Arduino 是一款价格不高、易于使用的电子平台。包括硬件和软件在内的整个平台是完全开源的，并且使用的是松散地基于 C/C++ 的语言。Arduino 是为希望尝试创建交互式物理对象的实践者、喜欢创造发明的人以及艺术家构建的。这个三部分系列将从基本的 Arduino 硬件开始，并使用它创建名为 “'Duino tag”的交互式激光游戏，玩家可以使用几乎从头开始构建的设备玩 tag 游戏。在 “构建基于 Arduino 的激光游戏” 的第 1 部分中，我们将构思作为 'Duino tag 的一部分的基本预备试验。
开始之前
无论您是 Arduino 新手还是经验丰富的构建者，此项目都有适合您的内容。没有比创建交互式物理对象更令人满意的事情了，因为在需要中断或者需要修改时，您知道所有部件的位置以及所有部件的工作原理。'Duino tag 是适合独立完成或与朋友共同完成的优秀项目。要完成此项目，您至少应当基本了解电子学（您应当知道寄存器是什么，但是不必知道其中的深奥原理）并且了解编程（您应当知道循环和变量是什么，但是您不必解析 Big O Notation）。您可以勇敢地进行动手实践。
关于本系列
在本系列中，我们将使用 Arduino 技术来创建名为 'Duino tag 的基本交互式激光游戏：
∙ 第 1 部分：了解一些 Arduino 基础知识，布置项目，并且做一个帮助您了解红外线工作原理的实验。
∙ 第 2 部分：构建和测试 'Duino tag 的接收器部分，包括测试。
∙ 第 3 部分：构建发送器并完成 'Duino tag 。
关于本教程
要继续学习本教程，您无需具有任何电子学工作经验，尽管使用电子元件的经验肯定对您有用。对于微控制器经验也是如此。如果您使用过微控制器，则有一定的优势，但是记住 Arduino 平台非常适合没有相应经验的人员。首先，您应当愿意拓展自己的技能。使用电子器件和微控制器会是一种有益的经验。大多数软件工程师没有机会为与物理世界交互的设备编写代码，而 Arduino 提供了使用交互式设备的低成本入口点。
本教程是 “构建基于 Arduino 的激光游戏” 三部分系列的第 1 部分，将主要介绍 Arduino 基础
知识。我们将开始使用 Arduino，了解语言基础知识和 API。我们将为 'Duino tag 项目做准备，包括设计基础和整合部件列表。我们将了解如何在线订购部件、去哪里购买以及需要哪些部件。最后，使用一些采购的元件和一些基本测试代码，我们将演示控制械操作的基本原理
统要求
对于本教程，我们需要一些工具和设备：
具有 USB 端口的计算机
虽然从技术的角度来说并不合适（许多类型的 Arduino 硬件接口都是基于旧式串行端口的），但是本系列在撰写时假定您使用的是基于 USB 进行通信的模型。Arduino 软件可用于 Microsoft® Windows®、Mac OS X 和 Linux®（32 位和 AMD 64 位）。
Arduino Diecimila
这是本教程中使用的 Arduino 硬件的具体模型。您可以替换 Arduino Duemilanove。请从正规的网上经销商那里订购一个。要获得链接，请参阅 参考资料。
arduino字符串转数组USB A-B 线
这是类似于已经连接到打印机上的一根 USB 线。
基本的 5mm 红发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）
您可能已经有一个，或者可以在 Radio Shack 或者从网上经销商那里购买。
闪光灯
越亮越好。
Arudino 软件
要下载 Arudino 软件，请参阅 参考资料。
Arduino 的安装和设置指南
要下载 Arduino 安装指南，请参阅 参考资料。
构建基于 Arduino 的激光游戏，第 1 部分: Arduino 基础知识
用开源硬件与软件平台 Arduino 开始创建电子项目
Arduino 简介
在本节中，我们将介绍 Arduino 硬件的基础知识、如何设置，并简单介绍如何编写软件。
Arduino 是什么？
简言之，Arduino 板是一个微控制器 — 具有各种输入管脚和输出管脚的小型计算器。使用这些管脚，您可以创建无数交互式设备，包括像闪光灯一样简单的设备，以及通过各种输入创建使用伺服系统和引擎的复杂行为的复杂设备。第一个 Arduino 是 2005 年 1 月由米兰交互设计学院的两位教师 — David Cuartielles 和 Massimo Banzi — 创建的。要获得介绍 Arduino 开发人员的在线杂志文章，请参阅 参考资料。
Arduino 平台由两部分组成：硬件（包括微控制器、电路板等）和软件（编程接口和语言）。平台的两个部分都是开源的。如果需要，您可以下载 Arduino 的图表、购买需要的所
