【正文】 Arduino的數(shù)字I/O被分成兩個(gè)部分，其中每個(gè)部分都包含有6個(gè)可用的I/O管腳，即管腳2到管腳7和管腳8到管腳13。在數(shù)字電路中開(kāi)關(guān)（switch）是一種基本的輸入形式，它的作用是保持電路的連接或者斷開(kāi)。Arduino從數(shù)字I/O管腳上只能讀出高電平（5V）或者低電平（0V），因此我們首先面臨到的一個(gè)問(wèn)題就是如何將開(kāi)關(guān)的開(kāi)/斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變成Arduino能夠讀取的高/低電平。解決的辦法是通過(guò)上/下拉電阻，按照電路的不同通常又可以分為正邏輯（Positive Logic）和負(fù)邏輯（Inverted Logic）兩種。Arduino的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)數(shù)字信號(hào)的識(shí)別和處理，但我們所生活的真實(shí)世界并不是數(shù)字（digital）化的，簡(jiǎn)單到只要用0和1就能夠表示所有的現(xiàn)象。例如溫度這一我們已經(jīng)司空見(jiàn)慣的概念，它只能在一個(gè)范圍之內(nèi)連續(xù)變化，而不可能發(fā)生像從0到1這樣的瞬時(shí)跳變，類似這樣的物理量被人們稱為是模擬（analog）的。Arduino是無(wú)法理解這些模擬量的，它們必須在經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字量后，才能被Arduino進(jìn)一步處理。像溫度這樣的數(shù)據(jù)必須先被轉(zhuǎn)換成微處理器能夠處理的形式（比如電壓），才能被Arduino處理，這一任務(wù)通常由各類傳感器（sensor）來(lái)完成的。例如，電路中的溫度傳感器能夠?qū)囟戎缔D(zhuǎn)換成0V到5V間的某個(gè)電壓，、。由于傳感器表達(dá)的是模擬信號(hào)，它不會(huì)像數(shù)字信號(hào)那樣只有簡(jiǎn)單的高電平和低電平，而有可能是在這兩者之間的任何一個(gè)數(shù)值。至于到底有多少可能的值則取決于模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，精度越高能夠得到的值就會(huì)越多。Arduino所采用的ATmega8微處理器一其有6個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC，Analog to Digital Converter），每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度都是10bit，也就是說(shuō)能夠讀取1024（2^10 = 1024）個(gè)狀態(tài)。在Arduino的每一個(gè)模擬輸入管腳上，電壓的變化范疇是從0V到5V，（5/1024 = ）。 Arduino單片機(jī)引腳定義就像模擬輸入一樣，在現(xiàn)實(shí)的物理世界中我們經(jīng)常需要輸出除了0和1之外的其他數(shù)值。例如，除了想用微控制器找開(kāi)或者關(guān)閉電燈之外，我們還會(huì)想控制燈光的亮度，這時(shí)就需要用到模擬輸出。由于Arduino的微控制器只能產(chǎn)生高電壓（5V）或者低電壓（0V），而不能產(chǎn)生變化的電壓，因此必須采用脈寬度調(diào)制技術(shù)（PWM，Pulse Width Modulation）來(lái)模仿模擬電壓。PWM是一種開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源應(yīng)用，它是借助微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常用效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。簡(jiǎn)而言之，PWM是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法，它通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等但寬度不相等的脈沖，而這些脈沖能夠被用來(lái)代替正弦波或其它所需要的波形。在Arduino數(shù)字I/O管腳10和11上，我們可以通過(guò)analogWrite()函數(shù)來(lái)產(chǎn)生模擬輸出。