Arduino的扩展库

合集下载

Arduino单片机开发技术

Arduino单片机开发技术在当今的科技时代，各种电子产品的出现让我们的生活变得更加便捷。

其中，单片机作为一种核心控制器，也在我们的日常生活中发挥着不可替代的重要作用。

在工业控制、通信、家居安防、智能家居等方面的应用越来越广泛，而Arduino则成为了最为流行的单片机编程平台之一。

本文将介绍Arduino单片机开发技术。

一、Arduino初学者必备基础知识1.单片机是什么？现代单片机简称MCU（Microcontroller Unit），是一种高度集成的计算机，具备嵌入式系统的功能。

它由处理器、存储器、IO接口电路和时钟电路等多个部分组成，可以完成控制、数据处理、通信、存储等各种任务。

2.Arduino是什么？Arduino是一种基于单片机的开源电子原型平台，能够通过硬件和软件相互配合来制作各种应用项目，并且可扩展性极高。

3.学习Arduino需要掌握的基础知识单片机的基本原理、C语言编程基础、电路基础、传感器原理等。

二、Arduino开发的框架在使用Arduino进行开发时，需要使用Arduino开发环境（Arduino IDE）进行编程，这个软件集成了多种功能，包括编写、上传、测试、调试和监控等。

1.编写代码Arduino IDE的编写界面类似于C语言的编写环境，并且提供了丰富的API库函数，可以方便地实现常见的功能。

2.上传代码将编写的程序上传到Arduino板子上，需要将底部的串口连上板子，然后点击“上传（upload）”按钮即可将代码发送到板子上。

3.测试代码测试代码是开发过程中非常重要的一步，可以使用注释、调试工具（如串口监视器）等方式进行测试。

4.调试代码在程序运行过程中，可能会出现各种错误和问题。

通过一些调试工具（如串口监视器）可以将错误信息或调试信息输出到设备，方便开发者进行排查。

5.监控代码监控代码可以实时显示并控制一些变量，方便调试和数据分析。

三、Arduino扩展模块在使用Arduino开发项目时，还需要使用各种扩展模块。

Arduino扩展板使用之舵机篇

Serial.print("Ready");
}
void loop()
{
static int v = 0;
if ( Serial.available()) {
char ch = Serial.read();
//读取串口数据
switch(ch) {
case '0'...'9':
v = v * 10 + ch - '0'; //字符换算成10进制
break;
case 'a':
//如果数据后带 a，则表示是 servo1的数据，比如串口发送85a
servo1.write(v);
v = 0;
break;
case 'b':
//如果数据后带 b，则表示是 servo2的数据，比如串口发送90b
servo2.write(v);
v = 0;
break;
Servo servo2;
Servo servo3;
void setup()
{
servo1.attach(8);
//定义舵机1控制口为 Pin8
servo2.attach(9);
//定义舵机2控制口为 Pin9
servo3.attach(10);
//定义舵机3控制口为 Pin10
Serial.begin(19200);//设置波特率
[ 2008/10/7 22:03:00 | By: wxxmickey ]
4
推荐舵机，又称伺服马达，是一种具有闭环控制系统的机电结构。舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由控制器发出 PWM（脉冲宽度调制）信号给舵机，经电路板上的 IC 处理后计算出转动方向，再驱动无核心马达转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器（电位器）返回位置信号，判断是否已经到达设定位置，一般舵机只能旋转180度。舵机有3根线，棕色为地，红色为电源正，橙色为信号线，但不同牌子的舵机，线的颜色可能不同，请大家注意。

