9、树莓派与Arduino：入门指南

树莓派与Arduino：入门指南

1. 脉冲宽度调制（PWM）与树莓派的局限性

脉冲宽度调制（PWM）是一种调整数字信号频率和持续时间的技术。数字信号的持续时间被称为脉冲，调整给定时间段内脉冲的活动频率和长度就是PWM。在测量超声波测距仪的信号时，实际上是在测量设备返回的脉冲。

树莓派有四个PWM引脚，但这四个引脚仅连接到两个PWM进程，这意味着只有两个PWM通道可供使用，这显然不能满足更多需求。由于树莓派不是实时系统，无法用软件模拟PWM，因此需要寻找其他解决方案。

2. Arduino登场

幸运的是，有一类专门设计用于实时管理各种输入和输出的设备——微处理器。常见且易用的微处理器有AVR ATTiny和ATMega处理器。不过，这些只是芯片，对于不熟悉的人来说使用起来有难度。为了方便使用，制造商开发了开发板，将芯片引脚连接到更易于访问的接口，并添加了使用引脚所需的电子元件，如稳压器、上拉电阻、滤波电容、二极管等。

几年前，意大利的一群工程师围绕AVR ATMega芯片开发了自己的开发板，并将设计开源，将其推向爱好者和学生群体，这个开发板就是Arduino。常见的Arduino Uno是实时处理器，能直接与引脚和外设通信，无操作系统或程序层抽象导致的延迟；它还提供了更多的引脚，包括六个模拟引脚和六个基于硬件的PWM引脚，并且可以在任何引脚上通过软件模拟PWM信号。此外，还有更大版本的Arduino Mega，它有54个数字引脚和16个模拟引脚，总共70个IO引脚。

Arduino是开源硬件，不同制造商有不同版本和价格。如果刚开始使用，建议多花点钱买更可靠的板子，随着经验增长，再尝试较便宜的板子。