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會(huì)員注冊(cè)arduino語(yǔ)言基礎(chǔ)
arduino是用什么語(yǔ)言寫(xiě)的?
Arduino使用的編程語(yǔ)言主要是基于C++語(yǔ)言的一種簡(jiǎn)化版本，稱(chēng)為Arduino語(yǔ)言或Wiring語(yǔ)言。Arduino語(yǔ)言在C++的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些簡(jiǎn)化和封裝，使得用戶(hù)可以更加輕松地進(jìn)行硬件編程。Arduino語(yǔ)言的編程方式類(lèi)似于C++，包括變量、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)等基本語(yǔ)法，同時(shí)還有許多庫(kù)函數(shù)可以方便用戶(hù)進(jìn)行各種操作，如控制GPIO口、讀取傳感器數(shù)據(jù)、進(jìn)行串口通訊等。Arduino語(yǔ)言的代碼可以在Arduino IDE中編寫(xiě)和調(diào)試，然后上傳到Arduino板上運(yùn)行。
1、arduino程序框架
/*
1、此程序通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)來(lái)控制LED燈的亮滅,當(dāng)按鍵按下時(shí)LED燈點(diǎn)亮，松開(kāi)是LED燈熄滅；
2、LED接13引腳
3、按鍵開(kāi)關(guān)接4引腳
*/
#include <stdio.h>
#define LED_PIN 13
#define BUTTON_PIN 4
float temp = 0;
bool button_state = false;
int power = 0;
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(LED_pin,OUTPUT);
pinMode(BUTTON_pin,INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
button_satte = digitalRead(BUTTON_pin);
Serial.println(button_satte);
if (button_satte) {
digitalWrite(LED_pin,HIGH);
}
}
2、基本語(yǔ)法
2.1 注釋符
//
/ *
*/
2.2 語(yǔ)句結(jié)束符
;
2.3 代碼塊分界符
{ }
2.4 宏定義符
#define
2.5 頭文件引用符
#include
3、數(shù)據(jù)類(lèi)型
3.1 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型
| 數(shù)據(jù)類(lèi)型 | 日常寫(xiě)法 | C/C++中寫(xiě)法 | C/C++中類(lèi)型標(biāo)識(shí)符 | 數(shù)值范圍 |
|---|---|---|---|---|
| 整數(shù) | 1,100, | 1,100 | int | -32768~32767 |
| 小數(shù) | 3.14,2.7345 | 3.14,2.7345 | float | -3.4028235E+38~3.4028235E+38 |
| 字符 | a,b,我 | 'a','b','我' | char | -128~127 |
| 文本 | 遇見(jiàn)你真高興! | “遇見(jiàn)你真高興!” | string | |
| 邏輯判斷 | 對(duì)、錯(cuò) | true,false | bool | true,false |
3.2 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)
char(value)
int(value)
float(value)
String(value)
itoa(int value,char*string,int radix)
atoi(const char *nptr)
3.3 整型數(shù)不同進(jìn)制表示
整數(shù)常量默認(rèn)為十進(jìn)制，但在前面加上特殊前綴表示為其他進(jìn)制數(shù)。
| 進(jìn)制 | 例子 | 格式 | 備注 |
|---|---|---|---|
| 十進(jìn)制 | 123 | 無(wú) | 無(wú) |
| 二進(jìn)制 | 0b1111011 | 前綴0b或0B | 只適用于8位的值（0到255）字符0-1有效 |
| 八進(jìn)制 | 0173 | 前綴0 | 字符0-7有效 |
| 十六進(jìn)制 | 0x7B | 前綴0x或0X | 字符0-9，A-F，A-F有效 |
3.4 數(shù)組 array
數(shù)組是相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)組成的集合，數(shù)組中的每個(gè)元素都被默認(rèn)分配一個(gè)索引（下標(biāo)），我們可以通過(guò)數(shù)組名[ 索引 ]的方式訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的元素。
創(chuàng)建數(shù)組
語(yǔ)法格式：
datatype arrayname[ 數(shù)組元素個(gè)數(shù)];
int Ints[6];
int P[] = {2, 4, 8, 3, 6};
int SensVals[6] = {2, 4, -8, 3, 2};
char message[6] = "hello";
datatype:聲明數(shù)組中存放元素的數(shù)據(jù)類(lèi)型；
arrayname：數(shù)組名稱(chēng)，像給變量命名一樣給數(shù)組起一個(gè)名字；
數(shù)組初始化
我們可以在定義數(shù)組的同時(shí)進(jìn)行初始化，即給數(shù)組賦值：
int a[4] = {20, 345, 700, 22};
{ }中的值即為各元素的初值，各值之間用,（逗號(hào)）隔開(kāi)。
數(shù)組賦初值需要注意以下幾點(diǎn)：
1) 可以只給部分元素賦初值。當(dāng){ }中值的個(gè)數(shù)少于元素個(gè)數(shù)時(shí)，只給前面部分元素賦值。例如：
int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};
表示只給 a[0] ~ a[4] 這5個(gè)元素賦值，而后面5個(gè)元素自動(dòng)賦0值。