简单i o口扩展实验实验报告

简单i o口扩展实验实验报告简单I/O口扩展实验实验报告引言：简单I/O口扩展实验是一项基础的电子实验，通过扩展I/O口，可以实现对外部设备的控制和数据交互。

本实验旨在通过实际操作，了解I/O口扩展的原理和应用。

实验目的：1. 了解I/O口的基本概念和工作原理；2. 学习使用I/O口扩展芯片实现对外部设备的控制；3. 掌握I/O口扩展的编程方法和应用技巧。

实验器材和材料：1. Arduino开发板；2. I/O口扩展芯片；3. 连接线；4. 外部设备（如LED灯、蜂鸣器等）。

实验步骤：1. 连接Arduino开发板和I/O口扩展芯片。

将I/O口扩展芯片的引脚与Arduino开发板的数字引脚相连，确保连接正确可靠。

2. 编写程序。

使用Arduino开发环境，编写程序代码，实现对I/O口扩展芯片的控制。

根据实际需求，可以选择控制外部设备的开关、亮度、频率等。

3. 上传程序。

将编写好的程序上传到Arduino开发板，确保程序能够正确运行。

4. 运行实验。

运行程序，观察外部设备的状态变化。

通过改变程序中的参数，可以实现对外部设备的不同控制效果。

实验结果与分析：通过实验，我们成功地实现了对外部设备的控制。

通过改变程序中的参数，我们可以控制外部设备的开关、亮度、频率等。

这说明I/O口扩展技术具有很大的应用潜力，可以实现对各种外部设备的控制和数据交互。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了I/O口扩展的原理和应用。

通过编写程序，我们掌握了I/O口扩展的编程方法和应用技巧。

通过实验，我们成功地实现了对外部设备的控制，这为我们进一步研究和应用I/O口扩展技术奠定了基础。

实验中遇到的问题和解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些问题，如连接错误、程序错误等。

我们通过仔细检查连接和程序代码，逐一解决了这些问题。

这提醒我们在实验中要认真细致，仔细检查和排除错误，以保证实验的顺利进行。

实验的局限性和改进方向：本次实验只是简单地介绍了I/O口扩展的基本原理和应用，还有很多相关的知识和技术需要进一步学习和探索。

Arduino传感器扩展板 zduino扩展板

Zduino Shield V2.0传感器扩展板（Arduino扩展板）概述一、一、概述Arduino是一款开源的控制板，非常适合爱好电子制作的朋友制作互动作品，但对于一些不熟悉电子技术的人，要在Arduino上添加电路是一个比较麻烦是事，所以我们设计了Zduino Shield V2.0传感器扩展板，能使大部分传感器轻松地和Arduino控制板连接。

Zduino Shield V2.0传感器扩展板采用叠层设计，主板不仅将Arduino控制器的全部数字与模拟接口以电子积木线序形式扩展出来，还特设蓝牙模块通信接口、RS485通信接口、Xbee/APC220无线射频模块通信接口，你能更方便的接插的你的各种模块，快速的完成你的设计。

对于Arduino初学者来说，不必为繁琐复杂电路连线而头疼了，这款传感器扩展板真正意义上的将电路简化，能够很容易地将常用传感器连接起来，一款传感器仅需要一种通用3P传感器连接线（不分数字连接线与模拟连接线），完成电路连接后，编写相应的Arduino 程序下载到Arduino控制器中读取传感器数据、或者接收无线模块回传数据，经过运算处理，最终轻松完成你自己的互动作品。

性能描述二、性能描述二、1、扩展14个数字IO口（12个电子积木接口）及电源；2、6个模拟IO口及电源；3、1个数字端口外接电源接线柱；4、1个外接电源输入接线柱，通过跳帽选择，可以给8～13号端口旁的VCC接口独立供电，方便舵机等大功率设备的使用；5、RS485接口（D0：RX、D1：TX、D2：EN）；6、Xbee/Bluetooh Bee蓝牙无线数传接口;7、AP220/Bluetooh V3蓝牙无线数传接口;8、RS485/无线通信方式选择：通过3个跳帽切换（出厂设置为无线接口通信）；9、复位按钮。

三、外形尺寸外形尺寸（长×宽×高）：54mm×60mm×12mm（不含插针）接口引脚功能四、接口引脚功能四、图1：传感器扩展板布置示意图1、I/O口直接引出Arduino控制器板载I/O口，并为每个I/O口都配置了VCC、GND接口，方便传感器（电子积木接口）插接使用。

