Arduino的诞生及其影响
Arduino的诞生可谓开源硬件发展史上的一个重大里程碑。
Arduino这个名字在意大利是男性的用名,音译为“阿尔杜伊诺”,意思为“强壮的朋友”。如今在通常意义上说,Arduino一词不只是代表一种电路板,严格讲是一种开源的电子平台,该平台最初主要是基于AVR单片机的微控制器和相应的开发软件。
Arduino包括一个硬件平台——Arduino Board和一个开发工具(编程软件)——Arduino IDE。两者都是开放的,使用者既可以获得Arduino开发板的电路图,也可以获得Arduino IDE的源代码。除了购买Arduino电路板外,不需要支付额外的费用。Arduino Board基于简单的微控制器,如ATmega 328,提供了基本的接口和USB转串口模块。使用者只需要用一根USB连接线就可以连接电脑和Arduino Board,完成编程和调试,而不需要专门的下载器。Arduino使用一种简单的专用编程语言,使用者不必掌握汇编语言和C语言等复杂技术就可以进行开发。IDE可免费下载,并开放源代码,跨平台,极为便利。
创客实践为什么都选择Arduino呢?世界上有不少微处理器和对应的硬件平台,比如AVR系列或51系列的单片机开发板、Parallax Basic Stamp、BX-24、Phidgets及MIT的Handyboard。至于为何选择Arduino,主要有以下原因:
第一,价格低廉。这也是Arduino诞生的主要原因和目标之一。首先,从硬件上看,一块最新版的Arduino Board的价格(约70元)仍然远低于一块AVR或51开发板(100~200元),并且不需要额外购买价格几十元的下载线。其次,开发软件也是免费的。Arduino Board直接用于产品开发,小巧精简,而普通的AVR开发板往往过于臃肿,不适合直接用于产品中,只是作为学习之用。
第二,跨平台。开发软件是免费的让玩家减少很多麻烦,同时,软件的跨平台性也十分卓越,在各大主流平台上都能运行,简单、清晰的编程方式让玩家方便操作。Arduino IDE能够在主流平台上运行,包括Microsoft Windows,Linux,Mac OS X(占据了PC的99%以上)。而普通的AVR开发工具如ICC,AVRStudio,只适用Windows版本。对于很多程序员来说,Linux是他们的最爱,而设计师往往钟情于Mac OS X。跨平台的Arduino IDE解决了这样的矛盾,开发人员可以各自保持自己的使用习惯。当然,也有专业人员认为这适用于非专业人士,比如学生和一些文艺范的创客,专业人员更喜欢用C语言,而Arduino IDE的编程风格会破坏编程习惯,因此不建议使用。
第三,简单、清晰的编程方式。电子产品的开发者并不都是电气工程师和程序员,他们甚至包括画家和建筑师(想为自己的家设计能自动开合的百叶窗)。Arduino并没有使用复杂的汇编语言,或者难懂的C语言,而是创造了另一种简单、清晰的编程语言。经过简单的学习,便能够开始出色的设计。
第四,开放的软件和硬件。让你有机会了解它,并加以改变,让你的开发与众不同。让你有机会制造无限量的复制品或者创造“进化版”。Arduino的神奇之处在于可以让你的计算机拥有感应世界和控制世界的能力,不再局限于鼠标、键盘、屏幕等设备。它同时也能作为独立的核心,作为机器人、智能车、无人机等设备的控制器。它还可以用于开发交互式对象,利用各种开关或传感器的输入,控制各种灯光、电机和其他物理输出设备。只需要一根USB连接线,几根杜邦线、电阻以及LED灯,就可以制作出绚丽的霓虹。
近几年,随着Arduino的硬软件功能的不断提高,周边配套模块的不断完善,其应用日趋成熟,应用领域也日趋扩大,从环境监测、智能家居再到3D打印等都能看到它的身影,特别是在机器人和自动化领域,因为它的存在而生辉增色不少。Arduino因其程序语言简单易懂、开发资料丰富,受到众多创客的追捧。你想制作有趣的机器人吗?你想让机器人沿着指定的路线行走吗?你想让机器人帮助你清扫庭院吗?你想让机器人载着你逛街吗?爱DIY,爱机器人,就一起来动手证明一下你自己吧!