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1、新车间Arduino图形化编程软件ArduBlock导读：ArduBlock的今世前缘 Make杂志主办的Maker Faire展示的是一场场平民科技、趣味作品交流的盛会，每个老百姓都能参与其中。2011年，纽约Maker Faire 展会在科学会馆举办，在几条街区外就可以看到高耸的火箭模型。本来就充满科普装置的空间里塞满了创客后，就像一.ArduBlock的今世前缘 Make杂志主办的Maker Faire展示的是一场场平民科技、趣味作品交流的盛会，每个老百姓都能参与其中。2011年，纽约Maker Faire 展会在科学会馆举办，在几条街区外就可以看到高耸的火箭模型。本来就充满科普装置的空
2、间里塞满了创客后，就像一个爱丽丝仙境，走在其中会不经意地被古灵精怪的作品打动，驻足赞叹创客们的精彩表演。 图1 2011年纽约Maker Faire 在这次展会上，Arduino尤其抢眼，Arduino 团队高调出场，发布了一系列Arduino产品，从低端的Leonardo，到未来式96MHz怪物DUE，以及新的Arduino 1.0编程软件、机器人平台等。Arduino的核心开发团队成员Massimo还特别感谢了上海新车间创客开发的图形化编程环境ArduBlock，肯定了来自中国创客的贡献，让现场中国观众有点Hold不住了。 位于上海市徐汇区长乐路1035号2楼 （乌鲁木齐路口）的新车间是国
3、内第一家创客空间，它为创客们提供了一个很好的交流场所。新车间的ArduBlock软件受到了国际同道的好评，下面我就来详细介绍一下ArduBlock的安装与使用。 ArduBlock是Arduino官方编程环境的第三方软件，目前必须依附于Arduino软件下运行，因此首先应该下载和安装Arduino 1.0版本，方法可见官方网址：http:/arduino.cc/en/Guide/Windows。ArduBlock区别于Arduino提供的文本式编程环境，是以图形化积木搭建的方式编程的，这样的方式会使编程的可视化和交互性加强，使编程门槛降低，可以吸引更多的人投入到创新制作中来，让人人都是创客！即
4、使是没有编程经验的人，也可以尝试给Arduino控制器编写程序。ArduBlock软件的下载与安装 从官网下载ardublock-all.jar文件后，如何安装软件，简单地说就是把ardublock-all.jar拷贝到“Sketchbook location”所在目录底下的 “toolsArduBlockTooltool”的子目录文件夹里面。问题是 “Sketchbook location”所在目录在哪可以找到，别急，我来找找。在Arduino的编程环境IDE下，打开菜单“File”“Preferences”，如图2所示，即可找到。 图2 ArduBlock软件的安装路径 我的电脑显示，图2
5、矩形框标注的“C:My DocumentsArduino”就是 “Sketchbook location”所在的位置，我目前用的是Windows XP操作系统，如果是其他操作系统，或者以非管理员身份的其他账户进操作系统，“Sketchbook location”的默认目录是不一样的。 好了，现在赶快去看看这个目录下有什么。其实你打开这个目录文件夹，什么东西也没有，现在要做的事是一级一级地在这个目录下建子目录，像这样：“C:My DocumentsArduinotoolsArduBlockTooltool”，然后把ardublock-all.jar文件拷贝到tool文件夹里，ArduBlock就
6、安装成功了。 安装完ArduBlock，可以在Arduino IDE的 “Tools” 菜单下找到ArduBlock，如图3所示。点击启动它，ArduBlock图形化界面就会出现在眼前。 图3 ArduBlock在Arduino编程环境下的启动菜单项按钮与灯的互动实例 下面开始编写我的第一个ArduBlock程序，任务很简单：按下按钮，Arduino控制器检测到与按钮连接的9号数字接口为低电平，于是它向13号数字接口发出命令，点亮LED灯，松开按钮，则熄灭LED灯。 图4 按钮与灯的ArduBlock通用程序 观察如图4所示的ArduBlock程序，真如搭积木那么简单，还可以对程序进行中文批注
