Microsoft將全力投入Windows 10，最終實現(xiàn)了擁有可跨平臺運行的應(yīng)用程序的夢想。結(jié)合對Arduino的官方支持，您可以使用一個功能強大的新工具：能夠輕松創(chuàng)建具有與現(xiàn)實世界硬件連接的通用Windows應(yīng)用程序的功能。

即使在這種情況下，入門方法也是如此您以前從未編程過Windows應(yīng)用。

在繼續(xù)閱讀之前，請查看我們將要制作的演示。

我應(yīng)該注意，我還沒有從大約10年前開始使用Visual Studio，甚至使用C＃。我是從全新安裝Visual Studio的角度來解決這個問題的，而忘記了我所知道的一切。

如果您已經(jīng)對Windows應(yīng)用程序編程非常有經(jīng)驗，或者正在尋找一種簡單的方法來要開始在沒有Arduino東西的情況下在Windows中進行編程，請嘗試Ryan制作簡單的Visual Basic應(yīng)用程序的指南。絕對的編程初學者可能想先閱讀我的Programming 101（第2部分）文章。

您應(yīng)該熟悉一些初學者的Arduino項目（甚至可以閱讀我們的Arduino指南），但這可能是您第一次嘗試創(chuàng)建真正的計算機軟件來與之交互。

下載

首先：您需要加入Windows Insider計劃才能獲取 Visual Studio 2015 的最新預覽版和 Windows 10 Preview 的最新版本。立即執(zhí)行-免費。 Windows 10是開發(fā)人員預覽版，不應(yīng)安裝為主要操作系統(tǒng)。

加入Windows Insider程序，然后下載Windows 10技術(shù)預覽版

獲取Visual Studio 2015 Community Edition的預覽版［不再可用］。

Visual Studio 是Microsoft自己的開發(fā)環(huán)境，我們將使用它來創(chuàng)建C＃Windows應(yīng)用程序。

為什么要使用C＃？ 與Java極為相似，它是一種相對簡單的編程語言，對于初學者來說，它可以啟動并運行可運行的應(yīng)用程序，但功能強大到足以繼續(xù)創(chuàng)建一些令人驚嘆的應(yīng)用程序（甚至游戲：C＃是Unity腳本語言）選擇-請查看我們的免費電子書，《使用Unity編程游戲的初學者指南》。

如果尚未下載，請從官方Arduino.cc下載 Arduino IDE 。網(wǎng)站，然后將標準固件安裝到板上。您可以在示例-》 Firmata -》 標準固件下找到它。這只是將其變成“啞”串行設(shè)備，它將執(zhí)行我們的應(yīng)用程序告訴它的所有操作–板上本身沒有應(yīng)用程序邏輯，只有我們的應(yīng)用程序與連接到Arduino的任何傳感器或輸出設(shè)備之間的接口

就接線而言，您可以如下所示將LED直接粘貼到引腳13和GND，或者使用板載LED。您還需要將一個可變電阻器（我使用了10k線性電位計）接入A0（顯然，相應(yīng)的支腳也位于GND和+ 5v上）。

最后，從GitHub ［不再可用］下載Remote Wiring軟件包。這是我們需要添加的層，它將使我們的Windows應(yīng)用程序能夠與Arduino對話。

創(chuàng)建應(yīng)用程序

繼續(xù)并打開Visual Studio。如果這是您第一次運行它，則可以選擇登錄。如果愿意，請忽略它。選擇 Visual C＃作為開發(fā)選項，然后繼續(xù)；無論哪種方式，都需要花費幾分鐘的時間來準備首次使用Visual Studio。

使用模板 Visual C＃-》 空白應(yīng)用程序（Windows Universal）創(chuàng)建一個新項目）。我稱我為“ Arduino測試”，但這沒關(guān)系。

這時，我遇到了有關(guān)必須將Windows 10切換到Windows 10的錯誤。開發(fā)人員模式（如果我想實際運行該應(yīng)用程序）。繼續(xù)執(zhí)行此操作，盡管如果您發(fā)現(xiàn)Windows 10的構(gòu)建在該設(shè)置下崩潰，則這是一個已知的錯誤，您將需要使用組策略編輯器啟用開發(fā)人員模式。

下一步，右鍵單擊解決方案資源管理器中的任意位置（在右側(cè)），然后選擇添加-》 現(xiàn)有項目。

導航至從Github下載Remote Wiring文件的位置-如果已解壓縮，則應(yīng)為名為 remote-wiring-develop 的文件夾。在其中可以找到 Microsoft.Maker.win10 ；在其中，您會發(fā)現(xiàn)另外3個文件夾。反過來，通過在這三個文件夾中導航并找到項目文件來添加每個文件。

