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与Arduino交互

有几种方法可以通过Node-RED与Arduino进行交互。这些方法都假设Arduino通过USB串行连接与主机相连。

注意：您无法同时使用Arduino IDE和Arduino节点，因为它们会产生冲突。如果您希望通过IDE重新编程Arduino，需要先停止Node-RED运行。

Arduino云平台

Arduino Cloud 允许与注册为物联网设备的Arduino开发板进行交互。可以在面板中安装节点，轻松从物联网设备轮询数据或接收实时通知（详情及安装请参阅 https://flows.nodered.org/node/@arduino/node-red-contrib-arduino-iot-cloud）。

串行

由于Arduino设备以串行接口形式出现，可以使用串行输入/输出节点与其进行通信。

如果您使用IDE对Arduino进行编程，通常就是这种情况，因为您可以通过串行端口发送和接收输入来与您的创作进行交互。只需确保两端的串行端口速度（波特率）设置相同即可。

Firmata

Firmata 是一种用于Arduino（以及其他微控制器）与主机之间通信的协议，可直接访问IO引脚。

安装

首先你需要使用标准的Arduino软件下载工具将默认的Firmata程序加载到Arduino上。这通常可以在Arduino IDE的菜单中找到：

    Files - Examples - Firmata - Standard Firmata

接下来您需要将Node-RED Arduino节点安装到面板中。

请确保`npm -v`的版本至少为2.x - 如果不是 - 请使用以下命令更新 sudo npm i -g npm@latest hash -r

切换到您的Node-RED用户目录，通常位于~/.node-red

    cd ~/.node-red

然后安装Arduino节点

    npm install node-red-node-arduino

最后重启Node-RED，并在浏览器中重新加载编辑器。现在调色板中应该会出现两个新的Arduino节点。

闪烁

要运行一个使用LED 13的"闪烁"流程，请复制以下流程并粘贴到"导入节点"对话框中（下拉菜单中的从剪贴板导入，或使用Ctrl-i, Ctrl-v快捷键）。点击确定后，在工作区点击以放置新节点。

[{"id":"d7663aaf.47194","type":"arduino-board","device":""},{"id":"dae8234f.2517e","type":"inject","name":"0.5s tick","topic":"","payload":"","payloadType":"date","repeat":"0.5","crontab":"","once":false,"x":150,"y":100,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[["56a6f8f2.a95908"]]},{"id":"2db61802.d249e8","type":"arduino out","name":"","pin":"13","state":"OUTPUT","arduino":"d7663aaf.47194","x":570.5,"y":100,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[]},{"id":"56a6f8f2.a95908","type":"function","name":"Toggle output on input","func":"\n// If it does exist make it the inverse of what it was or else initialise it to false\n// (context variables persist between calls to the function)\ncontext.level = !context.level || false;\n\n// set the payload to the level and return\nmsg.payload = context.level;\nreturn msg;","outputs":1,"noerr":0,"x":358,"y":100,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[["2db61802.d249e8"]]}]

该流程设置为自动尝试检测串口上的开发板。如需修改，请双击标记为Pin 13的节点（即Arduino节点）。点击铅笔图标并根据需要更改端口定义。

点击部署按钮，流程将开始运行。LED 13 会以每秒一次的频率切换开关状态。

功能

Arduino输出节点目前支持三种操作模式：

数字 - 0 或 1
模拟信号 - 0 到 255
舵机 - 0到180度

Arduino输入节点虽然出现在组件面板中但本示例未使用，它可支持数字和模拟引脚。每当检测到变化时该节点就会发送消息。对于数字输入这可能适用，因其状态通常较为稳定；但模拟读数往往会以最高采样率持续输出（默认每秒40次...）。可通过串口配置调整该速率，将其降至更易管理的频率。

Node.js arduino-firmata库的详细信息可以查看这里。

Johnny-Five

你也可以使用流行的Johnny-Five库，因为它增加了I2C等功能。

一种使用方式是通过Luis Montes的 node-red-contrib-gpio 节点，该节点还以统一的方式支持许多其他开发板，如 Raspberry Pi、BeagleBone Black、Galileo/Edison、Blend Micro、LightBlue Bean、 Electric Imp和Spark Core。

另一种方法是使其在函数内部可用。这可以通过编辑settings.js中的globalContextSettings部分来实现

functionGlobalContext: {
   jfive:require("johnny-five"),                        // this is the reference to the library
   j5board:require("johnny-five").Board({repl:false})   // this actually starts the board link...
},

我们在此处启动板级链接，以便工作区内的多个功能可以使用它，但需注意每个引脚只能访问一次。

最后在您的Node-RED主目录中安装npm

cd ~/.node-red
npm install johnny-five

然后你就可以在函数中访问Johnny-Five的所有丰富功能了...

var five = context.global.jfive;    // create a shorter alias
var led = new five.Led(13);         // instantiate the led
led.blink(500);                     // blink it every 500 ms

注意：这是一个简单但不够理想的示例，因为每次调用该函数时都会创建led引脚...所以仅适用于部署后仅调用一次的情况。

闪烁 2

下面的流程展示了一个更高级的示例，它可以控制LED灯的闪烁开关，并演示了如何使用上下文(context)来保存状态和LED引脚的单例实例。

可以通过使用ctrl-c (复制) / ctrl-i (导入) / ctrl-v (粘贴)将其导入工作区。

[{"id":"62f58834.9d0a78","type":"inject","name":"","topic":"","payload":"1","payloadType":"string","repeat":"","crontab":"","once":false,"x":226,"y":326,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[["ae84ad08.517b5"]]},{"id":"ae84ad08.517b5","type":"function","name":"1 = start flash, 0 = stop","func":"var five = context.global.jfive;\ncontext.led = context.led || new five.Led(13);\ncontext.switch = context.switch || 0;\ncontext.switch = msg.payload;\nconsole.log(typeof(context.switch));\nif (context.switch == 1) {\n    context.led.blink(500);\n}\nif (context.switch == 0) {\n    context.led.stop().off();\n}\nreturn msg;","outputs":1,"noerr":0,"x":447,"y":349,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[["df638a80.209c78"]]},{"id":"df638a80.209c78","type":"debug","name":"","active":true,"console":"false","complete":"false","x":645,"y":349,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[]},{"id":"d79bc51d.286438","type":"inject","name":"","topic":"","payload":"0","payloadType":"string","repeat":"","crontab":"","once":false,"x":224.4000244140625,"y":364.60003662109375,"z":"359a4b52.ca65b4","wires":[["ae84ad08.517b5"]]}]