林锋教你一步一步玩机器人(arduino)--制作篇(入门组件A)

1、林锋/文ARDUHNO制作篇乮入门组件乯林锋教你一步一步玩机器人（arduino ）系列制作篇（入门组件上） E vv - S 死存 :4w wv sit 1H工I it h，卜 M T 左 -AHIHJrNO4-wlE、ft Pl rN AV AJ-I lW G l! i-t lJ T H T1/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文张林锋/文2012-5-28个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文目录1前言32. 准备工作32.1元器件准备工作 32.2实验板子准备

2、43 LED实验54蜂鸣器实验75按键实验96 8*8点阵实验117串口实验128 模拟量输入（电压输入） 169直流电机控制（L298N驱动模块） 1810 PMW脉冲宽度调试2111控制舵机2212超声波模块2313巡线防跌模块2614红外遥控27说明写这系列文章主要目的是和读者一同分享下自己的学习过程，也希望能给读者带来一些帮助，文章部分内容剪裁网络文章，部分自己撰写。文章内容用于爱好者之间学习，不得用于商业目的。当然笔者 才疏学浅，所书内容难免有缺点和漏洞，还请读者多多海涵，希望能和广大电子爱好者交流心得。本人 QQ : 65198204邮箱：65佃8024博客：个人博客丗 .Cn/u

3、/2775824690推荐淘宝丗 3/28QQ交流群丗13633481林锋/文1刖言在淘宝买的Arduino主板套件终于在 26号到了，物流也太慢了，发了 4天才到。套件包含：4轮小车, Arduino MEGA 2560 主板，配套的 MEGA Sensor Shield V2.0扩展板，超声波模块，红外遥控模块，寻线 防跌模块，舵机。套件是在27寒语电子工作室（动科技的子站（ http:/keyes-ard uin 备注一下：套件性价比很高，也有配套的相关资料，不过个人觉得配套资料写的不够详细和全面，对 于新手制作会带来很多不便。在制作篇系列文章中，我会对入门组件的应用，以及4轮小车套件的

4、制作，做出详细的制作流程，图文并茂。相信会对新手入门带来一定收获。读者在做本文章实验时可以结合阅读我的相关入门知识文章，基本篇，硬件篇，软件篇。制作篇分：入门上篇：主要介绍一些基础配件，以及小车所要用的器件。4轮小车篇：主要介绍小车制作全过程。入门下篇：主要介绍一些其他外围器件应用。比如:1602,12864液晶应用，时钟模块应用等。4轮小车改造篇：加入自己的一些元素。2.准备工作2.1元器件准备工作本篇实验器件所用到的元器件如下：（1）发光二极管（2）蜂鸣器（3）按键（4）可变电阻（5）8*8点阵（6）串口（ 7）直流电机（8）伺服电机（9）超声波模块（10）寻线防跌模块（11）红外遥控。F

5、面给我的全家福来个图，呵呵。个人博客丗 .Cn/u/2775824690推荐淘宝丗 5/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文2.2实验板子准备首先把一些常用的器件可以焊在洞洞板上，并把引脚焊出来，方便实验。如下图顺便把51单片机的最小实验板也焊一下，为后面的对比实验用。(STC12C5A60S2)F面发个全家福个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 7/28QQ交流群丗136334813 LED实验全世界都在用的第一个实验。虽然简单还是做一下，温故而知新，实验无小事。呵呵。至于Arduino软件如何使用，我在制作篇就不过多的描述了

6、，（ www.arduino.cc下载绿色版，插上 USB线，寻找驱动，设置主板类型，设置 COM 口，就可以下载了）。发光二极管注意正负。也不一定要接限流电阻，一般烧不了的。这里用到的 Arduino主板的I/O 口为13脚（单片机为 P1.0）.这里要注意的是：51单片机上电后，全部I/O管脚都为高电平，这是个 2560不同的。 首先看看2560运行效果程序如下（注意：Arduino开发平台不支持汉字，如要要显示汉字，需先用写字板输入后拷贝过来）个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文制作篇乮入门组件乯再来看看单片机的运行效果单片

7、机程序如下/LED TEST史.至隹字3菲秣醫“VI2012-S-2S/MCS-5L 12MHZ C害/STCL2C：5A60S2彳 incldesbit pi_o=PirtO;/ 定玄列禺vcid xin()(pl_O=O;个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 9/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文4蜂鸣器实验关于蜂鸣器的介绍，DFRobot的基础套餐中文教程里有详细的介绍。我这里做一下简单的描叙。蜂鸣器分为2种：有源，无源。如下图，黑色胶封的为有源蜂鸣器，有绿色电路板的为无源蜂鸣器。（也可以用万用表的欧姆档可以测量出来，有源蜂鸣器的电阻为几百Q,无