如果收到有關(guān)“找不到XAML 8.2文件”的任何錯誤，則說明您使用的Visual Studio版本錯誤或沒有還沒有安裝開發(fā)人員工具。返回本文開頭，確保已下載并安裝了兩個鏈接的Visual Studio文件。

您剛剛添加的這3個項目只是Arduino界面的不同層。在解決方案資源管理器中，如果右鍵單擊并選擇 Dependencies -》 Build Dependencies ，則可以查看哪些層取決于哪個（ Serial 》不依賴任何內(nèi)容； Firmata 依賴于Serial； RemoteWiring 依賴于兩者）。您需要在此處進行的唯一更改是從下拉列表中選擇您的項目，然后選中每個框以表明您的項目依賴于所有其他項目。

最后一步：再次從解決方案資源管理器中，右鍵單擊項目下的參考項目，然后選擇添加參考。從左側(cè)導航到 Windows Universal ，然后在 Microsoft Visual C ++ AppLocal Runtime Package 旁邊打鉤。

下一步導航到 Projects （也在同一對話框的列表中） （在左側(cè)），并選中三個 Microsoft.Maker 項目中的每個項目旁邊的框。

那很難超出了應(yīng)有的程度，但是您只需要執(zhí)行一次即可；現(xiàn)在我們可以從編程中獲得樂趣–我保證這并不可怕。

編程

如果您在后續(xù)操作中遇到困難，可以在Pastebin上找到完整的代碼。無論如何，我還是強烈建議您仔細閱讀下面的說明，以便我可以解釋代碼的實際作用。

首先，我們需要添加一些代碼，表明我們需要USB端口才能與Arduino通信。從解決方案資源管理器中找到 Package.appxmanifest 文件，然后雙擊進行編輯。我們需要在此處粘貼一些代碼–從技術(shù)上講，我們將“插入子節(jié)點”，因為它是一個XML文件，但是只需將整個部分替換為下面的代碼即可，如下所示：

如果您使用的是藍牙，或者針對的是Win8.1而不是10，則確切的代碼會有所不同，但以下內(nèi)容適用于Windows 10，USB連接。

轉(zhuǎn)到構(gòu)建菜單-》 重建解決方案，并確保沒有收到任何錯誤。

從解決方案資源管理器中，展開 MainPage.xaml 節(jié)點。雙擊將加載表單設(shè)計器，稍后我們將返回，但現(xiàn)在打開 MainPage.xaml.cs ，其中包含我們應(yīng)用程序背后的主要邏輯。

在第一部分中添加兩行，以表明我們將“使用” Arduino位。

using Microsoft.Maker.serial;

using Microsoft.Maker.RemoteWiring;

我還添加了一行以表示我們將使用 System.Diagnostics; ，這使我們能夠使用 Debug.WriteLine（）函數(shù)將調(diào)試消息輸出到IDE。

首先，讓我們定義一些我們將始終使用的變量。在 public MainPage（）函數(shù)聲明之前添加這些行。

UsbSerial connection;

RemoteDevice arduino;

UInt16 lastvalue;

下一步，跳轉(zhuǎn)到MainPage（）函數(shù)–這稱為構(gòu)造函數(shù)，并且該函數(shù)會在創(chuàng)建我們的應(yīng)用后立即被調(diào)用，因此我們使用它來設(shè)置所有內(nèi)容。

首先，添加一行以建立到特定USB設(shè)備的USB串行連接（

connection =new UsbSerial（“VID_2341”， “PID_0043”）;

注意，標準Arduino Uno的USB ID已被編碼到模塊中，但是您可以從設(shè)備管理器進行驗證。 》-》 端口（COM和LPT）-》 Arduino Uno -》 詳細信息選項卡-》 硬件ID 。

然后在其后添加以下幾行。

arduino = new RemoteDevice（connection）;

connection.ConnectionEstablished += OnConnectionEstablished;

connection.begin（57600， SerialConfig.SERIAL_8N1）;

正在發(fā)生一些事情這里。首先，我們創(chuàng)建一個RemoteDevice對象-記住，這一層為我們提供了許多Arduino命令-并將其命名為“ arduino”。下一行附加到ConnectionEstablished事件，表示“一旦成功建立USB連接，請運行名為OnConnectionCreate（）的函數(shù)。”。

最后一個命令使用8N1位模式通知連接已經(jīng)以57600的波特率開始。

您還需要立即創(chuàng)建該OnConnectionEstablished（）函數(shù)，因此將其移出MainPage（）函數(shù)，只是制作一個空白函數(shù)，如下所示。

private void OnConnectionEstablished（）

{

// LOGIC HERE

}

跳回到我前面提到的表單設(shè)計器（如果您忘記了如何：雙擊《解決方案資源管理器中的strong》 MainPage.xaml ）。創(chuàng)建兩個按鈕。為此，請打開“工具箱”標簽，該標簽會垂直固定在屏幕左側(cè)。將兩個按鈕拖到頁面上，然后標記為 On 和一個 Off 。