該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，其中第一個(gè)參數(shù)是要產(chǎn)生模擬信號(hào)的引腳（10或者11）；第二個(gè)參數(shù)是用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的脈沖寬度，取值范圍是0到255。脈沖寬度的值取0可以產(chǎn)生0V的模擬電壓，取255則可以產(chǎn)生5V的模擬電壓。不難看出，脈沖寬度的取值變化1，（5/255 = ）。 Arduino單片機(jī)引腳功能表在許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中我們會(huì)要求在Arduino和其它設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)相互通信，而最常見(jiàn)通常也是最簡(jiǎn)單的辦法就是使用串行通信。在串行通信中，兩個(gè)設(shè)備之間一個(gè)接一個(gè)地來(lái)回發(fā)送數(shù)字脈沖，它們之間必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的協(xié)議以保證通信的正確性。在PC機(jī)上上最常見(jiàn)的串行通信協(xié)議是RS232串行協(xié)議，而在各種微控制器（單片機(jī)）上采用的則是TTL串行協(xié)議。由于這兩者的電平有很大的不同，因此在實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和微控制器的通信時(shí)，必須進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。完成RS232電平和TTL電平之間的轉(zhuǎn)換一般采用專用芯片，如MAX232等，但在Arduino上是用相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路來(lái)完成的。根據(jù)Arduino的原理圖我們不難看出，ATmega的RX和TX引腳一方面直接接到了數(shù)字I/O端口的0號(hào)和1號(hào)管腳， 另一方面又通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路接到了串口的母頭上。因此，當(dāng)我們需要用Arduino與PC機(jī)通信時(shí)，可以用串口線將兩者連接起來(lái)；當(dāng)我們需要用Arduino與微控制器（如另一塊Arduino）通信時(shí)，則可以用數(shù)字I/O端口的0號(hào)和1號(hào)管腳。串行通信的難點(diǎn)在于參數(shù)的設(shè)置，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等，()函數(shù)來(lái)簡(jiǎn)化這一任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送，()()兩個(gè)函數(shù)，它們的區(qū)別在于后者會(huì)在請(qǐng)求發(fā)送的數(shù)據(jù)后面加上換行符，以提高輸出結(jié)果的可讀性。 Arduino編程軟件Arduino 語(yǔ)言是建立在 C/C++基礎(chǔ)上的，其實(shí)也就是基礎(chǔ)的 C 語(yǔ)言，Arduino 語(yǔ)言只不過(guò)把 AVR 單片機(jī)（微控制器）相關(guān)的一些寄存器參數(shù)設(shè)置等都函數(shù)化了，不用我們?nèi)チ私馑牡讓?，讓不太了?AVR 單片機(jī)（微控制器）的朋友也能輕松上手。 編程界面Arduino 語(yǔ)言是以 setup()開(kāi)頭，loop()作為主體的一個(gè)程序構(gòu)架。官方網(wǎng)站是這樣描述 setup()的：用來(lái)初始化變量，管腳模式，調(diào)用庫(kù)函數(shù)等等，此函數(shù)只運(yùn)行一次。loop()函數(shù)是一個(gè)循環(huán)函數(shù)，函數(shù)內(nèi)的語(yǔ)句周而復(fù)始的循環(huán)執(zhí)行，功能類似 c 語(yǔ)言中的“main()?！?。