8、源蜂鸣器的电阻为416Q）。本实验用的事有源蜂鸣器，内带驱动电路。不许要三极管驱动。由于蜂鸣器实验效果图看不出来，和LED实验类似。就没有贴图了个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 11/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文-InlxlArdui no MEGA 2560 程序:Q LD_test | Arduno K0.1aFile Edit Sketch Tools HelpLED Jest应用程序Ardnino張林遵/71 0 2012-5-29/ATIWEGA 2560 1BMHE*十*窗水幽*窗水水常乂F扫* 土吉*古矗张*隹古*曇打*舟A占打

9、寻足荟Ti；5T帘叵乓回用专手C张坤锋/VI.3 2012-5-2S/MCS-S1 12MHZ 二常吉/STC12C5AS0S2 m* + + *n*i* + */#includesbit; pl_0-PL-0;/ 定文引脚/廷耳匡虹，里n叭这豐TT區void dely (iLn31gned lnt z)unignd int x,y;fsr(x=z;x0;x)Ifox (y-CQO；yG；y-);Kvcid niainO(trnile fl)(P_0-0?/将引腾设査为氐电平，LE阖 delaydCOQJ;p_l-l；delay(1C00J:个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝

10、丗 密*黒窗*水*窗*岀*/ int led - 13;voi d Eetup ()初始化引脚P】iJjQdmO.el OUTPUT；/设置引脚为高电平vai d _oaw 0ii t ilWr i te HIGH):id零因DO)：延吋2秒iigitaltfrite Cledj LDY)： /7设置为低电平*停止声音 deliyCZaOO)：Ji51单片机程序:13/28QQ交流群丗13633481林锋/文5.按键实验本实验为按键亮灯，注意2560的按键口必须接下拉电阻（10K）,然后后面的判断语句会有误。按键输入接12脚。（单片机接P1.1）效果图：Ardui no MEGA 2560 程

11、序:个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 15/28QQ交流群丗13633481林锋/文单片机实验效果:2012/04/2851单片机程序：f重也* * * * * * W卜書*倉做*也* 倉* * * * H 77按矣程字-援包亮町应违程字C张林锤/V1.0 2012-5-23/MC5-51 12MHZ :诲穹/STC12C5A60S24in 亡 lu 吐亡 V：wg51 *habit pl_0=Fl-0;/ 定义引脚sbit pl_l=PlAl;话勻匡数，T3=-大喘討叵vcid ziLaiiL ()while (1)if (pl_l0)r ：_：=：；13&个人博客丗

12、.en/u/2775824690推荐淘宝丗 17/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文6 8*8点阵实验FJ1088BH 8*8点阵引脚说明#/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文#/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文18列正极，ah行负极由于单片机I/O 口的驱动能力有限，无法直接驱动这么多点阵。单片机的实验这一节就省了。呵呵，偷个 懒。下面来说说2560把，2560的I/O 口驱动能力很强，可以达到40mA.。可以直接驱动。实验比较简单，大家细心将线连上就 OK 了。实验效果图如下：程序如下:#/28QQ交流群丗13633

13、481制作篇乮入门组件乯林锋/文#/28QQ交流群丗13633481制作篇乮入门组件乯林锋/文个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文_e_SLEDplus丿用*9点阵癌示应用程序Arduino打张林锋/VI 0 2012-5-29/ATMEGA 2560 16MHZiff9f|C|C3|C1M王;定义列int Y;定义行初贻化全灭灯void setup 0for (int X=0;K8;X+)fj-ipMae(X ommj；digital 壯i 堤(Xlo 粕；for (int =8;T=O;X)依次熄灭整行|di gitalWri

14、tiOi, LOK)：delay (200);7串口实验这个实验提前做的原因是为了方便后面实验的数据演示，比如AI输入，PMW等。个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 19/28QQ交流群丗13633481林锋/文针脚定义符号1載波楞测DCDsi接收数据RXD3发送数据TXD1数1K终端徘备好DTR5時号地SG（）数描带篇好DSR7请朮及送H7S8洛除发送CTSg掘铃提不R12560编写串口通信非常方便,只需调用Serial函数便可,Serial函数有很多功能，具体参照软件篇，或者去看官网的说明 这里用到的就是一个串口定义，和串口输出的功能www.arduino.cc2560

