什么是 Arduino 即插即用套件？
Arduino 即插即用套件包括最新的 Arduino UNO R4 WiFi 和七个小型扩展板，通常称为“Modulino 板”。它们共同提供了一个连贯的学习平台，学生可以从中学习编程并轻松集成常见的微控制器传感器和执行器。
图 1 展示了即插即用套件的一部分。UNO 和 7 个 Modulino 模块中的 4 个安装在底座上（套件中包含）。所有组件通过 Qwiic 连接器的菊花链进行电气连接。电源通过 USB C 连接器提供。该设备也可以通过 UNO 的桶形连接器使用电池供电。
本常见问题解答 (FAQ) 是为教育工作者和学生编写的，他们正在将 Arduino 即插即用套件与传统基于面包板的 Arduino 套件进行比较。
图 1 ：安装了 7 个 Modulino 扩展板中的 4 个的 Arduino 即插即用套件图像。背景中可以看到 Arduino UNO R4 WiFi 微控制器。
Arduino 即插即用套件相比传统的基于面包板的套件有哪些优势？
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即插即用套件具有三个明显的优势，包括：
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无面包板设计
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无缝连接的电气和机械组件
传感器和执行器的连贯集成，所有 Modulino 模块都通过一个共同的类结构访问。这消除了访问离散传感器所需的模块特定代码复杂性。
这些属性共同表明了一种以编程为中心的教育重点。学生无需使用传统的基于面包板的 Arduino 套件及其带来的面包板复杂性，而是可以专注于传感器集成。一个很好的例子是这个描述即插即用节拍器的教程。组装硬件只需几分钟。然而，有许多编程层次需要学习，从与阻塞函数相关的实时约束一直到逆向工程 Modulino I2C 通信协议。
无面包板的即插即用套件非常适合专注于编程和微控制器应用的课程。通过消除硬件和相关故障排除，节省了大量时间。此外，不要低估传感器的无缝集成。
另一方面，有时基于面包板的课程最适合您的学生。电路构建的挑战以及阅读数据手册所花费的时间可能对他们的发展是必要的。
正如英语谚语所说，“因材施教。”您需要根据具体需求选择最佳产品。这可能是Arduino即插即用套件、传统的Arduino套件，甚至是Arduino Pro系列中的某些产品，以减少产品上市的总时间。
请在评论区分享您的想法和建议。例如，在什么条件下您会优先选择其中一个套件？
Modulino 板有什么特别之处？
即插即用套件被设计为一个系统，注重一致性和易用性。这一事实体现在硬件设计以及软件界面中。
Modulinos共享一个共同的尺寸，可以轻松连接到基座，如图1所示。它们都通过菊花链式的Qwiic接口共享一个共同的硬件接口。深入观察，我们发现每个Modulino都包含一个小的32位STMicroelectronics ARM微控制器，如蜂鸣器Modulino的左下角所示（图2）。这个ARM微控制器用于标准化UNO与Modulino上硬件之间的通信接口。这延伸到共同的物理接口、共同的通信协议，以及Arduino IDE内的标准软件环境。
图 2 ： Arduino Modulino蜂鸣器模块的图片。大型表面贴装的Murata蜂鸣器位于电路板的中心。微小的32位STM ARM微控制器在左下角可见。
技术提示 ：即插即用套件可以使用DigiKey的Qwiic兼容扩展板系列进行扩展。请注意，从物理、电气和软件角度来看，这些产品通常需要更多的时间和精力来集成。作为缓解因素，开源社区继续为这些设备提供巨大的支持。通常，您可以找到Arduino兼容的“驱动”代码以及教程。
Arduino 即插即用套件包含哪些内容？
许多套件组件如图1所示，包括基座、UNO R4和几个Modulinos。完整套件包括：
- 底座
- Arduino R4 WiFi
- 带“A”型适配器的USB C线缆
- 用于安装UNO和Modulinos的硬件
- 用于连接Modulinos的Qwiic线缆
- Modulino板：
- 旋钮 ：带集成按钮的旋转编码器
- 像素 ：八个三色LED，可单独调节RGB强度
- 距离 ：飞行时间（ToF）接近传感器
- 运动 ：6轴IMU（惯性测量单元）
- 蜂鸣器 ：压电蜂鸣器
- 温度 ：具有低热质量隔离功能的温湿度测量
- 按钮 ：三个按钮和三个用户控制的LED
我可以在哪里了解更多关于 Modulino 模块的信息？
DigiKey为Modulinos制作了几个教程。这些教程包括对单元的简要描述以及硬件的介绍：
DigiKey还制作了一个展示Plug and Make Kit的演示项目：
已经撰写了几篇专门介绍Arduino UNO R4的文章：
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最后的思考
本文简要介绍了 Arduino 即插即用套件，重点放在高等教育上。我相信这为您在选择家庭或课堂使用的开发套件时提供了一些思考。“因材施教”这句谚语很好地描述了这种情况，因为进入编程和微控制器世界有许多独特的切入点。Arduino 即插即用套件可能正是您所需要的。您也可以考虑传统的 Arduino 套件，甚至是包括 Opta 可编程逻辑控制器 (PLC) 的 Arduino Pro 系列。