Arduino中。在上传之前一定要确保已经选择了正确的开发板型号和端口。在加载架构到Arduino开发板之前一定要保存你的程序,防止意外错误引起系统死机或IDE崩溃。在加载之前单击Verify/Compile按钮也是必要的,确保程序首先没有错误需要调试和排除。

Serial Monitor(串口监视器)是非常有用的工具,特别是在调试程序时。串口监视器显示从你的Arduino开发板(USB口或串口)上输出的串口数据,你也可以通过串口监视器向Arduino传送数据。单击串口监视器按钮后将出现类似于如图1-15所示的窗口。


 

在右下方你可以选择从Arduino发送或接收数据的波特率。波特率是每秒从Arduino开发板发送或接收状态的(或比特数据)变化率。默认的波特率是9600,这意味着如果你要通过串口连接线(此处指的是USB电缆)发送一个字符记录,那么将每秒发送记录中的1200个字母或符号(9600bit/8bit每字符=1200字节或字符),注意比特和字节的概念将在后边讲到。

在串口监视器窗口顶部是一个空的文本框,你可单击Send按钮把其中的字符传送给Arduino。注意,如果没有在代码中编写串口通信程序,串口监视器就不会接收串行数据。同样地,Arduino也会不接受任何串口发送的数据,除非你已经在上传到Arduino的程序中编写了串口通信代码。

最后,空白处是串行数据显示的地方。在图1-15中,Arduino运行在ASSII码状态(互相通信的例子程序)。在这个程序里,Arduino通过串口(USB电缆)输出ASCII码字符到PC,用串行监视器显示这些字符。

单击Serial Monitor按钮可启动串行监视器,单击Stop按钮可结束串行监视器。在Mac或Linux操作系统中,当你单击Serial Monitor按钮时,Arduino板会自己重启(从程序开始处重新执行)。

如果你已经精通通过串口从Arduino接收数据或发送数据的通信方法,可以用其他程序,如Processing、Flash、MaxMsp等实现Arduino与PC之间的通信。当你用Arduino从传感器中读数据、通过串口把数据发送到PC并需要以人能理解的形式显示时,你就要用到串行监视器。

在IDE窗口的底部,你可以看到出错信息(以红色的字符显示)。出错信息将在尝试与板子相连、下载代码或改变代码时出现。在IDE底部的左侧,你可以看到一个数字,这是目前光标在程序中所在的位置。如果你已经在你的窗口中写下代码,向下浏览程序(在键盘上使用 ↓键)你会看到这个数字增加为你向下浏览到的行代号。这对于发现错误是非常有用的,错误将用高亮的错误信息表示出来。

IDE窗口的顶部(如果你使用MAC操作系统,就是横穿屏幕的顶端),你可以看到各种菜单,单击一个菜单可以看到更多的子菜单(见图1-16)。


 

第一个菜单是Arduino菜单(见图1-17),About Arduino选项显示目前IDE的版本号、一个致力于制作这个有吸引力东西的人员名单及其他的信息。


 

紧接下来是Preferences选项,它显示专业配置窗口,在那里你可以改变IDE的各种配置,如默认架构库的位置。Quit选项表示关闭当前程序。

File菜单(见图1-18)包含的功能有生成新的架构、查看架构在架构库中存储的情况(如例子架构)、存储架构及使用Save As选项给架构重新命名、上传新建架构到I/O板(Arduino)、把代码打印出来。


 

Edit菜单提供了剪切、复制、粘贴部分代码的功能。你也可以在代码中选择全部或查找词或词组。Undo和Redo的在编辑出错时会派上用场。


 

Sketch菜单(见图1-20)包含更改/编辑和其他有用功能,包括引入库功能。它将存储在库文件夹中的库用列表的形式显示出来。


 

库是一个代码的集合,可插入架构以提高项目的功能。这种方法避免了大量重复劳动,你可以使用别人已经为各种相同的硬件写好的代码。例如,Stepper库是控制步进电机的一系列功能库。热心人已经做好了控制步进电机所有必要的功能,因此通过插入Stepper库到架构中,就可以使用这些功能去控制电机。通过存储公用代码到库中,可以在项目中一遍一遍地重复使用这些代码。你也可以将代码最复杂的部分隐藏起来。后面将更详细地说明如何使用库。

Show Sketch Folder选项用于显示架构存储文件夹。Add File选项用于增加资源文件到当前架构中,这样你可以把一个大的架构分成几个小的文件,然后把它们加到这个主要的架构中。

Tools菜单(见图1-21)提供多项操作功能。通过这个菜单你可以在第一次启动Arduino开发板时选择开发板型号和串口。Auto Format功能格式化所编代码,使代码看上去更整齐。Copy for Forum选项用于用统一的格式来复制架构窗口中的代码,当用这项功能把代码粘贴到Arduino论坛中(或其他论坛)时,代码看起来的样子与在IDE中的一样,包括语法、颜色等。Arduino Sketch选项用于将架构压缩成Zip格式的文件,并提示你输入存储文件夹。最后,Burn Bootloader选项用于烧写Arduino的引导程序(芯片上的一小段代码,使它与Arduino IDE能兼容)到芯片上。这个操作只能在以下情况下使用:你有一个AVR编程器且已放置在你的Arduino中或在你自己的嵌入式项目中采用一个空白芯片。除非你想烧写许多芯片,否则只买一个已经预编程了Bootloader的Atmega芯片(见图1-22)通常是比较便宜和容易的方法。许多网上商店出售便宜的预编程芯片。


 

菜单的最后一项是Help,在这里你可以找到许多关于IDE、连接到Arduino的参考网址,或其他有用的网址信息。Arduino的IDE是非常简单的,你可以非常快速、容易地学会如何在做项目过程中使用它。当你非常专业地使用Arduino并采用C语言(Arduino中写代码的一种编程语言)编程时,你会发现,Arduino的IDE是非常基础的。如果你需要使用更高级的功能,你可以尝试专业的IDE程序(它们中的一些是免费的),如Eclipse、ArduIDE、GNU/Emacs、AVR-GCC、AVR studio,甚至苹果的Apple’s X Code。

现在你已经安装了Arduino软件,开发板已经连好,并开始工作了。你已经掌握了IDE的一些基本用法,下面我们进入项目1——LED闪灯器。

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