硬件交互是交互設(shè)計的一種重要呈現(xiàn)方式，通過硬件交互我們可以實現(xiàn)很多以往實現(xiàn)不了的人機交互方式。硬件交互也因其對硬件知識、編程知識、動手能力的要求較高，因此在作品集使用硬件交互技術(shù)可以顯著增加申請的競爭力，建立申請壁壘。

UXD在硬件交互上擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，并且鼓勵同學(xué)們在設(shè)計中軟件+硬件結(jié)合使用，軟硬兼施最終實現(xiàn)多方式的交互。

硬件交互最重要的原件便是微控制器，他的尺寸較小，是具有低內(nèi)存和可編程輸入/輸出的小型計算機。從根本上講，微控制器是一臺微型計算機，用于實現(xiàn)電子信號與電路信息之間的靈活切換。

輸入/輸出

計算機的所有功能最終都以二進制（0或1）開頭。

輸入=微控制器將讀取二進制，輸入常見的來源就是傳感器。輸出=微控制器將發(fā)送二進制文件，輸出常見用途是控制電動機或LED。

Arduino UNO板是硬件交互中常用的工具，UXD導(dǎo)師代0基礎(chǔ)學(xué)員利用Arduino UNO板和紅外線傳感器的聯(lián)動，完成了跟著熱源產(chǎn)生行為改變的隨感小車制作。點擊下圖了解零基礎(chǔ)小白學(xué)員是如何完成隨感小車制作的全過程。

01?Arduino控制平臺

Arduino是一個用于構(gòu)建電子項目的開源平臺，Arduino由一個可編程電路板(通常稱為微控制器)和一個運行在計算機上的軟件或IDE(集成開發(fā)環(huán)境)組成的，IDE用于編寫計算機代碼并將其上傳到Arduino板上。

Arduino平臺很受剛開始接觸電子產(chǎn)品的人的歡迎，Arduino集成開發(fā)環(huán)境使用了C++的簡化版本，使編程更容易學(xué)習(xí)。從根本上講，微控制器是一臺微型計算機。許多人將微控制器與Arduino相關(guān)聯(lián)，但需要指出的是Arduino并不是一個微控制器，Arduino是一個橫跨軟件和硬件的完整平臺。

Arduino制造像Arduino Uno這樣的設(shè)備：

Arduino Uno也是一種基于Atmel ATmega328P單片機的分線板，Atmel的微控制器如下圖所示，分線板將微控制器上的引腳“分線”成更大的設(shè)備（例如Arduino Uno）。更大的設(shè)備使微控制器易于使用。

對于Arduino Uno來說，分線板可以使你能夠插入USB線，為其供電或?qū)υO(shè)備進行編程等。

02?Paspberry Pi樹莓派

Arduino和樹莓派都是微型控制器，Paspberry Pi樹莓派同樣也是單片機，即建立在單個電路板上的完整計算機。

從技術(shù)上講，筆記本電腦處理器也是單片計算機，只是功能強大的一臺計算機。Raspberry Pi是筆記本電腦處理器的版本。就像筆記本電腦運行操作系統(tǒng)（Windows，Mac或Linux）一樣，Raspberry Pi也運行Linux操作系統(tǒng)。

但是微控制器無法運行操作系統(tǒng)，微控制器也沒有與計算機相同的計算能力或資源。微控制器將僅重復(fù)運行一個程序，而不是完整的整個操作系統(tǒng)。我們可以在Arduino程序中看到這一點，因為它需要兩個重要的功能：Setup和loop。Setup將運行一次，loop并將無限期運行。

03?如何使用微控制器

微控制器的存在是因為一些計算任務(wù)非?，嵥榍倚枰唵蔚倪壿嫛＠?，撥動開關(guān)或控制一些小部件(如LED燈)并不需要像發(fā)送電子郵件這樣的日常任務(wù)所需的資源。我們之所以使用它們，是因為它們的低功耗和低內(nèi)存使其非常低成本。單片機是當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)得以成功的原因之一。

你想用哪種微控制器取決于你想要解決哪個問題。如果處理一些簡單的事情（打開或關(guān)閉東西，或讀取傳感器），幾乎任何微控制器都可以做。如果你想玩游戲或有更復(fù)雜的想法，則需要更多的計算能力，因此需要升級到Raspberry Pi等單板計算機。

Adafruit和Sparkfun都有大量的工具包和硬件，有需要的同學(xué)們可以學(xué)習(xí)他們的教程。Losant也有一些很酷的工具包，擁有這些簡單的元件，你就可以嘗試自己進行硬件交互嘗試啦。比如構(gòu)建自己的門傳感器?-在門打開時間過長時收到通知。

1.購買一個微型控制器：

上圖的板叫做NodeMCU板，該NodeMCU是一個基于微控制器ESP8266板。該板很特別，因為它很便宜并且支持WiFi，并非所有的微控制器都支持WiFi，這個功能為你使用此設(shè)備打開了大門。例如你可以收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云。

2.你需要一些傳感器

沒有傳感器就無法擁有硬件，傳感器使你能夠檢測周圍的環(huán)境，它們是微型控制器獲取定量數(shù)據(jù)的重要途徑。

3.你需要一塊面包板和杜邦線：

要將傳感器和微控制器連接在一起，必須將它們插入面包板，然后使用跳線連接它們。

04?一些常見的應(yīng)用

現(xiàn)在你已經(jīng)了解了微控制器是什么，以及如何獲得微控制器，那么現(xiàn)在來思考下通過這些裝備的運用，到底可以為你的作品集帶來什么不一樣的體驗。例如，你可以實現(xiàn)童年的夢想。

你甚至可以建造機器人。

有時實體交互比虛擬世界交互方式，更能給人帶來體驗感和趣味性。

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