Massimo Banzi之前是意大利Ivrea一家高科技设计学校的老师。他的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器。2005年冬天,Massimo Banzi跟David Cuartielles讨论了这个问题。David Cuartielles 是一个西班牙籍晶片工程师,当时在这所学校做访问学者,两人决定设计自己的电路板,并引入Banzi的学生David Mellis为电路板设计编程语言。两天以后,David Mellis就写出了程序代码。又过了三天,电路板就完工了。Massimo Banzi喜欢去一家名叫di Re Arduino的酒吧,该酒吧是以1000年前意大利国王Arduin的名字命名的。为了纪念这个地方,他将这块电路板命名为Arduino。
随后,anzi、Cuartielles 和 Mellis 把设计图放到了网上。版权法可以监管开源软件,却很难用在硬件上,为了保持设计的开放源码理念,他们决定采用 Creative Commons(CC)的授权方式公开硬件设计图。在这样的授权下,任何人都可以生产电路板的复制品,甚至还能重新设计和销售原设计的复制品。人们不需要支付任何费用,甚至不用取得Arduino团队的许可。然而,如果重新发布了引用设计,则必须声明原始Arduino团队的贡献。如果修改了电路板,则最新设计必须使用相同或类似的 Creative Commons(CC)的授权方式,以保证新版本的Arduino电路板也会一样是自由和开放的。唯一被保留的只有Arduino这个名字,它被注册成了商标,在没有官方授权的情况下不能使用它。Arduino 发展至今,已经有了多种型号及众多衍生控制器推出Arduino之所以称为开源式硬件,是由于其具有简单易用、扩展丰富、完全开源的特点,电子爱好者可以在不用系统学习电子硬件知识的情况下,很快掌握电子系统的设计开发知识,根据自己的想法可以使Arduino构成各种实用的小产品,从简单的跑马灯、抢答器到复杂的多足机器人系统,Arduino 可以说是上天入地无所不能,只有你想不到的,没有其做不到的。
Arduino不仅仅是全球最流行的开源硬件,也是一个优秀的硬件开发平台,更是硬件开发的趋势。Arduino 简单的开发方式使得开发者更关注创意与实现,更快地完成自己的项目开发,大大节约了学习成本,缩短了开发周期。
因为Arduino的种种优势,越来越多的专业硬件开发者已经或开始使用Arduino来开发他们的项目、产品;越来越多的软件开发者使用Arduino进入硬件、物联网等开发领域;大学里,自动化、软件,甚至艺术专业,也纷纷开展了Arduino相关课程。虽然在一些专业的硬件工程师看来,Arduino只是一个再简单不过的8位单片机的最小系统,但对于那些没有专业知识的电子爱好者——创客们来说,这比他们以前玩过的矿石收音机、组装一台计算机等要复杂很多了,既需要有硬件方面的知识,还需要有专业的单片机及C语言基础,这使得他们在使用 Arduino 设计开发电子系统时会遇到很多这样那样的问题,有些爱好者因此对Arduino产生了望而却步的心理。目前国内大部分Arduino类书籍都是翻译的外文资料,千篇一律,没有任何新意。
鉴于上述情况,笔者根据自己十余年的电子硬件系统设计经验编写了本书。本书以Arduino开发板中的中端系列——Arduino UNO开发板为蓝本,全面系统地讲解了Arduino的基础知识、硬件结构、各典型接口应用及多个综合系统应用的设计和分析等。本书的内容区别于市面上其他相关参考书籍,主要以实例为主,偏重于实用性,书中每个案例都经过了实践验证,具有很强的实用指导性,使读者能从实践中掌握Arduino的开发与应用技术。
参加本书编写的人员有:周新、张明霞、张亮、薛云飞、王丽俊、寇海军、赵红芳、王雪亮、赵宝全、朱明英、刘旭阳、刘东淼、曹振华、张伯龙、孟凡新等,在本书的编写过程中,参阅了不少同类书籍,并从互联网上收集了部分资料,从中得到了不少启发和收益,在此一并表示感谢。
本事适合电子设计爱好者学习使用,同时可作为自动化、机电一体化及机器人等专业在校师生的参考用书。
由于作者知识水平有限,加之时间仓促,本书难免有不足之处,望广大读者批评指正。
编者