Arduino开发环境搭建指南：从硬件连接到LED闪烁案例

Arduino开发环境搭建指南：从硬件连接到LED闪烁案例

Arduino是一种开源电子原型平台，广泛应用于各种电子项目中。本文将详细介绍如何在Ubuntu系统下搭建Arduino开发环境，包括硬件连接、软件环境配置以及一个基础的LED闪烁案例。

硬件连接

将Arduino与笔记本相连，如下图所示：

软件环境配置

基于Arduino的开发实现，毋庸置疑的必须先要准备Arduino电路板（建议型号：Arduino Mega 2560，因为它提供了更多的中断引脚），除了硬件之外，还需要准备软件环境，安装Arduino IDE。

在Ubuntu下，Arduino开发环境的搭建步骤如下：

1. 硬件准备：Arduino电路板连接Ubuntu。
2. 软件准备：安装Arduino IDE。
3. 编写Arduino程序并上传至Arduino电路板。

1. Arduino连接Ubuntu

参考教程：Ubuntu串口权限问题_ubuntu dialout-CSDN博客

将虚拟机关机，关闭Ubuntu，添加Arduino设备，如下图所示，注意设备添加的时候不一定就是如下的名称，在未插入Arduino时，设备如下所示：

插入Arduino后的设备如下所示，会显示“QinHeng Electronics USB Serial [0264]”

可以通过插拔USB的方式来查看具体是什么USB设备，可以看到新增的QinHeng Electronics就是Arduino设备，对其进行添加

接着启动Ubuntu，运行如下命令查看接口：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ ll /dev/ttyUSB0
crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 3月  29 15:47 /dev/ttyUSB0

我们注意到在上面的结果中，ttyUSB0用户是root，且所属的组是dialout，并且root和dialout都有读写权限。在安装Ubuntu时，安装时使用的账户并不会默认加入dialout组，因此该用户就没有权限访问ttyUSB0设备。因此，需要成为dialout组的一个成员。

命令如下：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ sudo usermod -a -G dialout rosnoetic

其中rosnoetic为Linux下登录的用户名。

然后需要重启使之生效。

执行完上面的操作之后，可以运行下面的命令查看一下：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ groups
rosnoetic adm dialout cdrom sudo dip plugdev lpadmin lxd sambashare

重启系统后，就可以用到用户“rosnoetic”就会加入dialout组，接着就可以使用ttyUSB0设备。

2. 安装Arduino IDE

2.1 下载Arduino IDE安装包

官方下载链接：https://www.arduino.cc/en/Main/Software

界面下拉选择“Linux 64bits”

选择“JUST DOWNLOAD”

2.2 对压缩包进行解压

接着到“下载”文件夹下，执行如下指令解压文件

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/下载$ tar -xvf arduino-1.8.19-linux64.tar.xz

2.3 将解压后的文件移到/opt下

接着在“下载”文件夹下打开终端，执行如下指令，将文件夹转移到opt文件夹下

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/下载$ sudo mv arduino-1.8.19 /opt
rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/下载$ cd /opt
rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:/opt$ ls
arduino-1.8.19  ros  VBoxGuestAdditions-7.0.6

2.4 进入到安装目录，对install.sh添加可执行权限，并进行安装

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:/opt$ cd arduino-1.8.19
rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:/opt/arduino-1.8.19$ sudo chmod +x install.sh
rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:/opt/arduino-1.8.19$ sudo ./install.sh

2.5 启动并配置Arduino IDE

在命令行直接输入arduino

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ arduino

或者点击左下的显示应用程序搜索Arduino IDE，

启动如下：

Arduino IDE

配置如下：

Hello World实现

Arduino IDE中已经内置了一些相关案例，在此，我们通过一个经典的控制LED等闪烁案例来演示Arduino的使用流程:

3.1 案例调用

3.2 编译及上传

先点击左上的编译按钮，用于语法检测

没有红色和黄色的字体，说明是编译通过的。

编译无异常，再点击右侧的上传按钮，上传至Arduino电路板

控制台也会有相应的提示，类似的如果没有红色或黄色的字体，说明上传成功。

3.3 运行结果

电路板上的LED灯闪烁

3.4 代码解释

/*
 * 需求：控制LED灯闪烁
 * 
 */
//初始化实现
void setup(){
  //设置LED灯对应引脚(13)的操作模式
  //引脚值为13，被封装为了LED_BUTLIN
  pinMode(13,OUTPUT);
}
//循环函数
void loop(){
  digitalWrite(13,HIGH);//打开LED灯
  delay(3000);//休眠3000毫秒
  digitalWrite(13,LOW);//关闭LED灯
  delay(3000);//休眠3000毫秒
}

setup与loop函数是固定格式。