简单i o口扩展实验报告

简单i o口扩展实验报告简单I/O口扩展实验报告引言在现代科技发展的浪潮下，电子设备的功能和复杂性不断提升。

然而，对于初学者来说，了解和掌握电子设备的基本原理和操作方法是非常重要的。

本实验旨在通过简单的I/O口扩展实验，帮助初学者更好地理解和应用I/O口扩展技术。

一、实验目的本实验的主要目的是通过使用I/O口扩展技术，实现电子设备与外部设备的交互功能。

具体目标包括：1. 了解I/O口扩展的基本原理和应用场景；2. 学习使用I/O口扩展芯片进行输入输出控制；3. 实现简单的电子设备与外部设备的交互功能。

二、实验器材1. Arduino开发板；2. I/O口扩展芯片；3. 电阻、电容等基本电子元件；4. 连接线、面包板等实验工具。

三、实验步骤1. 连接电路将Arduino开发板与I/O口扩展芯片通过连接线连接起来，按照电路图进行正确的连接。

确保电路连接无误后，将其连接到电源。

2. 编写程序在Arduino开发环境中，编写程序以实现所需的输入输出控制功能。

通过调用相应的库函数，配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并编写相应的逻辑控制代码。

3. 烧录程序将编写好的程序烧录到Arduino开发板中，确保程序能够正确运行。

4. 实验验证运行程序后，通过操作外部设备，如按钮、LED灯等，验证I/O口扩展功能的正确性。

观察外部设备的状态变化，以及Arduino开发板的响应情况。

四、实验结果与分析通过实验，我们成功实现了I/O口扩展技术的应用。

通过编写程序，我们可以根据需要配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并通过控制逻辑实现与外部设备的交互功能。

在实验过程中，我们发现通过I/O口扩展技术，可以实现大量的输入输出控制。

例如，我们可以通过按钮控制LED灯的开关，通过传感器获取环境温度并进行相应的控制，通过继电器控制电机等。

这些功能的实现，不仅提高了电子设备的灵活性和可扩展性，也为我们提供了更多的创造空间。

然而，我们也发现在实际应用中，I/O口扩展技术还存在一些挑战和限制。

arduous cnc shield V3 扩展板定已

本帖最后由 kejoy 于 2015-8-2 18:39 编辑简介这里首先要感谢，arduino、GRBL、Arduino CNC Shield开源的贡献者，以及给机械部分提出意见建议的朋友。

开源需要很多人的贡献和付出，让后让一个项目不断的完善，让更多的人低成本的参来，即使参与者没有给开源的项目做出贡献，依然可以免费使用开源的资料，开源是为了让让更受益为目的的。

一直相信，开源会让某种东西更好更快的发展。

牛顿说：“如果我看得比别人更远些是因为我站在巨人的肩膀上。

”这个巨人应该也是指很多人。

就像我们现在，站在很多人总结的上进行研究，那就像堆积木一样，一人堆一块量变总会产生质变的一天。

3.2.1 模块分解1.Arduino uno r3主控制板控制板参数主控芯片ATmega328Arduino uno r3主控制板的GRBL引脚定义引脚定义，大家直接看图吧。

2.A4988步进电机驱动模块输入电压8~35V最小驱动电压8V，输出驱动能力最大35V ，2A。

功能及优点•低RDS(开)输出•自动电流衰减模式检测/选择•混合与慢电流衰减模式•对低功率耗散同步整流•内部UVLO•交叉电流保护• 3.3 及5 V 兼容逻辑电源•过热关机电路•接地短路保护•加载短路保护•五个可选的步进模式：全、1/2、1/4、1/8 及1/16A4988引脚定义引脚定义直接上图。

3.arduino cnc shield V3 扩展板输入电压范围 12~36V。

GBRL专用cnc模块，完全兼容GBRL的arduino uno r3接口和A4988步进电机驱动模块接口。

引脚定义模块直接插在arduino uno r3控制板上，A4988驱动模块直接插在此板上，注意模块方向扩展板识En引脚.细分设置扩展板共划分为4个步进电机安装区个区域设置相同。

使用跳线帽将对应两个排针短接。

0代表不短接，1代表短接。

M0M1M2细分000全细分1001/2细分0101/4细分1101/8细分1111/16细分这里推荐1/16细分，因为在进行激光雕刻时，速度比较慢，步进电机低速震动较大，需要更高的降低震动。