7、，批注窗口可以拖动和缩放，不要让它挡住了程序。程序中的各个模块都是从左侧的模块库里拖进编程界面的，然后用这些模块积木进行拼接，拼接对了，会发出一声“咔”的清脆响声。如果你要删去模块，也很有创意，把不需要的模块往左边模块库方向拖出编程界面即可。还有一个好用的功能，如果程序比较长，除了可以通过拖动滚动条来找到需要查看的程序段，还可以通过编程界面右上角的鹰眼窗口来快速定位。 程序中“主程序 do”循环结构模块和“如果/否则”条件判断模块都是从“控制”模块库中提取的，“非”取反模块来自于“常用计算”模块库，而“数字针脚”模块和“设定数字针脚值”模块都是从“引脚”模块库拖进来的。 实际上，这个按钮与LE
8、D灯的实验任务还可以有更加直观通俗的编程样式，注意到了图4没？8个模块库中最后3个外设模块库，是国内3家Arduino制造商的产品模块库，区别于“引脚”通用外设模块库，Arduino制造商产品模块库里的模块不仅以文字来标识模块，而且还以更直观的产品图样来标识。 我现在用DFRobot模块库来编写程序，看看这个库都有些啥模块（见图5）。 图5 DFRobot产品库文件用DFRobot模块库中提取的“按钮”与“LED灯”模块编写的ArduBlock程序如图6所示。 图6 按钮与灯的ArduBlock产品图样程序 我手头正好有DFRobot公司的Arduino控制器、XBee传感器接口板、按钮和LE
9、D硬件模块，也如搭积木般地快速组建出硬件实验系统，如图7所示。大家可以对比一下实验用到的软件和硬件，ArduBlock还是很直观、形象的，让人感觉蛮新鲜的！ 图7 按钮与灯的实验全景图ArduBlock与Arduino联机运行 ArduBlock是依附于Arduino官方软件的第三方图形化编程软件，两者需同时运行，用USB线把Arduino UNO控制器连接在电脑上，然后在Arduino 1.0编程软件Tools菜单里的Board和Serial Port选项正确设置控制器型号和通信串口号，再点击ArduBlock软件界面上方的“下载到Arduino”按钮，你会发现Arduino编程环境的“上传
10、”图标也开始工作了，而且在Arduino编程环境里还居然生成了C代码（见图8），哈哈，现在可以通过图形程序与文本程序的对照，来深入学习ArduBlock编程了。 图8 Arduino对ArduBlock软件的支撑界面插文：按钮与灯互动实例对应的C代码void setup()pinMode(9,INPUT);pinMode(13,OUTPUT);Void loop()if (!( digitalRead( 9) )digitalWrite( 13 , !(HIGH );ElsedigitalWrite( 13 , !(LOW );电位计与舵机互动实例 刚才介绍的是如何用ArduBlock编程来实
11、现数字量输入与输出之间的交互，下面谈谈如何实现模拟量输入来控制舵机角度，任务是用手指旋转电位计手柄，180舵机上的乐高人偶也随之旋转，如图9所示。 图9 电位计与舵机实验全景图 采用“DFRobot”产品模块库编程，程序如图10所示。 图10 电位计与舵机的ArduBlock产品图样程序 主程序do语句反复由上而下地执行包含在其内的3个程序模块，第一个模块“给模拟量赋值”的作用是把模拟量接口0的电位计数值采样到Arduino的MCU中，采样值范围为01023，并赋值给变量“pot value”；第二个模块“给模拟量赋值”的作用是把变量“pot value”的数值范围从01023正比缩放为017
12、9，并把缩放后的数值赋值给变量“servo position”；第三个模块“DRFobot舵机”的作用是把变量“servo position”的值输出给连接在数字接口9上的舵机。这样电位计的采样值就正比转换成了舵机角度值，舵机随电位计转动而转动。 若采用通用外设“引脚”模块库编程完成上述任务，程序如图11所示。 图11电位计与舵机的ArduBlock的通用程序ArduBlock使用心得 大概半年前，我向在青少年宫任职的朋友推荐了Arduino这种电子积木，他说早有耳闻，只不过Arduino编程用的是C语言，而且命令和注释都是英文，所以不方便教小孩子。我说：“你OUT了，国内新车间出品了一种拼图式全中文软件ArduBlock，能适合孩子们的。”听我一说，这位仁兄顿时高兴起来，立即下载软件，学习起来。 前不久，他打来电话说，已经把ArduBlock软件用在了机器人兴趣班上了，上午还用软件中的超声波、舵机模块和程序控制模块为避障智能车编写了程序，下载到控制器，然后看到智能车能够在各种障碍物之间来回巡游，孩子们轻松地理解了智能车的“大脑”到底是怎样思考的。其实ArduBlock软件不仅可以用于青少年培训，也可以成为成年初学者进入Arduino世界的敲门砖。关键词：车间Arduino图形编程软件ArduBlock
新车间Arduino图形化编程软件-ArduBlock
