跟老林學做機器人（一）

林委鋒

有一天，有個學生說：“老師，我要做一個機器人，不要太貴的。”我說：“嗯，這個可以辦到。”另一個學生聽到了，說：“老師，我要做一個掃地機器人。”我說：“嗯，這個也可以實現。” 這時旁邊的學生都圍了上來，“老師，那我要做一個機器小狗” “我要做一個機器大象” “我要做一個機器恐龍”……

我說：“嗯，大家的愿望都可以實現，接下來我們將動手制作一個自己專屬的機器人。” 我拿出一塊電路板，上面寫著：Arduino Uno，這就是我們要做的機器人的大腦。

這是一塊智能電路板，上面有CPU，還有存儲器和輸入輸出接口，它將成為整個機器人的“大腦”，連接上不同的模塊組件后，就可以制作出各種各樣的機器人。通過網購可以買到Arduino Uno的入門學習套件。參照圖1找到電路板的數字信號13口指示燈，這個指示燈是用來測試電路板的是否可以正常工作。我們開始做第一個實驗，看看機器人的大腦是怎么工作的！

1. 下載編程軟件Arduino，安裝電路板驅動程序。

Arduino的編程軟件可以到官方網站上下載：www.arduino.cc。對中學生來說，可以外掛一個軟件Ardublock來編程。Ardublock是一種類似流程圖的圖形化編程軟件，它的編程界面簡單易懂。下載整合軟件包，網址是：http：//ardublock.heqichen.cn/blog/en/download/，下載軟件的名稱是：ardublock-arduino105-2015-beta-win.zip。解壓后如圖2所示。

利用數據下載線（圖3），把Arduino Uno電路板連接到電腦的USB端口。此時，系統提示出現新硬件。右擊“我的電腦”圖標，在設備管理器中可以看到出現的新設備“Arduino Uno”，選擇“更新驅動程序軟件”（圖4），在彈出的窗口中，找到drivers目錄，按提示操作，完成安裝（圖5）。

2. 啟動Arduino編程界面。

啟動Arduino軟件，出現的界面是英文的，選擇File菜單，打開Preferences選項，在Editor language中選擇“簡體中文”（圖6），就可以改成中文界面。在工具欄中的板卡選項中設定Arduino Uno，串口選項中設定COM3，就可以開始準備編程了。

3. 啟動Ardublock，進入圖形化編程環境。

在Arduino窗口中選擇工具欄的“Ardublock（2015—beta）”選項，單擊進入Ardublock圖形化編程環境。Ardublock的編程界面簡單、直觀，可分為四個部分（圖7），分別是（1）工具按鈕區；（2）功能模塊區；（3）程序編輯區；（4）程序預覽區。

4. 編寫第一個程序。

如圖1所示，在Arduino Uno電路板上有三組指示燈，分別是：（1）電源指示燈；（2）下載指示燈；（3）13口指示燈。把電路板連接到電腦的USB端口時，電源指示燈會點亮，表示電路板正常工作。

在功能模塊區中找到設定數字引腳指令，拖動到主程序中，然后修改引腳為D13，引腳的值改為“高（數字）”。點擊工具按鈕區中的第四個按鈕（上載到Arduino），Ardublock會把編好的程序轉換為C語言（圖7），然后下載到Arduino Uno電路板上。在程序下載的過程中，電路板上的下載指示燈會不停閃爍，直到下載結束。下載完畢，觀察13口指示燈是不是亮起來了（圖8）。添加三條指令到主程序（圖9），觀察現在指示燈有什么變化。

通過這樣一個簡單的程序實驗，我們可以確定這塊Arduino Uno電路板可以正常工作。在下載程序時，如果出現錯誤提示，有兩種常見的原因：一是數據線與電腦的USB口沒接好，可考慮換一個USB口；二是驅動程序沒有正確安裝，可重新再安裝。