15、程序:/樓廉斗礙除覃壮除累耳电墩审审狀球窣倉耳卓曲狀累牢除斗朱狀嵐翁*盘嵐案除嵐當眾片木岸覃 串口通讯77应用程序Arduina张赫锋/VI. 0 2012-F-28/ATMEGk 2SB0 16MH7void setup 0Serial. l6gir.(9G00j:void locp0Seri al. println rHELLO 加盯)； 打印并换行| delayCSOOO);2560运行效果:个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 I 鼻imuxiioi制作篇乮入门组件乯k RS-232C母接头定义（9芯）:#/28QQ交流群丗13633481林锋/文ARDU工NO制作篇

16、乮入门组件乯点击这个是 Arduino开发平台自带的串口调试工具，不过有个缺点只能锁定USB转串口这个口。右边是串口调试工具显示的值。程序立件丨EEFRDM文件 串口肋手|工程文件| 接收.键盍发迭锻上驱HELU WORD MELLB WORDHELLO WORDr十六进制显示 苗宇苻格式显示清接收缓沖区r多手捋吊览迭区字符串KEI112厂31斗rr6r-111i厂I-d厂U21J113 |厂14厂11T厂1苗1广自动循环城送1间隔程序文棒| EEfRCW文件审口肋手|工程交件| 摄收慢盘址送罔中匾HELLO OEDHELLO flOREJELLO WORD厂5站w satiSE. 堆送字符审

17、 画in17单宇帶窑发送区:1213II宦十六进制发送 r字符格式发送清发送缓框自动雄i期1毫秒3童送字符/数据自动境送打开/关闭串口r下载后打开串口接收计数戲发送计数;o| 0清空计数丨间隔自动诡环罐单字苻串岌送区:r十用3抽显示忖孚:w式显禾I匸芸嵐爭丁二中 落空计数|打开/关阳审口 厂下堀后打开审口 馳计倉发迭计数：a心书阳二|渡特率丽刁校验位区刁数据位|日停辻位亡收缩主窗体I便用说明ICDfCZN?三|渎特鋼960D耳 校验位|曲数据位诟耳停止位F二收?8主留体这里我的USB转到我PC上的串口为 COM4，（我遇到的问题：2560主板有4个串口，USB转换对应的 COMO ,也就是0脚

18、RX，1脚TX，如果定义这个口发送数据， 电脑端用USB转换过来后的COM4接收, 显示正常如上图所示，如果我用电脑自带的原生态串口COM1，或者COM2来接收数据就是乱码，一直还没找到原因，不知道读者是否遇到同样的情况，目前也不纠结这个问题了。以免影响后面实验的进度）个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 21/28QQ交流群丗13633481林锋/文51单片机运行效果23/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文程序左件1 EEFRDffi立件 串口助手|工程文件 接收/健盘发送握他hello hello hello helloh

19、ell.4ordlhelLo word! hello word! hello word! hello wot d! helloordlhelLo word! hello word! hello word! helLo tfordlu*ord! word! word! word!r十氏进制显示 宿字符格式显示清接惬；中医ar厂5 rb Jn_t ir厂rr厂13gr厂r自动湄环炭嗟i间隔雰字苻串发送区 攪送芋符串 HEH r#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文hello word!r十六进眦递隔慣送僂神区11匚施罢脇報匂怜字符格式发送自动发送周

20、期厂亳秒自动发送打开f关闭串r苹掘后打?r：t 口接收计数：i站发送计数：i輻coumi Jttff*|Q8aa校验恆冋数据邮三停止位日#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文收酯主窗儒使用说明I#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文单片机程序：|7/s 口通讯圧用程字C张林锤;/Vl-0 2012-5-29/ECS-51 12MHZ 二盜言/STC12CSA60S2*irl亡丄ud亡V工亡5丄.h

21、rcid T*in (吐8=血20，诗昼.言甘器1为二作方式2IHL=0xfd;TLL=0xtd；TRL=1;皇;奇存器刃诗化RE1I=1；SECi-O;SML-1;while(1)if (RI=1)(ri=o；Fl-SBUF；8模拟量输入（电压输入）5/1024=4.8mVATMEGA2560可以读取0到5V的电压，ADC的分辨率为10-bit（1024个状态量），换句话说 是最小分辨率电压值。眼位计1：N)-JL取位计4- GND25/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流

