如何创建Windows 10 Arduino应用程序

Microsoft将全力投入Windows 10，最终实现了拥有可跨平台运行的应用程序的梦想。结合对Arduino的官方支持，您可以使用一个功能强大的新工具：能够轻松创建具有与现实世界硬件连接的通用Windows应用程序的功能。

即使在这种情况下，入门方法也是如此您以前从未编程过Windows应用。

在继续阅读之前，请查看我们将要制作的演示。

我应该注意，我还没有从大约10年前开始使用Visual Studio，甚至使用C＃。我是从全新安装Visual Studio的角度来解决这个问题的，而忘记了我所知道的一切。

如果您已经对Windows应用程序编程非常有经验，或者正在寻找一种简单的方法来要开始在没有Arduino东西的情况下在Windows中进行编程，请尝试Ryan制作简单的Visual Basic应用程序的指南。绝对的编程初学者可能想先阅读我的Programming 101（第2部分）文章。

您应该熟悉一些初学者的Arduino项目（甚至可以阅读我们的Arduino指南），但这可能是您第一次尝试创建真正的计算机软件来与之交互。

下载

首先：您需要加入Windows Insider计划才能获取 Visual Studio 2015 的最新预览版和 Windows 10 Preview 的最新版本。立即执行-免费。 Windows 10是开发人员预览版，不应安装为主要操作系统。

加入Windows Insider程序，然后下载Windows 10技术预览版

获取Visual Studio 2015 Community Edition的预览版［不再可用］。

Visual Studio 是Microsoft自己的开发环境，我们将使用它来创建C＃Windows应用程序。

为什么要使用C＃？ 与Java极为相似，它是一种相对简单的编程语言，对于初学者来说，它可以启动并运行可运行的应用程序，但功能强大到足以继续创建一些令人惊叹的应用程序（甚至游戏：C＃是Unity脚本语言）选择-请查看我们的免费电子书，《使用Unity编程游戏的初学者指南》。

如果尚未下载，请从官方Arduino.cc下载 Arduino IDE 。网站，然后将标准固件安装到板上。您可以在示例-》 Firmata -》 标准固件下找到它。这只是将其变成“哑”串行设备，它将执行我们的应用程序告诉它的所有操作–板上本身没有应用程序逻辑，只有我们的应用程序与连接到Arduino的任何传感器或输出设备之间的接口

就接线而言，您可以如下所示将LED直接粘贴到引脚13和GND，或者使用板载LED。您还需要将一个可变电阻器（我使用了10k线性电位计）接入A0（显然，相应的支脚也位于GND和+ 5v上）。

最后，从GitHub ［不再可用］下载Remote Wiring软件包。这是我们需要添加的层，它将使我们的Windows应用程序能够与Arduino对话。

创建应用程序

继续并打开Visual Studio。如果这是您第一次运行它，则可以选择登录。如果愿意，请忽略它。选择 Visual C＃作为开发选项，然后继续；无论哪种方式，都需要花费几分钟的时间来准备首次使用Visual Studio。

使用模板 Visual C＃-》 空白应用程序（Windows Universal）创建一个新项目）。我称我为“ Arduino测试”，但这没关系。

这时，我遇到了有关必须将Windows 10切换到Windows 10的错误。开发人员模式（如果我想实际运行该应用程序）。继续执行此操作，尽管如果您发现Windows 10的构建在该设置下崩溃，则这是一个已知的错误，您将需要使用组策略编辑器启用开发人员模式。

下一步，右键单击解决方案资源管理器中的任意位置（在右侧），然后选择添加-》 现有项目。

导航至从Github下载Remote Wiring文件的位置-如果已解压缩，则应为名为 remote-wiring-develop 的文件夹。在其中可以找到 Microsoft.Maker.win10 ；在其中，您会发现另外3个文件夹。反过来，通过在这三个文件夹中导航并找到项目文件来添加每个文件。

如果收到有关“找不到XAML 8.2文件”的任何错误，则说明您使用的Visual Studio版本错误或没有还没有安装开发人员工具。返回本文开头，确保已下载并安装了两个链接的Visual Studio文件。

您刚刚添加的这3个项目只是Arduino界面的不同层。在解决方案资源管理器中，如果右键单击并选择 Dependencies -》 Build Dependencies ，则可以查看哪些层取决于哪个（ Serial 》不依赖任何内容； Firmata 依赖于Serial； RemoteWiring 依赖于两者）。您需要在此处进行的唯一更改是从下拉列表中选择您的项目，然后选中每个框以表明您的项目依赖于所有其他项目。

最后一步：再次从解决方案资源管理器中，右键单击项目下的参考项目，然后选择添加参考。从左侧导航到 Windows Universal ，然后在 Microsoft Visual C ++ AppLocal Runtime Package 旁边打钩。

下一步导航到 Projects （也在同一对话框的列表中） （在左侧），并选中三个 Microsoft.Maker 项目中的每个项目旁边的框。

那很难超出了应有的程度，但是您只需要执行一次即可；现在我们可以从编程中获得乐趣–我保证这并不可怕。

编程

如果您在后续操作中遇到困难，可以在Pastebin上找到完整的代码。无论如何，我还是强烈建议您仔细阅读下面的说明，以便我可以解释代码的实际作用。

首先，我们需要添加一些代码，表明我们需要USB端口才能与Arduino通信。从解决方案资源管理器中找到 Package.appxmanifest 文件，然后双击进行编辑。我们需要在此处粘贴一些代码–从技术上讲，我们将“插入子节点”，因为它是一个XML文件，但是只需将整个部分替换为下面的代码即可，如下所示：