第六章 智能小車控制流程及程序 程序流程圖開(kāi)始超聲波測(cè)距障礙物很近繼續(xù)直線前進(jìn)停車檢距后退，轉(zhuǎn)彎停車檢距參考文獻(xiàn)嵌入之夢(mèng)家園 當(dāng)圓夢(mèng)小車遇上 Arduino Arduino使用教程 :// 馬潮等 ATmega8原理及應(yīng)用手冊(cè) 清華大學(xué)出版社譚浩強(qiáng) C程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 何希才 新型實(shí)用電子電路400例 電子工業(yè)出版社 趙負(fù)圖 傳感器集成電路手冊(cè),第一版 化學(xué)工業(yè)出版社 陳伯時(shí) 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng),第二版 機(jī)械工業(yè)出版社嵌入之夢(mèng)家園 超聲波測(cè)距傳感器DIY 嵌入之夢(mèng)家園 圓夢(mèng)小車第四代 Arduino Homepage Arduino Nano user manual 論 文 小 結(jié)珍貴的三年的大專生活已接近尾聲，感覺(jué)非常有必要總結(jié)一下大專三年的得失，從中繼承做得好的方面改進(jìn)不足的地方，使自己回顧走過(guò)的路，也更是為了看清將來(lái)要走的路。在學(xué)習(xí)知識(shí)這段時(shí)間里，我與老師建立了濃厚的師生情誼。老師們的諄諄教導(dǎo)，使我體會(huì)了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。我與身邊許多同學(xué)，也建立了良好的學(xué)習(xí)關(guān)系，互幫互助，克服難關(guān)?，F(xiàn)在我已經(jīng)接近畢業(yè)，正在做畢業(yè)設(shè)計(jì)，更鍛煉了自我的動(dòng)手和分析問(wèn)題能力，受益匪淺。通過(guò)三年的大專生活，我學(xué)到了很多知識(shí)，更重要的是有了較快掌握一種新事物的能力。思想變成熟了許多，性格更堅(jiān)毅了。認(rèn)識(shí)了許多同學(xué)和老師，建立起友誼，并在與他們的交往中提升了自身素質(zhì)，認(rèn)清了自身的一些短處并盡力改正。回顧三年，本人在思想覺(jué)悟上始終對(duì)自己有較高的要求，能用科學(xué)發(fā)展觀來(lái)認(rèn)識(shí)世界認(rèn)識(shí)社會(huì)，能清醒的意識(shí)到自己所擔(dān)負(fù)的社會(huì)責(zé)任，對(duì)個(gè)人的人生理想和發(fā)展目標(biāo)，有了相對(duì)成熟的認(rèn)識(shí)和定位。 在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上，根據(jù)自身專業(yè)方向的要求，有針對(duì)性的認(rèn)真研讀了有關(guān)核心課程，為自己的學(xué)習(xí)工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)；并涉獵了一部分其他課程，開(kāi)闊視野，對(duì)本專業(yè)方向的應(yīng)用背景以及整個(gè)學(xué)科的結(jié)構(gòu)有了宏觀的認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)工作上，根據(jù)導(dǎo)師的指導(dǎo)，研讀了大量論著，逐步明確了發(fā)展方向，通過(guò)自身不斷的努力，以及與師長(zhǎng)同學(xué)間的探討交流，取得了一些比較滿意的成果。在這期間，綜合分析等基本素質(zhì)不斷提高，書面表達(dá)的能力也得到了錘煉，尤其是獨(dú)立思考判斷和研究的能力，有了很大進(jìn)步，這些對(duì)于未來(lái)的工作也都是大有裨益的。 平時(shí)生活中，為人處世和善熱情，和同學(xué)關(guān)系融洽。根據(jù)自身愛(ài)好和能力，業(yè)余參與了一些活動(dòng)，為個(gè)人綜合素質(zhì)的全面發(fā)展打下基礎(chǔ)。畢業(yè)在即，在工作實(shí)踐中，除了提升適應(yīng)工作要求的具體業(yè)務(wù)能力，還提高了和同學(xué)溝通交流的能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作的素質(zhì)也得以培養(yǎng)，為走出校園融入社會(huì)做好了準(zhǔn)備。 本人在大專階段所獲頗豐，從學(xué)業(yè)、生活工作，到個(gè)人素質(zhì)，都得到了充分的培養(yǎng)和鍛煉，是充實(shí)且有意義的三年。相信這些經(jīng)歷和積累都將成為我人生道路上的寶貴財(cái)富社會(huì)實(shí)踐能力也有很大提高，為將來(lái)走向社會(huì)奠定基礎(chǔ)。三年的大專生活是我人生這條線上的一小段，是閃閃發(fā)光的一段，它包含了汗水和收獲，為我劃平人生的線起著至關(guān)重要的作用。