1、奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L目目目目录录录录一、Arduino基本技术参数二、Arduino开发环境介绍及软件操作说明1、软件下载.2、软件及硬件驱动安装3、Arduino编译下载软件使用说明三、Arduino基本语言概述1、Arduino程序基本架构.2、Arduino常用编程语言.四、 Arduino应用基础篇1、常用数字传感器模块（1） 按压式大按钮模块.（2） 电磁式蜂鸣器发声模块.（3） 单向倾角传感器模块.（4） 震动传感器模块.（5） 磁感应传感器模块.（6） Mini寻线传感器模块.（7） Mini避障传感器模
2、块.（8） 数字继电器模块.（9） 人体红外热释电传感器.奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L综合应用实例.2、常用模拟传感器模块（1） 旋转角度传感器模块.（2） 光线传感器模块.（3） 火焰传感器模块.（4） FSR压力传感器.综合应用实例.五、Arduino应用提高篇1、RBURFv1.1超声波传感器.2、Arduino控制舵机.3、MMA7260三轴加速度计.4、LCD1602KeypadShieldv2.0奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L一一一一、Arduino
3、基本技术参数基本技术参数基本技术参数基本技术参数1、 微控制器核心： AVRmega168-20PU （处理速度可 达20MIPS）2、 工作电压： +5V3、 外部输入电压： 7V 12V（建议）4、 外部输入电压（极值 ） ： +6VVin 20V5、 数字信号 I/O 接口 0 13：共 14 个，其中 6 个 PWM输出接口（ Pin11、 Pin10、 Pin9、 Pin6、 Pin5、 Pin3）6、 模拟信号输入接口 0 5：共 6 个7、 DCI/O 接口电流： 40mA8、 Flash 容量： 16KB(其他 2K 用于 bootloader)9、 SRAM 静态存储容量：
4、1KB10、 EEPROM 存储容量： 512bytes11、 时钟频率： 16MHz、支持 USB 接口协议12、支持 USB 供电与外部供电13、支持 ISP 下载功能14、支持插针奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L二、二、二、二、Arduino开发环境开发环境开发环境开发环境介绍介绍介绍介绍及软件及软件及软件及软件操作说明操作说明操作说明操作说明1、软件下载官方软件下载地址：http:/arduino.cc/en/Main/Software2、软件及硬件驱动安装软件是绿色版本，软件解压缩后即可使用。软件解压完成后，接下来要安装
5、 Arduino 硬件驱动。现 将 Arduino上的方 头 USB连接好之后 ， 另外一端 的 USB连接好计算机任意一个 USB 接口。奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L接下来就会出现 F232RUSBUART 的驱动程序安装画面 。按照安装提示选择从列表或指定位置安装，点击下一步 。奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L点击浏览，找到 Arduino 软件所在位置的 drivers 文件夹 ，再次点击下一步 ， 就可以进行安装驱动程序了 ， 显示完成即硬件驱动安装完成。
6、奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., L3、 Arduino 编译下载软件使用说明打开软件只需执行 arduino.exe 执行文件 ， 就可以看到如下程序编译窗口 。在输入程序前需要先选择 控制器型号，其次选择正确 的COM 序号 ， COM 序 号可以 在 设备管理器里 端口中查询到 ， 操作步骤很简单 ， 鼠标 右键 点击 我的电脑 管理 设备管理器 端口 ，实例中 COM 序号 为 13。奥松机器人基地 Harbin Alseon Robotics Technology Co., LArduino 控制器类型 的选择就需要您根据您
7、自己 手中 的 控制器判断 ， 最简单的判断方法看 AVR 单片机上的型号， 实例中使用的为 ArduinoDuemilanove 168，需选择 ArduinoDiecimila ， Duemilanove ， orNanow/ATmega 168， 若 控制器 为ArduinoMega1280即需选择 ArduinoMega。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L以上操作就是 基本设置 ，完成后 就可以编写程序 了！点击 可以将程序进行编译，检查是否有语法错误。点击 可以将程序下载到 Arduino控制器 中。若需要进行与 Arduino串