有独立部件、切割电路板并从头开始制作一个电路板。有很多用于这一用途的各种项目（如 Freeduino）。图表和 CAD 文件已经在Creative Commons Share-Alike 许可下发布。用于编写 Arduino 的软件也是开源的。它是用 Java™ 编程语言编写的并且是在 GPL（有一些已经在 LGPL 许可下发布的 C/C++ 微控制器库）下发布的。
有几个可用的微控制器平台，并且许多平台都实现相同的目的：易于编程、与微控制器进行交互、将所有内容封装到一个包中等等。同样地，Arduino 旨在提供一个简单的界面和一个将所有功能集于一身的包，同时尝试提供其他优点：
低成本
可以从头开始构建便宜的 Arduino 板，并且预组装的组件十分便宜。Arduino Diecimila 花费大约35 美元。
跨平台软件
获得适用于 Microsoft Windows、Mac OS X 和 Linux 的 Arduino 软件。
简单的语言
Arduino 开发人员尝试使语言可以被初学者轻松掌握，但是对于高级用户足够灵活。
开放源码
Arduino 从上到下完全是开源的。如果需要构建或修改软件，您可以随意执行。此外，Arduino 的官方 Web 站点包含丰富的维基，其中的代码样例和示例都是免费共享的。
有大量可用的 Arduino 信息。最佳起点位于官方 Web 站点（请参阅 参考资料）。花一些时间阅读该站点中的优秀介绍性信息。
入门
要与 Arduino 硬件进行交互，您需要安装软件。下载适用于您的操作系统的软件并遵循相应的分布安装和设置指南（请参阅系统要求）。它们遵循相同的步骤：
1 解压缩软件
2 安装 Arduino 的 USB 驱动程序
3 连接 Arduino 板
4 启动软件
5 上传示例
我们将不会详细介绍每个步骤，因为这些步骤将随着环境的不同而变化。让我们讨论一下软件和 Blink 示例。
注：按照 Arduino 的说法，独立的脚本和程序被称为 “sketches”。
在启动软件并装入 Blink 示例后（根据入门指南中的说明），您应当会看到类似图 1 的内容。
这里简要介绍一下该界面，顶部按钮行将控制基本任务，如编译、创建和保存文件、将代码上传到Arduino 板中以及打开或关闭 Serial Monitor（稍后还有更多任务）。中间窗格包含 Blink 示例的所有代码，并且底部窗格将显示控制台输出、编译错误和序列消息（打开 Serial Monitor 时）。目前，让我们将精力放在中间的窗格上并讨论 Arduino 语言。
Arduino 语言基础知识
Arduino 语言是基于 C/C++ 的，并且如果您以前使用过这种语言，则应十分熟悉它的构造函数和特性。虽然完整回顾该语言不在本教程范围内，但是让我们剖析 Blink 示例并了解一点该语言的知识。如果您已经可以熟练使用代码，则这些内容可能有些过于简单，因此如果您愿意获取一本手册并进一步深入研究，请随意查阅更多语言参考（要获得更多语言参考，请参阅 参考资料）。
首先，查看大块注释。Arduino 语言中的注释是用两种样式编写的。
清单 1. 块样式
*/ * Block Style like this */ |
也可以用内联样式编写。
清单 2. 内联样式
// inline like this |
接下来，注意声明一个变量：int ledPin = 13;。
从这一行可立即看出 Arduino 语言中的行都是以分号为结尾的。此外，从中可以了解在 Arduino 语言中声明变量所需的几乎所有内容。语法为：声明变量类型，声明变量名，设置变量的初始值。除了整型之外，Arduino 语言还支持无符号的整型、布尔型、字符型、无符号的字符型、字节型、长型、无符号的长型、 浮点型、双精度型、字符串型和数组型。在 Arduino 语言参考中查每种数据类型的详细信息，但是花一些时间了解一下数组类型。在声明数组时，清单 3 中所示的每种方法都是正确的。
清单 3. 声明数组的方法
int fourlong[4]; // creates an empty array, 4 elements long int nolength[] = {8,18,32,64}; // the compiler will figure out how long this array is int setboth[4] = {8,18,32,64}; // This creates a 4 element array // and sets the initial value char someword[7] = "fizbin"; // You need to add one extra element for a null character |
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