選擇第一個按鈕，然后從右下角的“屬性”框中將其命名為“ OnButton”。單擊小圖標-這是事件和操作列表，用于指定與表單元素進行交互時發(fā)生的情況。在 Click 字段中鍵入“ OnButtonClick”。

按Enter鍵時，它將自動為該特定按鈕事件創(chuàng)建代碼并加載標準代碼視圖。切換回現(xiàn)在是表單設(shè)計者，并且對“關(guān)閉”按鈕執(zhí)行相同的操作，但是這次將其稱為“ OffButton”和“ OffButtonClick”。當您到達那里時，請繼續(xù)并將其后面的主窗口表單命名為“頁面”-我們稍后將使用它?，F(xiàn)在，您應(yīng)該具有類似于以下屏幕截圖的內(nèi)容：

再次切換回設(shè)計器片刻，然后再次對每個按鈕進行設(shè)置 isEnabled 屬性設(shè)置為 False 。您可以通過直接在XAML代碼視圖中鍵入屬性來執(zhí)行此操作，也可以在“屬性”框中找到該復選框（如果仍在“動作”視圖中，則單擊“扳手”），該復選框位于展開的 Common

這不是必需的，但是禁用按鈕是一個好習慣，直到我們確定已插入并連接了Arduino。

要重新啟用它們，將以下內(nèi)容添加到OnConnectionEstablished（）函數(shù)?，F(xiàn)在，不必太擔心代碼的確切含義，這只是您應(yīng)該在現(xiàn)代Windows應(yīng)用程序中處理表單更新以確保良好性能的方式。連接到Arduino之后，將按鈕的 IsEnabled 屬性設(shè)置為true。

private void OnConnectionEstablished（）

{

// enable the on off buttons

var action = Dispatcher.RunAsync（Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal， new Windows.UI.Core.DispatchedHandler（（） =》 {

OnButton.IsEnabled = true;

OffButton.IsEnabled = true;

}））;

arduino.pinMode（14， PinMode.ANALOG）;

arduino.AnalogPinUpdatedEvent += MyAnalogPinUpdateCallback;

Debug.WriteLine（arduino.analogRead（14））;

}

您還將看到更加熟悉的pinMode（）語句，說我們在引腳14上有一個模擬輸入（有13個數(shù)字引腳，所以A0從14開始計數(shù)）。然后，我們有了另一個事件聲明–當模擬引腳值更新時，調(diào)用函數(shù)MyAnalogPinUpdateCallback。

最后，我們需要編輯按鈕單擊事件，并確定模擬輸入更改時會發(fā)生什么。讓我們從按鈕開始。我們可以使用與常規(guī)Arduino代碼類似的函數(shù)名稱來與Arduino交互，如下所示：

arduino.digitalWrite（13， PinState.HIGH）;

將其粘貼到onButton事件中，并將其粘貼到offButton中：

arduino.digitalWrite（13， PinState.LOW）;

簡單。來自Arduino的模擬輸入有些棘手，但這就是我的想法。

public void MyAnalogPinUpdateCallback（byte pin， UInt16 value）

{

if（value-lastvalue 》5 || lastvalue-value 》 5）{ Debug.WriteLine（“Pin A” + pin + “ is now ” + value）;

var action = Dispatcher.RunAsync（Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal， new Windows.UI.Core.DispatchedHandler（（） =》 {

byte num = Convert.ToByte（value / 4）;

Page.Background = new SolidColorBrush（Windows.UI.Color.FromArgb（255， num， num， Convert.ToByte（255 -num）））;

}））;

}

lastvalue = value;

}

請注意，我正在存儲我們從引腳接收到的先前值（稱為lastValue）；這使我們能夠檢查該值有多少變化，并且僅在差異顯著時才作出反應(yīng)（一種信號平滑）。如果它在任一方向上的變化都超過5（值的整個范圍是024，那么我們將通過更改Page元素的RGB背景顏色值來做出反應(yīng)。

因為我們只有一個數(shù)字和我一起工作時，我很著急，在這里用制作R，G和B所需的3個數(shù)字對事情稍作改動。您可能會想出一些更漂亮的東西。

完成

就是這樣–運行代碼，您應(yīng)該會看到類似于上面的屏幕截圖的內(nèi)容。這些按鈕將打開和關(guān)閉LED，可變電阻器將改變背景。如果遇到問題，請不要忘記完整的代碼。

責任編輯：wv