8、口通信点击通信监视窗口 ， 可以看到如下对话框 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L三、三、三、三、Arduino基本语言概述基本语言概述基本语言概述基本语言概述rduino使用起来要比其他微处理器更易懂，与 BasicStam p有些相似， Arduino的编程语言更为简单和人性化，Arduino编程语言基于 C语言，但其实用性要远高于 C语言 ，主要由于它将一些常用语句组合函数化 ， 例如 ： 延时函数 使 用delay(1000)； 即为一秒。1、 Arduino程 序 基 本 架 构（ 1）声明变量及接口名称 intval;intl
9、edPin=13;。（ 2） setup()函数在程序开始时使用，可以初始化变量 、 接口模式、启用库等 ， 例如： pinMode(ledPin,OUTPT);。（ 3） loop（ ） 在 setup()函数之后 ， 即初始化之后 ， loop()让你的程序循环地被执行 ， 使用它来运转 Arduino。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L2、 Arduino常 用 编 程 语 言（ 1） pinMode(接口名称 ,OUTPT或 INPUT)将 接口定义为输入或输出接口，用在 setup()函数里。（ 2） digitalWrite(接
10、口名称 ， HIG或 LOW)将数字接口值至高或低。（ 3） digitalRead（接口名称） 读出数字接口的值。（ 4） analogWrite(接口名称 ,数值 )给一个接口写入模拟值（ PWM波 ） 。对于 ATm ega168芯片的 Arduino（包括 Mini或BT） ，该函数可以工作于 3， 5， 6， 9， 10和 1号接口。老版的 ATm ega8芯片的 USB和 serialArduino仅仅支持 9， 10和 1号接口。 （ 5） analogRead(接口名称 )从指定的模拟接口读取值 ，Arduino对该模拟值进行 10-bit的数字转换 ， 这个方法将输入的0-5
11、电压值转换为 0到 1023间的整数值。（ 6） delay()延时一段时间， delay(1000)为一秒。（ 7） Serial.begin(波特率 )设置串行每秒传输数据的速率（波特率 ） 。 在同计算机通讯时 ， 使用下面这些值 ： 300， 1200，2400， 4800， 9600， 14400， 19200， 28800， 38400， 57600或15200。 你也可以在任何时候使用其它的值 ， 比如 ， 与 0号或 1号插口通信就要求特殊的波特率。用在 setup()函数里（ 8） Serial.read()读取持续输入的数据。（ 9） Serial.print(数据 ， 数
12、据的进制 )从串行端口输出数据 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,LSerial.print(数据 )默认为十进制等于 Serial.print(数据， DE)。10、 Serial.println(数据 ， 数据的进制 )从串行端口输出数据 ，跟随一个回车和一个换行符 ， 这个函数所取得的 值 Serial.print()一样。四、四、四、四、Arduino应用基础篇应用基础篇应用基础篇应用基础篇一般传感器为三线制即 VC、 GND、信号（ +、 -、 S） ，ArduinoSensorShieldV5.0传感器扩展板将 ArduinoD
13、uem ilanove2009控制器 的全部数字与模拟接口以舵机线序形式扩展出来 ， 还特设 IC接口 、 32路舵机控制器接口 、 蓝牙模块 通信接口 、 SD卡模块通信接口 、 APC220无线射频模块 通信接口、 RBURFv1.1超声波传感器 接口、 12864液晶 串行与并行接口。接口示意图如下：奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L1、 常 用 数 字 模 块（ 1） 按 压式 大 按钮 模块按压式大按钮 模块是 Arduino学习入门必备 数字
14、开关量输入模块 ， 通过编程可以实现发光灯控制 ， 发声器控制 ， 按键选择功能等。 （ 2） 电 磁式 蜂鸣 器发 声模 块蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器 ， 采用直流电源供电 ， 广泛应用于计算机 、 打印机 、 复印机 、 报警器 、 电子玩具 、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L若想获得有关蜂鸣器 详细资料 请点击 ： 蜂鸣器的结构原理及制作 。（ 3） 单 向倾 角传 感器 模 块基于钢球开关的数字模块 ， 利用钢球的特性 ， 通过重力作用使钢球向低处滚动 ， 从而使开关闭合
15、或断开 ， 国内的滚珠开关大都是水银开关 ， 易破损 、 氧化 、 漏气 、 寿命短 、 污染环境等弊端 ， 钢球滚珠开关摒弃以上缺点 ， 更环保易用 ， 比使用水银开关更加安全， 可作为单向倾角传感器使用 。（ 4） 震 动传 感器 模块震动式开关数字 输出 模块，当模块所处环境发生震动时 ，奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L模块信号将产生高低电平变化 ， 左边传感器内有钢珠适合检测较小幅度的震动 ， 右侧传感器内有弹簧适合测量较大震动幅度的震动。 （ 5） 磁 感应 传感 器模 块磁感应传感器的主要构成的材料来自于干簧管 。 干簧管是一
