Arduino 高级教程 01：基础篇

我与 Arduino，以及为什么要写这个系列的文章

Arduino 这个已经火了好多年了，早就不是什么新鲜的技术。如果有人还不清楚 Arduino 是个什么东西，对不起，请自行搜索，随便翻开哪个维基百科的介绍或者爱好者写的系列文章，人家介绍得都比我更清楚更全面。恕我不在这里赘述了。

最早接触 Arduino 是在 2008年，那时候我对嵌入式开发一窍不通，刚刚开始学习单片机，就是在那时候注意到了 Arduino，它确实能够让我快速地在 8 位 AVR 单片机上跑点简单的小程序，颇有点小小的成就感。但是后来，很快就对 Arduino 失去兴趣。因为：

其实 AVR 单片机的开发也很简单，一旦掌握了 AVR 单片机开发，似乎用到 Arduino 的场合就少了；
Arduino 虽然是个不错的捷径，但它也有不少局限，比如它的 I/O 操作比原生的 Atmel 的 SDK 要慢50倍；
站在一个工程师的角度，当时在我看来，Arduino 有点太过简单、太“玩具”化了，不够“工程化”。一旦做比较复杂的程序的时候，我尤其想要诟病这一点。

时光荏苒，一下子到了 2016 年，没想到在我现在所在的公司里面，又有人提起 Arduino。而且当初所诟病的 Arduino 不够“工程化”的方面，似乎现在也有了解决方案，让我有了重新拾起 Arduino 的念头，于是就有了这一系列的小文章。其实我对 Arduino 的了解也不深，如果有什么地方讲得不正确不全面，欢迎您不吝赐教，多谢！

Notes：关于“Arduino”这个词应应该怎么读，从我周围听到的读法可谓五花八门，正确的读法在这里：Arduino 的英语发音

废话到此为止，让我们开始吧。

搭建最基本的 Arduino 开发环境

硬件：Arduino 开发板

首先你要有一块 Arduino 的开发板，这东西现在极其的便宜，某宝上一搜一大堆，便宜的 20 元左右，贵一点的也不过三、四十元，不像俺当年要花上百元。如果你还没有的话，今天在某宝下单，选同城的商家，一般明天就到货了。

我比较推荐这个型号的：Arduino Mega 2560 R3。

为什么这个型号呢？因为它的 Flash 和 RAM 比其它的 Arduino 开发板大一些，免得你将来万一程序写大了不够用。

关于 Arduino 开发板的选型，我们来比较一下最常见的两个型号：Arduino UNO - R3 和 Arduino Mega 2560 R3

从上面的对比中，Mega 2560 的优势，不言而喻了吧。

关于如何选择合适的 Arduino 开发板，您可以参考这里：https://www.sparkfun.com/arduino_guide

Arduino Mega 2560 R3 这块板子长得就是这幅尊容（可谓做工精良，颜值颇高）：

本系列文章一般使用 Arduino Mega 2560 R3 为例子，但是这些例子一般都能基本不作修改运行在 Arduino 其它型号的板子上。

软件：Arduino IDE

从 2008 年接触 Arduino 的时候，直到现在，Arduino 的开发环境（Arduino IDE）一直都基本没什么变化。现在让我们先把这个软件装起来，在后续的文章里，我们将不仅仅满足于这个 IDE，会介绍更高级的工具和更“工程化”的玩法。

先到 Arduino 官方网站上下载最新版本的 Arduino IDE： https://www.arduino.cc/en/Main/Software

此时 Arduino IDE 的最新版本是 1.6.9。来自未来的读者，不知您读到这段文字的时候在用什么版本，那个时候的 Arduino IDE 会不会已经变得让我认不出来了呢。

这个 IDE 是用 Java 写的，跨平台，Windows、Linux、Mac OS X 都能用。它内置的编译器是 gcc。

Windows 下的安装过程没什么好说的，一路 Next 即可。我在 32 位和 64 位的 Windows 7、Windows 8.1、Windows 10 上面都装过，没有什么不兼容的情况。（唯独就是 Windows XP 没试过。）

安装的时候，安装选项建议全选，尤其是其中的 USB driver，如果没有它我们就玩不起来了。

安装路径我没有用默认的 C:\Program Files (x86)\Arduino，我给了它一个特定的目录：C:\Application\x86\Arduino\v1.6.9 。为什么这么做呢？第一，我很讨厌路径里面带空格；第二，后面我们可能有机会尝试多个版本的 Arduino IDE 共存，因此现在就让我们用路径把各个版本区分开。