什么是arduino？
Arduino，是一個開放源代碼的單芯片微控制器，它使用了Atmel AVR單片機，采用了開放源代碼的軟硬件平臺，建構于簡易輸出/輸入（simple I/O）界面板，并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發環境。
以上是維基百科的解釋，我覺得這個解釋雖然很到位，但不好，在于它忽略了解釋的對象，如果我是一個IT小白，那真不明白在說的什么。
那到底如何告訴別人什么是arduino？可以去看arduino中文論壇的初識arduino。我介紹不來，不多說了，這篇文章主要針對熟悉電子電路的IT從業者以及工作交差。
很多電子從業者的朋友或許會鄙視arduino，不就是一塊低性能的AVR單片機開發板嗎？搭積木一樣的傻瓜式編程的東西，給外行人玩的東西，有什么了不起。誠然，arduino表現出來的是一塊單片機開發板，但仔細摸索你會發現，在GitHub里面有Arduino for STM32的源碼，各類的IOT芯片也支持arduino，如wifi soc ESP8266等，各類芯片都把自己開發封裝成arduino，你還覺得他是只是一塊逼格比較高的AVR得開發板嗎？所以說按我的理解，arduino是一個準標準的軟硬件開發平臺，類似VC開發Windows軟件一樣的平臺，集成各類庫文件，可以這樣類比，電腦硬件對于arduino的硬件板，它的IDE類似VC，它集成各類嵌入式軟件開發的庫文件，比如delay()，Serial.read()等單片機開發常用函數，以及一些像I2C、SPI接口庫或者傳感器庫，與單片機開發不同之處在于不需要對寄存器進行操作，直接調用函數，簡單快捷。有人又說了，STM32、PIC、芯唐什么的單片機也有庫函數，也可不直接操作寄存器。可是那些庫函數只是簡化寫寄存器的方式，要使用對應的功能，還是要熟悉對應的寄存器操作，arduino的庫函數是完全不用知道那些底層的寄存器的，不同的arduino板直接可以使用相同的函數，像不同單片機跑UCOS一樣，移植后開發都一樣。所以別說arduino是淘汰AVR的破板了，也別亂鄙視，電腦雖然強大，但8位單片機的出貨量是電腦的幾何倍，每個東西都有存在的空間，不是越強大越好，只有哪個場所合適用哪個的問題，況且讓編程越來越簡單是大勢所趨，重復造輪子的事很沒必要，arduino雖然不算完美方案，但是個指明出路的地方，Windows跟Ubuntu對比起來也丑，但第一系統是Windows，除了它出的早外，有個很大的原因就是基于VC的開發平臺真是誰用誰知道，微軟量身定做一大堆標準庫，簡簡單單就上手的IDE平臺，讓多少程序員投入Windows懷抱，才有了現在Windows的生態。所以也很希望在嵌入式開發領域也有個類似的平臺，可能arduino不是最終出路，但一定是那個出路的一個臺階。
arduino的優點
? 跨平臺
Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OSX、Linux三大主流操作系統上運行，而其他的大多數控制器只能在Windows上開發。
? 簡單清晰的開發
Arduino IDE基于processing IDE開發。對于初學者來說，極易掌握，同時有著足夠的靈活性。Arduino語言基于wiring語言開發，是對 AVRGCC庫的二次封裝，不需要太多的單片機基礎、編程基礎，簡單學習后，你也可以快速的進行開發。
? 開放性
Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫文件都是開源的，在開源協議范圍內里可以任意修改原始設計及相應代碼。
? 社區與第三方支持
Arduino有著眾多的開發者和用戶，你可以找到他們提供的眾多開源的示例代碼、硬件設計。例如，可以在Github.com、Arduino.cc、Openjumper.com等網站找到Arduino第三方硬件、外設、類庫等支持，更快更簡單的擴展你的Arduino項目。
? 硬件開發的趨勢
Arduino不僅僅是全球最流行的開源硬件，也是一個優秀的硬件開發平臺，更是硬件開發的趨勢。Arduino簡單的開發方式使得開發者更關注創意與實現，更快的完成自己的項目開發，大大節約了學習的成本，縮短了開發的周期。
以上摘自《Arduino程序設計基礎》
使用arduino的注意事項