22、群丗13633481林锋/文ARDUINO制作篇乮入门组件乯27/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文实验效果：（01023变化）程序空件| EEPRDM文件 审口助手|工理立件| 接收丿谨盘览送蛭沖医43毬4344444444444444舫44434343口615证706r卡六进制显示 总字符格式显示港接股缓冲区爹字將串垸题 发送手符串砸屏IU.自动循环发送丨间隔hello wardl!席十六进制发送港捱送缓沖区r字襦格式发送自动发送周期1毫秒垸送芋符/數据目动按送单宇符串发送区:打开/关因串口厂下载后打并串口关闭串口 I *接肢计埶:4206

23、按送计數:0渚空计数|脱聘主窗住|使用说明|#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文程序:个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文29/28QQ交流群丗13633481林锋/文analogest#/28QQ交流群丗13633481林锋/文模拟量调试应用程序ArMino 张林锋/VI.0 2012-5-29/ATHEGA 25601闘HZint anagJiopin-O;jd setup C)Serial, bagin $B00):void loop 0Seri al. pr intln

24、(uialogKed (anaLpin);迪 ay(2D00)：9直流电机控制（L298N驱动模块）接线示意图：（VMS为电机驱动电源，5V逻辑控制电源可以外接也可以用板载，注意跳线跳上表示使用板上电源，使用板载电源时，MCU的GND要连在一起。）直流 电源 +双电机接法:趾线今器扰上一 .二.-一眺线搔上使用板上T8MQH規供5甘电ENA4S5V. H 能屯机A EN負毎嚥一电JtilA平转 JNlfgSV. INZJtJ!. UUlAiFU IHlSHk. IN2U5V.电flIAhcHENBOV- THS i J机日ENB按Jlk平轴IN?蛾列IN#按埴，审JIS連fl 31 IN4fS

25、5V. 4LUIBUW个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文2560实验效果:/ATMfGA 2SBO 1GMHZint IN1=O； b左转ini IB2=1;/右转voi d setup 0pinHode CIKI.OVTFUT);pinHc晶 CTH2; OUTPUT):void 1op ()ligitalriteObHIGH); di.;italWrite(IN2, HIGH); del ay tEOOD)；di.zi+.iLftrit (IM1, : Jnj: delay (6000):.digitaIVriteCLStH

26、IGH)： d61ay(2000L digHslWriZCraZ, LOB); ielay300 : diptalVrits CU2f HIGH):个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 31/28QQ交流群丗13633481林锋/文51单片机程序：直流电机调试 应用程字C;张林铿/VI,0 2012-5-28/MC5-51 12MHZ C语言/3rC12C5A0S2 *nm* *#includeafcit pL_l-PlAl;/25iabit匸1二=曰亠2：/7古琲延时总void delay (analgnsd icit z)unsigned int xry; fcr(x=i

27、;x0;k-) foz(y600；y0;y);1；void xain)hile fdelay(2000);pl_l=0;delay(10000);delay(3000);pl_2=D;delay(10000);pl_2=l；delay (3 000):个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文制作篇乮入门组件乯10 PMW脉冲宽度调试线路沿用上面的电机的线路，结合实验 8 , 实验效果：（外用表实时观看 PMW电压）2560程序:/丿应用程序Al luino/VI.0 2012-5-29/ATMZGA 1SMHZint U1=D：/$J

28、 mt H2=l；/S转 mt 皿gglopin=O;in ajiglopiiiQPt=3; voi d setup)piniftie (HI; OUTPUT), pin血皿 OUTTTO;void loop。diilalWriLe 0T1., S町：difit&LYri te CIH2, KTGM;让电机一直运转/layCOOC);analogri te (snaglcpin_flut, anal&g7itad(anaglopin)/4):注意:pi输出录大2血j所臥遠里要除以q个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 33/28QQ交流群丗13633481林锋/文实物图:11

29、控制舵机用Arduino控制舵机是灰常方便的。（封装好了 Servo类库，方便调用，具体功能见软件篇）舵机原理图:(OV)GND(+5V 丿(PWM)信号线#/28QQ交流群丗13633481林锋/文接线：灰-GND接扩展板的G位接口红-+5V 接扩展板的+5V接口 黄-接信号程序：个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 ”舵机控制调试应用程序Arduino 張林锋/VI. 2012-5-29/ATHEGA 25B01 仙皿#includ Servo. h/Servo my servo;void setup ()myservo. attach 3)：/7定熨FHR输出口void

