【圖形化學習 Arduino】（一）基礎概念

Arduinon可謂是創客界最知名的平台了，被譽為「創客七種武器」之長生劍。在各大論壇、博客、企業網站上也存在著大量的 Arduino 教程，帶領新手入門。本系列將從另外一個角度——圖形化——來講解 Arduino，降低門檻，讓沒有接觸過編程的朋友也可以輕鬆學會 Arduino。

本系列教程所使用的軟體主要是：mBlock。下載地址：mBlock

數年前，MIT 媒體實驗室開發了一款圖形化編程軟體，名為 Scratch，廣受好評。然而 Scratch 只能在電腦里編程，不能和硬體交互，對於創客而言，這是一大缺陷。針對這一點，Makeblock 團隊對nScratch 做了一系列的優化和整改（遵從開源協議），讓它完美兼容了 Arduino 等硬體平台，優化後的軟體名為 mBlock。

mBlockn界面中，學習 Arduino 最常用的區域有：①積木區 ②腳本區

還有一個隱藏區域：Arduino 代碼區，mBlock 可以將圖形化的程序實時轉換為 Arduino 代碼，供使用者參考和學習。下圖顯示了一個簡單程序的圖形化表示和代碼，通過相互對比，再嘗試修改，可以很輕鬆地學習 Arduino 編程，不再為語法細節而困擾。

案例：

接下來我們來看一個簡單案例，如何使用 mBlock 來學習 Arduino。

首先，在 mBlock 下載 mBlock 並安裝。然後，拿到一塊 Arduino 板，筆者使用的是 Leonardo，如果你手頭有其他nArduino 的開發板，也是可以的。

打開 mBlock 後，用 USB 線將 Arduino 板連接到電腦上。在菜單中，請選擇和自己手上的開發板對應的型號。

點擊 mBlock 的「連接」菜單，將看到一個串口號（不是 COM1 或 COM2），請單擊串口號完成串口的連接。完成連接後，串口號前將出現一個打勾的符號。如果不確定哪一個串口號是正確的，可以打開系統的「設備管理器」來查看。

隨後，點擊菜單中的「更新固件」。

這裡需要解釋一下「固件」的概念。mBlock 連接 Arduino 硬體後，有兩種工作模式。第一種，保持 Arduino 和電腦的串口連接，此時可以隨時用 mBlock 控制硬體，也可以用 mBlock 監測硬體的狀態，這種模式叫做「在線模式（Online）」；第二種，用nmBlock 編寫好程序後，將程序燒錄到 Arduino 開發板上，燒錄之後，Arduino 可以脫離 mBlock 獨立運行，這種模式叫做「離線模式（Offline）」。

對於第一次使用，如果要讓 Arduino 以在線模式工作，必須在 Arduino 開發板上安裝一個固件。從離線模式切換為在線模式前，也需要重新安裝固件。

接下來，我們嘗試用 mBlock 編寫一個簡單的程序：讓 Arduino 的板載 LED 以兩秒的周期閃爍。從指令區拖動指令到右邊的程序區，如果想在程序區刪除某些指令，將它拖動到指令區即可。如果在指令區找不到 Arduino 指令，請在「擴展」菜單中查看是否勾選了 Arduino。

板載 LED 對應的管腳號為 13，所以拖動出以下的程序。腳本區右下角的放大鏡可以對腳本進行縮放。

雙擊程序塊，就可以觀察到板載 LED 開始閃爍了。這時候板上的 RX 和 TX 對應的 LED 也會開始閃爍，這是因為 mBlock 正在給 Arduino 開發板發送命令，同時 Arduino 也在給 mBlock 反饋信息。再次雙擊程序塊，可以讓程序停止運行。

以上是在線模式，如果要切換到離線模式，非常簡單：右擊「Arduino Program」模塊，選擇「upload to arduino」。

這時將會在右側出現一個代碼窗口，顯示圖形化程序對應的 Arduino 代碼。當你改變左側的圖形化程序時，代碼也將實時同步。再次點擊「Upload to Arduino」按鈕後，將會把代碼上傳（又叫燒錄）到 Arduino 開發板中。燒錄完成後，即使斷開 mBlock 與 Arduino 的連接，程序依然可以正常運行。

提示：如果想再次切換為在線模式，需要再次安裝固件。