每個東西都有其適用性的地方，其實對于熟悉某個單片機開發的人來說，使用arduino是不合適的，它雖然開發非常簡單，對于簡單項目，只要關注自己的業務邏輯，直接上手就行了。然而，就是因為他的簡單，導致使用不靈活，片上資源也少，有些時候真的會掉進坑里，所以使用時三思，以下是我自己測試后，有些要注意的地方，可能不對，幫忙提醒下。
- 處理速度慢，實時性不高，基本的arduino版本都是ATmage做主控芯片，它時鐘頻路16M，跟增強型51差不多，而且代碼又做了第二次封裝，所以對處理性能要要求的應用自己酌情使用。別說Arduino for STM32，不是官方的，誰知道有什么坑。
- 多任務、多線程編程有點麻煩，雖然GitHub里可以找到多任務切換的源碼，但使用時需要注意每個任務的時間片格，相對于UCOS、RT-Thread之類實時操作系統，各種優先級、搶占機制、線程通訊。用arduino累啊。
- 中斷2個，計數器無，時鐘頻率設置麻煩，比如IO口的時鐘頻率基本不能設置，I2C、SPI口也是少的可憐，好多東西都要外擴，沒有片上集成。
- PWM輸出、模擬輸入口到挺多的，但PWM的頻率最大是500Hz，對于一些控制是不符合要求的，比如有些電機及配套的驅動，用這個頻率控制會導致電機振動厲害，另外占空比設置只能0-255，對于一些性能要求比較嚴格的控制也是比較麻煩的。模擬輸入的采樣精度是10位，采用間隔是100us，這些都是比較低的值，雖然能滿足大部分傳感器的值，選用開發時還是需要注意的。
- 串口緩存最大的數是128，而且不能中斷接收，對于一些通訊協議定義起來需要注意了。
舉例介紹下arduino的開發過程
說了這些，其實要是沒自己上手下不會有概念的，那么我取個例子來說明下arduino的開發過程，就舉個避障小車開發的例子。小車的系統結構大致如圖。
采用帶編碼器的直流電機，PWM方式控制電機轉速度，各類傳感器先舉紅外傳感器，其他待定，arduino控制電機以及各類傳感器，于上層主控制器一起構成一個智能小車。
由于編碼器需要采集電機脈沖信號，為了方便無誤采用arduino的兩個中斷計數，串口通信和各類傳感器采用遍詢式判斷，為了簡化編程，采用任務調度器實現編程。
那么現在開始這個arduino的開發吧！
默認你準備了硬件，那么先Arduino IDE下載安裝吧，驅動安裝不上看各版本驅動安裝方法。安裝好后打開軟件如下圖。
配置好后就可以上手了，這里推薦你看Arduino.Cookbook.Michael.Margolis這本書，上面有具體常用函數用法，有些不明白的可以查閱arduino IDE自帶的例程，我覺得這樣上手比較快，最后具體項目可以Google。比如我需要用到一個任務調度器，找到一個大神弄好的任務調度器,先自己測試下這個調度器的性能，代碼如下：
#include "TaskScheduler.h" //下載源碼放到項目目錄下，引用
const int ledPin=13;//led引腳IO號
int ledState=0;//led狀態標志
void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
pinMode(ledPin,OUTPUT); //led引腳的IO設置成輸出模式
Sch.init(); //初始化調度器
Sch.addTask(ledtest,20,1000,1); //從第 20 毫秒開始閃爍 LED，每隔 1s, LED 狀態改變一次
Sch.addTask(serialtest,0,1,0); //串口測試程序
Serial.begin(9600); //開始串口通信
Sch.start() ;//啟動調度器
}
void loop()
{
// put your main code here, to run repeatedly:
Sch.dispatchTasks(); // 執行被調度的任務，用調度器時放上這一句即可
}
void ledtest()
{
if(ledState==0) digitalWrite(ledPin,HIGH); //輸出為高電平
else digitalWrite(ledPin,LOW); //輸出為低電平
ledState=~ledState; //取反
}
void serialtest()
{
if(Serial.available()) //判斷串口緩存是否有數據
{
Serial.print((char)Serial.read()); //將讀到的數據發送回去
Serial.flush(); //清空串口緩存
}
}
測試下，除了需要注意每個任務的調用時間片，其他都OK，就用這個做小車的軟件框架。
未完待續……