基于Arduino的智能车载系统设计与制作

基于Arduino的智能车载系统设计与制作智能车载系统是一种集成了多种功能的汽车辅助系统，通过各种传感器和控制模块实现对车辆状态的监测和控制。

基于Arduino的智能车载系统设计与制作是一个结合了硬件设计和软件编程的综合性项目，旨在提升汽车的安全性、舒适性和便捷性。

本文将介绍如何设计和制作基于Arduino的智能车载系统，包括硬件选型、传感器连接、程序编写等方面的内容。

一、硬件选型在设计智能车载系统时，首先需要选择合适的硬件平台。

Arduino是一种开源电子原型平台，具有丰富的扩展模块和库函数支持，非常适合用于DIY项目的开发。

在选择Arduino板子时，可以考虑使用功能丰富的Arduino Mega 2560，因为其具有更多的数字输入输出引脚和更大的存储空间，可以满足复杂系统的需求。

除了Arduino主控板外，还需要选择一些传感器模块来实现对车辆状态的监测。

比如，可以选择超声波传感器用于测距、光敏电阻传感器用于光线检测、温湿度传感器用于环境监测等。

此外，还可以考虑使用GPS模块、陀螺仪模块等传感器来实现更多功能。

二、传感器连接在连接传感器时，需要根据传感器模块的引脚定义和Arduino板子的引脚对应关系进行接线。

通常情况下，可以通过杜邦线将传感器模块与Arduino板子连接起来。

需要注意的是，在连接过程中要确保接线正确可靠，避免出现接触不良或短路等问题。

连接完成后，可以通过Arduino IDE软件编写程序来读取传感器数据，并根据数据进行相应的处理和控制。

比如，可以通过超声波传感器实现避障功能，通过光敏电阻传感器实现自动灯光控制等。

三、程序编写在编写程序时，可以利用Arduino IDE提供的库函数来简化开发过程。

比如，可以使用Ultrasonic库来操作超声波传感器，使用Servo库来控制舵机等。

同时，也可以根据具体需求自行编写函数和算法来实现特定功能。

在程序设计中，需要考虑到系统的实时性和稳定性。

基于arduino的74HC595扩展I

基于arduino的74HC595扩展I/O口方案辽工电子2013.5.174HC595内部原理图图注：G在实际使用中可以悬空，但将导致输出电压不稳。

可以常为低电平，即开通状态。

图示时序图传送的数据是“010”，两种时序图其结果是一样的，因为74595是上升沿读数的。

在arduino上的程序为（蓝色字体代码固定，可做循环）:#define CLK 12//NO.11#define SER 13//NO.14#define RCK 11//NO.12#define G 10//NO.13#define RCLR 9//NO.10void setup() {pinMode(CLK, OUTPUT);pinMode(SER, OUTPUT);pinMode(RCK, OUTPUT);pinMode(G, OUTPUT);pinMode(RCLR, OUTPUT);}void loop() {digitalWrite(RCLR, HIGH); //un use it digitalWrite(G, HIGH); //close itdigitalWrite(RCK, LOW); //twice clkis still low//begin send itdigitalWrite(CLK, LOW);digitalWrite(SER, LOW);delay(1);digitalWrite(CLK, HIGH);delay(1); //1digitalWrite(CLK, LOW);digitalWrite(SER, HIGH);delay(1);digitalWrite(CLK, HIGH);delay(1); //2digitalWrite(CLK, LOW);digitalWrite(SER, LOW);delay(1);digitalWrite(CLK, HIGH);delay(1); //3//end itdigitalWrite(G, LOW); //open itdigitalWrite(RCK, HIGH); //give oneanotherdelay(1);digitalWrite(RCK, LOW); //return itwhile(1);//it's real end}这样输出的结果为0100,0000。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Morse Dash dot KEYWORD1 KEYWORD2 KEYWORD2
ET
OT
LITERAL1
LITERAL1
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
4、对象的创建及成员函数的调用
对象的创建就象变量定义一样简单。 #include <Morse.h> MorseCode morse； morse.dot( );
湿度高8位湿度低8位温度高8位温度低8位校验位
0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0000= 0100 1101 接收数据正确：湿度：0011 0101=35H=53%RH 温度：0001 1000=18H=24℃
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
◎ 采用单总线传输的数据格式，一次传送40位数据，高位先出。 8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据 + 8bit温度整数数据 + 8bit温度小数数据 + 8bit校验位
◎ 校验位数据定义为前四部分之和的后 8 位。
示例一：接收到的40位数据为： 0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0000 0100 1101
图2 DTH11温湿度传感器实物图
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
2、应用范围
暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控制。
3、产品参数
(1) 相对湿度
分辨率： 0.1%RH 16Bit 重复性： ±1%RH 精度： 25℃ ±2%RH 响应时间： 25℃ 6s
一般的，C++的类分两个部分，类的定义部分放在一个后缀名为“.h”的头文件中，类的实现部分放在一个后缀名为“.cpp”的文件中。本例的类文件分别保存为Morse.h、MorseCode.cpp 。
2、引入自定义函数库
在代码库(libraries)目录下，创建一个文件夹，名字为“Morse”，并将MorseCode.h、MorseCode.cpp 两个文件拷贝到“Morse”文件夹下。启动Arduino IDE，打开Sketch→Import Library 菜单，此时应能看到Morse菜单项。
PWM扩展
TLC5940库
SPI库
舵机控制
Servo库
以太网络
Ethernet库
步进电机
Stepper库
液晶显示