16、种磁敏的特殊开关 。 它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点，被封装在充有惰性气体 (如氮、氦等 )或真空的玻璃管里 ， 玻璃管内平行封装的簧片端部重叠 ， 并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点 。 若想获得有关磁感应传感器详细资料 请点击： 磁感应传感器的知识 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L（ 6） Mini寻 线传 感器 模块Mini红外寻线传感器是根据反射式光电传感器原理开发的专用机器人产品，可以帮助你的机器人进行白线或黑线跟 踪 ， 可以检测白底中的黑线 ， 也可以检测黑底中的白线 。 寻线反馈信号可以
17、提供稳定的 TL电平输出（开关量 ） ，使寻线更准确更稳定 。 其可用于光电测速 、 程控小车寻线 ， 是轮式机器人的必备传感器。若想获得有关 红外传感器详细资料 请点击 ：寻线传感器原理简介与应用 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L（ 7） Mini避 障传 感器 模块MiniIRDecttor是一款距离可调式避障传感器。此传感器对环境光线适应能力强 、 精度高 ， 其具有一对红外线发射与接收管 ， 发射管发射出一定频率的红外线 ， 当检测方向遇到障碍物 （ 反射面 ） 时 ， 红外线反射回来被接收管接收 ， 此时指示灯亮起 ， 经过电
18、路处理后 ， 信号输出接口输出数字信号 ， 可通过电位器旋钮调节检测距离 ， 有效距离 2 40cm ， 工作电压 为3.3V-5V，由于工作电压范围宽泛，在电源电压波动比较大的情况下仍能稳定工作 ， 适合多种单片机 、 Arduino控制器 、 BS2控制器使用 ， 安装到机器人上即可感测周围环境的变化 。 若想获得有关 红外传感器详细资料 请点击 ： 红外遥控的发射和接收原理简介与应用 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L（ 8） 数 字 继 电器 模块ArduinoRelayShield数字继电器模块 提供一路输入输出功能 ， 模块集
19、成动态指示灯 ， 可显示继电器开合状态 ， 设有续流二极管起保护作用 ， 最高可以接 250V/3A的交流或 30V/3A直流 设 备 ， 因 此 可 以 通 过 Roboboard控 制 器 、 Arduino控 制 器 来控制，将弱电控制转换成强电控制。 在使用 rduino设计互动作品时 ， 很多大电流或者高电压的设备 （ 如电风扇等 ） 通常无法 直 接 用 Arduino或 其 他 单 片 机 的 数 字 I/O接 口 进 行 控 制 ， 这时 就 可 以 用 这 款 数 字 继 电 器 模 块 通 过 3P传 感 器 连 接 线 直 接 插到 ArduinoSensorShield
20、V5.0传 感 器 扩 展 板 或 ArduinoMEGASensorShieldV1.0专用传感器扩展板上 ， 这将会帮您解决这个问题 ， 真可谓制作互动作品的必备之选 。 若想获得 更多关于继电器方面的知识 请点击： 关于继电器的一些知识 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L（ 9） 人 体 红 外热 释电 传感 器人体 红外热释电传感器是一款基于热释电效应的人体热释运动传感器 ， 能检测到人体或动物身上发出的红外线 ， 配合菲涅尔透镜能使传感器探测范围更远更广。可在 Arduino控制器上编程应用，通过 3P传感器连接线插接到 rdu
21、ino专用传感器扩展板上使用 ， 可以轻松实现人体或动物检测的相关的互动效果。 若想获得 更多关于热释电传感器方面的知识 请点击 ：热释电红外传感器 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L综 合 应 用 实 例 例 程 一 用 按 压 式 大 按 钮 模 块 和 蜂 鸣 器 发 声 模 块 搭 建 简 单 电路 ，实现按键发声提示功能。蜂鸣器 发声 模块接数字接 口 7， 大按钮模块接数字接 口 1，当大按钮按下蜂鸣器鸣响 ， 这里大按钮模块为 输入设备 ， 蜂鸣器模块为输出 设备 。例程源代码： intBep=7;/定义蜂鸣器接口intut
22、ton=1;/定义大按钮接口intval;/定义数字变量 valvoidsetup()奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,LpinMode(Bep,OUTPT);/定义蜂鸣器为输出接口piode(utton,INPT);/定义大按钮为输出接口voidloop()val=digitalRead(Button);/将数字接口 1的值读取赋给 valif(val=LOW)/若按键被按下蜂鸣器鸣响digitalWrite(Bep,LOW);elsdigitalWrite(Bep,HIG);奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTe
23、chnolgyCo.,L例 程二 震动模块和数字 13接口自带 LED搭建简单电路 ，制作震动闪光器。利用数字 13接口自带的 LED，将震动传感器接入数字 7接口，当震动传感器感测 到 有震动信号时， LED闪烁 发光 。例程源代码： intLed=13;/定义 LED接口intShock=7;/定义震动传感器接口intval;/定义数字变量 valvoidsetup()pinMode(Led,OUTPT);/定义 LED为输出接口piode(Shock,INPT);/定义震动传感器为输出接口奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,Lvoidlo
24、op()val=digitalRead(Shock);/将数字接口 7的值读取赋给 valif(val=HIG)/当震动传感器检测有信号时， LED闪烁digitalWrite(Led,LOW);elsdigitalWrite(Led,HIG);奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L例 程三 将 红外热释电传感器 信号接口通过连接线插到数字 7接口上 ， 搭建简单电路 ， 检测到人体或动物身上发出的红外线时， 控制器自带 数字 13接口 发光 灯亮起。例程源代码： intLed=13;/定义 LED接口intSensor=7;/定义红外热释电传
25、感器接口intval;/定义数字变量 valvoidsetup()pinMode(Led,OUTPT);/定义 LED为输出接口piode(Sensor,INPUT);/定义红外热释电传感器为输出接口奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,Lvoidloop()val=digitalRead(Sensor);/将数字接口 7的值读取赋给 valif(val=LOW)/当红外热释电传感器检测有信号时， LED亮起digitalWrite(Led,LOW);elsdigitalWrite(Led,HIG);综上所述 ， 数字传感器 模块 使用方法 比较
26、 简单 ， 一般都是输出 高低电平 数字量信号 ， 通过以上 三 个实例的介绍 ， 大家可可以举一反三 ， 学习使用其他类型的数字传感器模块 ， 完成自己的互动佳作 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L2、 常 用 模 拟 传 感 器（ 1） 旋转 角度 传感 器模 块Arduino旋转角度传感器是基于可调电位计工作原理所设计 ， 其不仅可以做为可调电阻控制电机转速 ， 还可以在其旋转头部安装单摆轮 ， 测量倾角 ， 旋转角度从 0到 300度 ， 可使 用3P传感器连接线与 ArduinoSensorShieldV5.0传感器扩展板接插
27、， 通过编程在 rduinoMega168控制器上可以轻松实现与旋转位置相关的互动作品。 （ 2） 光 线传 感器 模块ArduinoLightSensor是基于半导体的光电效应原理所开发的光线传感器 ， 其可用来对周围环境光的强度进行检测 ， 结合奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L各种单片机控制器或者 Arduino控制器可实现光的测量、光的控制和光电转换等功能，可通过 3P传感器连接线与 Arduino专用传感器扩展板结合使用，可以制作光感相关的互动作品 。若想获得 更多关于光线传感器方面的知识 请点击 ： 光敏电阻的原理及应用 。（
28、3） 火 焰传 感器 模块远红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长 在760纳米 100纳米范围内的热源，探测角度达 60度，其中红外光波长在 940纳米附近时 ， 其灵敏度达到最大 。 此火焰传感器在灭火机器人比赛或者搜救机器人比赛中起着非常重要 的作用，它可以当做机器人的眼睛来寻找火源或光源足球 ， 结合 Arduino控制器 与 传感器扩展板 ，可利用它可以制作灭火机器人、足球机器人等。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L（ 4） FSR压 力传 感器ForceSensingResitor压力感应电阻是著名 InterlinkEl
29、ectronics公司生产的一款重量轻，体积小，感测精度高，超薄型压力传感器。当压力感测电阻器感应面的压力增加时 ， 其阻抗就会减少 ， 从而取得压力数据 。 其可用于机械手末端夹持器感测夹持物品有无 ， 仿生机器人足下行走地面感测 ， 哺乳类动物咬力测试生物实验 ， 应用范围及其广泛 。 若想获得 更多关于压力传感器方面的知识 请点击： 关于压力传感器的知识 。奥 松机 器人 基地 HarbinAlseonRobticsTechnolgyCo.,L综 合 应 用 实 例 例 程一 使用火焰传感器和蜂鸣器模块搭建一个简单电路 ， 制作火焰报警器， 读 取 模拟值并 在 PC机上显示。蜂鸣器发声模块接数字 7接口，火焰传感器接模拟 1接口。例程源代码： intflam e=0;/定义火焰接口为模拟 0接口intBep=7;/定义蜂鸣器接口为数字 7接口intval=0;/定义数字变量 valvoidsetup()pinMode(Bep,OUTPT);/定义 LED为输出接口piode(flam e,INPT);/定义蜂鸣器为输入接口Serial.begin(9600);/设定波特率为 9600