30、 loop Qmyservo. wri t e (130L/0180B12超声波模块TrtgM发控制信号输入主要技术参数：1使用电压：DC5V 2.静态电流：小于 2mA3:电平输出：高 5V 4:电平输出：低 0V5:感应角度：不大于 15度6:探测距离：2cm-450cm 7:高精度：可达 3mm接线方式，VCC、trig （输入）、echo （输出）、GND地线注意：trig （输入）对应2560主板应该是TX （发送）。echo （输出）对应2560主板应该是RX （接收）。 时序图：个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 35/28QQ交流群丗13633481林锋/文

31、#/28QQ交流群丗13633481林锋/文JOuS B5 TTL模映内那 乾I皓号佶号回响电平覇出#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文工作原理: 采用10触发测距，给至少10US的高电平信号；(2) 模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3) 有信号返回，通过10输出一高电平，高电平持续的时间就是 超声波从发射到返回的时间.公式：us/58=cm或us/148=英寸，测试距离=(高电平时间*声速(340M/S)/2; 注意：测量周期最好 60ms以上。1秒=1000毫秒(ms)=1000000微秒(卩s) 实验效果:#

32、/28QQ交流群丗13633481林锋/文37/28QQ交流群丗13633481林锋/文个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 #/28QQ交流群丗13633481林锋/文制作篇乮入门组件乯#/28QQ交流群丗13633481林锋/文#/28QQ交流群丗13633481林锋/文程匪丈件| EEF3DU丈件 朿口列于|工理丈忡| -接收F键玄超线沖匡厂林趣 绘选字符串r十六谨制昱示0宇帘梏式杲示zi121 12g3T4厂56T丄I厂arT10rJIr12r13r14厂35T自动涌环阪送|何隔#/28QQ交流群丗13633481林锋/文单竽符审发第区hell o word!忖十六遊

33、儒Ihfe送帘谢渥冲区匡送手蔚f蠶搭c和？格式发送自动发送厨則毫秒自期進厂下瑟后打开串口关创串口按收计數：ML5B境送计数B涪仝计数(:叫筋叭创枝特辛|血0 二I稚輕恆阳数据住冋厚止也匸刁#/28QQ交流群丗13633481林锋/文收缩工窗萍I使用说明I(误差还是很小的图上我是用卷尺量的20CM距离)#/28QQ交流群丗13633481林锋/文程序:超声淋濾示应用程序rdninQ张林锋/VI. 0 2012-5-/ATyEGA 2560 16MHZ*+* 电* *+1* * * t+tt+tt+t*+1/ini BXl=4;/5htBtchaC 输出)mt Ul=5;用对JSHri输入) ui

34、 i Ktlup ()Seri 1. begiTL(9GDO);piuMade (ML INPUT);pinMade CTKl, OUTFUT).vfli c loop 0dcit*lWrifcCnifUHhdfl ftyfli crancondT (2) ： h 抵ffTutdi sit ilWr i t- (TUI, HIGH； /IQus；的高电平信号起发de 1 ayTIi cm concLs (10);di citriteCTXb U)：in.1 di stanc e=pnl s eln 址!1, HIGH):计茸高电平时间,pul s elnj回值单位锻秒 f us ) dj st

35、ance=di Staiuce/S6 ; /,转扛 成-FSeri&l. pr ii.J.lndilaytSOO；：个人博客丗 .en/u/2775824690推荐淘宝丗 39/28QQ交流群丗13633481林锋/文13巡线防跌模块#/28QQ交流群丗13633481林锋/文性能参数：1:检测距离，检测白纸时约为 2厘米。视颜色的不同距离有所不同，白色最远。2. 供电电压：2.5V12V，不要超过12V。（注意：最好用低电压供电，供电电压太高传感器的寿命会变短。5V供电为佳。）3. 工作电流，5V时1820ma。经大量测试，传感器硬件设置为1820ma工作电流时性能最佳，主要表现在抗干扰能力上。如果客户需要小功耗的，本店也可以修改，最小能做到5ma。拍下留言注明即可。4检测到物体，信号端输出低电平；未检测到物体，信号端输出高电平。实验效果：程序：巡线防跌演示/应用程序Arduino张林锋/Y1.0 201E-5-2S/ATHENA 2560 1&HHZj| jjr_j|r_Jint lina=0：mt LEB=13；vci d setup ()piiJflodeUin IHF1HLpiiJrtode (LED, OUTPUTvoid