LiquidCrystal库图1 Arduino类库结构示意图
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
2、Arduino扩展库的使用
Arduino扩展库的使用分三步： (1) 要确定Arduino开发环境目录下的libraries文件夹包含要使用的库，如果是从网络上下载的其它扩展库，也要复制到该目录下。
// FILE: dht.h #ifndef dht_h #define dht_h
#if ARDUINO < 100 #include <WProgram.h> #else #include <Arduino.h> #endif
#define DHT_LIB_VERSION "0.1.01”
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
3、使用自定义函数库
目前Arduino的IDE无法自动识别自定义函数库里的内容，所以需要给Arduino一点帮助：在Morse 的文件夹里，创建一个叫keywords.txt文件。
注意：类名的类型是KEYWORD1，公共函数的类型是KEYWORD2，常量的类型是LITERAL1。
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
思考和练习：
1、了解Arduino扩展库。 2、掌握Arduino扩展库的使用步骤。 3、掌握自定义函数库的创建方法。 4、了解温湿度传感器DHT11的基本参数及单总线数据传输的方式等。 5、测试DHT11。
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
6.3
1、产品概述
DTH11温湿度传感器
DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。如图 2 所示。
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
void loop() { Serial.print("DHT11, \t"); int chk = DHT.read11(DHT11_PIN); //读数据 switch (chk) { case 0: Serial.print("OK,\t"); //正常 break; case -1: Serial.print("Checksum error,\t"); break; //数据校验错 case -2: Serial.print("Time out error,\t"); break; //数据超时错
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
(4) 引脚说明
VDD 供电3.5-5.5V DC DATA 串行数据，单总线 GND 接地，电源负极 NC 空脚
4、串行通信
DHT11器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制均由单总线完成。设备（主机或从机）通过一个漏极开路或三态端口连至该数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线；单总线通常要求外接一个约 5.1kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
第5章
本章内容：
Arduino的扩展库
Arduino扩展库创建自己的函数库
DHT11温湿度传感器
自定义函数库dht的使用
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
5.1
Arduino 扩展库
1、什么是Arduino扩展库
使用 C++ 类将Arduino的某一类外设的复杂应用，尤其是将硬件底层的具体实现封装起来，对外提供标准的、统一的接口，使得用户对开发 Arduino 的应用变得十分容易。由现有的这样的一系列的C++类就组成了 Arduino 的扩展库。
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
(2) 温度
分辨率：0.1%RH 16Bit 重复性：±0.2℃ 量程范围：25℃ ±0.2℃ -40~80℃ ±1℃ 响应时间：1/e(63%) 10S
(3) 电气特性
供电：DC 3.5-5.5V 供电电流：测量0.3mA 待机 60μA 采样周期：大于2秒/次
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
default: Serial.print("Unknown error,\t"); break; } //end switch // 显示采集的数据 Serial.print(DHT.humidity,1); //输出湿度值 Serial.print(",\t"); Serial.println(DHT.temperature,1); //输出温度值 delay(1000); }
Arduino扩展库作用：
• 将硬件底层的应用封装起来； • 针对具体应用编写相应的库；
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
Arduino 扩展库
数据存储
EEPROM库
数据通信
SoftwareSerial库
无线通信
XBee库
HardwareSerial库
OneWire库 Wire库
class dht { public: int read11(uint8_t pin); int read22(uint8_t pin); double humidity; double temperature; private: uint8_t bits[5]; // buffer to receive data int read(uint8_t pin); }; #endif
1、类的定义
C++ 类定义的形式如下，MorseCode为类名。
class MorseCode { private： //定义私有数据成员和函数； public： //定义公有数据成员和函数； protected： //定义保护数据成员和函数； }
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
系统运行结果如图4所示。
图4 DTH11测量温湿度结果
参考代码：
Ａｄｕｉｎｏ第５章阿帝诺扩展库
#include <dht.h>
dht DHT;
#define DHT11_PIN 5 void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("DHT TEST PROGRAM "); Serial.print("LIBRARY VERSION: "); Serial.println(DHT_LIB_VERSION); Serial.println(); Serial.println("Type,\tstatus,\tHumidity(%) , \tTemperature (C)"); pinMode(DHT11_PIN ,INPUT); }