如果您使用的是蓝牙，或者针对的是Win8.1而不是10，则确切的代码会有所不同，但以下内容适用于Windows 10，USB连接。

转到构建菜单-》 重建解决方案，并确保没有收到任何错误。

从解决方案资源管理器中，展开 MainPage.xaml 节点。双击将加载表单设计器，稍后我们将返回，但现在打开 MainPage.xaml.cs ，其中包含我们应用程序背后的主要逻辑。

在第一部分中添加两行，以表明我们将“使用” Arduino位。

using Microsoft.Maker.serial;

using Microsoft.Maker.RemoteWiring;

我还添加了一行以表示我们将使用 System.Diagnostics; ，这使我们能够使用 Debug.WriteLine（）函数将调试消息输出到IDE。

首先，让我们定义一些我们将始终使用的变量。在 public MainPage（）函数声明之前添加这些行。

UsbSerial connection;

RemoteDevice arduino;

UInt16 lastvalue;

下一步，跳转到MainPage（）函数–这称为构造函数，并且该函数会在创建我们的应用后立即被调用，因此我们使用它来设置所有内容。

首先，添加一行以建立到特定USB设备的USB串行连接（

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

注意，标准Arduino Uno的USB ID已被编码到模块中，但是您可以从设备管理器进行验证。 》-》 端口（COM和LPT）-》 Arduino Uno -》 详细信息选项卡-》 硬件ID 。

然后在其后添加以下几行。

arduino = new RemoteDevice（connection）;

connection.ConnectionEstablished += OnConnectionEstablished;

connection.begin（57600， SerialConfig.SERIAL_8N1）;

正在发生一些事情这里。首先，我们创建一个RemoteDevice对象-记住，这一层为我们提供了许多Arduino命令-并将其命名为“ arduino”。下一行附加到ConnectionEstablished事件，表示“一旦成功建立USB连接，请运行名为OnConnectionCreate（）的函数。”。

最后一个命令使用8N1位模式通知连接已经以57600的波特率开始。

您还需要立即创建该OnConnectionEstablished（）函数，因此将其移出MainPage（）函数，只是制作一个空白函数，如下所示。

private void OnConnectionEstablished（）

{

// LOGIC HERE

}

跳回到我前面提到的表单设计器（如果您忘记了如何：双击《解决方案资源管理器中的strong》 MainPage.xaml ）。创建两个按钮。为此，请打开“工具箱”标签，该标签会垂直固定在屏幕左侧。将两个按钮拖到页面上，然后标记为 On 和一个 Off 。

选择第一个按钮，然后从右下角的“属性”框中将其命名为“ OnButton”。单击小图标-这是事件和操作列表，用于指定与表单元素进行交互时发生的情况。在 Click 字段中键入“ OnButtonClick”。

按Enter键时，它将自动为该特定按钮事件创建代码并加载标准代码视图。切换回现在是表单设计者，并且对“关闭”按钮执行相同的操作，但是这次将其称为“ OffButton”和“ OffButtonClick”。当您到达那里时，请继续并将其后面的主窗口表单命名为“页面”-我们稍后将使用它。现在，您应该具有类似于以下屏幕截图的内容：

再次切换回设计器片刻，然后再次对每个按钮进行设置 isEnabled 属性设置为 False 。您可以通过直接在XAML代码视图中键入属性来执行此操作，也可以在“属性”框中找到该复选框（如果仍在“动作”视图中，则单击“扳手”），该复选框位于展开的 Common

这不是必需的，但是禁用按钮是一个好习惯，直到我们确定已插入并连接了Arduino。

要重新启用它们，将以下内容添加到OnConnectionEstablished（）函数。现在，不必太担心代码的确切含义，这只是您应该在现代Windows应用程序中处理表单更新以确保良好性能的方式。连接到Arduino之后，将按钮的 IsEnabled 属性设置为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））;

}

您还将看到更加熟悉的pinMode（）语句，说我们在引脚14上有一个模拟输入（有13个数字引脚，所以A0从14开始计数）。然后，我们有了另一个事件声明–当模拟引脚值更新时，调用函数MyAnalogPinUpdateCallback。

最后，我们需要编辑按钮单击事件，并确定模拟输入更改时会发生什么。让我们从按钮开始。我们可以使用与常规Arduino代码类似的函数名称来与Arduino交互，如下所示：

arduino.digitalWrite（13， PinState.HIGH）;

将其粘贴到onButton事件中，并将其粘贴到offButton中：

arduino.digitalWrite（13， PinState.LOW）;

简单。来自Arduino的模拟输入有些棘手，但这就是我的想法。

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;

}

请注意，我正在存储我们从引脚接收到的先前值（称为lastValue）；这使我们能够检查该值有多少变化，并且仅在差异显着时才作出反应（一种信号平滑）。如果它在任一方向上的变化都超过5（值的整个范围是024，那么我们将通过更改Page元素的RGB背景颜色值来做出反应。

因为我们只有一个数字和我一起工作时，我很着急，在这里用制作R，G和B所需的3个数字对事情稍作改动。您可能会想出一些更漂亮的东西。

完成

就是这样–运行代码，您应该会看到类似于上面的屏幕截图的内容。这些按钮将打开和关闭LED，可变电阻器将改变背景。如果遇到问题，请不要忘记完整的代码。

责任编辑：wv