當(dāng)賦值的元素少于數(shù)組總體元素的時(shí)候，剩余的元素自動(dòng)初始化為 0：對(duì)于int類(lèi)型數(shù)據(jù)，就是整數(shù)0；對(duì)于char類(lèi)型數(shù)據(jù)，就是字符 ‘\0’（空字符）；對(duì)于float類(lèi)型數(shù)據(jù)，就是小數(shù)0.0。
我們可以通過(guò)下面的形式將數(shù)組的所有元素初始化為 0：
int a[10] = {0}; char c[10] = {0}; float f[10] = {0};
由于剩余的元素會(huì)自動(dòng)初始化為0，所以只需要給第0個(gè)元素賦0值即可。
使用數(shù)組
數(shù)組中的每個(gè)元素都有一個(gè)序號(hào)，這個(gè)序號(hào)從0開(kāi)始，而不是從我們熟悉的1開(kāi)始，稱(chēng)為下標(biāo)（Index）。使用數(shù)組元素時(shí)，指明下標(biāo)即可，形式為：
arrayName[index]
arrayName 為數(shù)組名稱(chēng)，index 為下標(biāo)。例如，a[0] 表示第0個(gè)元素，a[3] 表示第3個(gè)元素
實(shí)例：
void setup() {
Serial.begin(9600);
int a[6] = {299, 34, 92, 100}; // 定義數(shù)組
for(int i=0; i<6; i++){ //串口監(jiān)視器輸出數(shù)組元素
Serial.print("a[");
Serial.print(i);
Serial.print("] =");
Serial.println(a[i]);
Serial.println("");
}
}
void loop() {
while(1){continue;}
}
我們還可以根據(jù)需要定義二維、三維等多維數(shù)組，此處忽略。
4、變量
4.1 什么是變量
數(shù)學(xué)課中我們是不是這樣寫(xiě) 長(zhǎng) = 10，寬 = 5，
在程序中我們也經(jīng)常需要用一個(gè)名稱(chēng)來(lái)代表某個(gè)數(shù)據(jù)，
如 length = 10，width = 5, 這里的length、width就是變量,我們把數(shù)據(jù)放到變量中，后面要用到這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)我們直接用變量名就可以了。
4.2 變量的作用
變量是用來(lái)存儲(chǔ)程序運(yùn)行過(guò)程中用到的數(shù)據(jù)，使用變量可以增加程序的簡(jiǎn)潔性、易讀性和易維護(hù)性。
4.3 變量的定義和應(yīng)用
定義變量語(yǔ)法格式
變量是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)有整型、小數(shù)、文本等多種類(lèi)型，因此在C/C++中定義變量必須先聲明變量類(lèi)型，變量定義語(yǔ)法如下：
int length,width;
float square;
char ch;
string name ="arduino"
c/c++中變量的值可以變化，但變量的類(lèi)型不能變化。
變量的應(yīng)用
定義完變量，我們?cè)诖a中就可以對(duì)變量進(jìn)行賦值、引用
length =10;
width = 5;
square = length * width
printf(square)
變量命名規(guī)則：
變量名可以是字母、數(shù)字和下劃線(xiàn)的組合，但必須遵守以下規(guī)則：
1、變量名必須以字母或下劃線(xiàn)開(kāi)頭，不能是數(shù)字;
2、變量名中的字母是區(qū)分大小寫(xiě)的。比如 a 和 A 是不同的變量名，num 和 Num 也是不同的變量名。
3、變量名不能是關(guān)鍵字;
變量命名規(guī)范建議：
1、見(jiàn)名知義；
2、小駝峰格式；
3、下劃線(xiàn)分段格式；
5、數(shù)據(jù)運(yùn)算符
5.1 算術(shù)運(yùn)算符
加 +
減 -
乘 *
除 / 注意：被除數(shù)和除數(shù)都為整數(shù)，結(jié)果只保留整數(shù)，舍去小數(shù)部分，想得到小數(shù)需把被除數(shù)或除數(shù)任意一個(gè)轉(zhuǎn)換為小數(shù)
取余 %
自增 ++
自減 --
5.2 賦值符
=
復(fù)合賦值運(yùn)算符
+=
-=
*=
/=
%=
5.3 關(guān)系運(yùn)算符
等于 ==
不等于 !=
大于 >
小于 <
大于等于 >=
小于等于 <=
5.4 邏輯運(yùn)算符（布爾運(yùn)算符）
邏輯與 &&
邏輯或 ||
邏輯非 ！
5.5 位運(yùn)算符
位與 &
位或 |
位異或 ^
位非 ~
左移 <<
右移 >>
6、程序三大流程控制
6.1 順序結(jié)構(gòu)
6.2 分支結(jié)構(gòu)（選擇結(jié)構(gòu)）
if 語(yǔ)句 （單分支結(jié)構(gòu)）
通過(guò) if 語(yǔ)句，可以讓程序判斷某一個(gè)條件是否達(dá)到，并且根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的程序。
if語(yǔ)句語(yǔ)法格式：
if(判斷條件) {
語(yǔ)句塊
}
代碼執(zhí)行邏輯：
如果 “判斷條件” 為真則執(zhí)行語(yǔ)句塊，否則將不執(zhí)行該語(yǔ)句塊，if語(yǔ)句流程圖：
if ...else 語(yǔ)句 （雙分支結(jié)構(gòu)）
語(yǔ)法格式：
if( 判斷條件 ) {
語(yǔ)句塊1
}
else {
語(yǔ)句塊2
}
代碼執(zhí)行邏輯：
如果 “判斷條件” 為真則執(zhí)行”語(yǔ)句塊1″。為假將執(zhí)行”語(yǔ)句塊2″，if...else語(yǔ)句流程圖：
實(shí)例：
void setup() {
Serial.begin(9600); //開(kāi)始串口通訊
pinMode(2, INPUT_PULLUP); //將引腳2設(shè)置為輸入上拉模式
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
int sensorVal = digitalRead(2); //將開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)值讀取到變量中
Serial.println(sensorVal); //輸出開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)值
//按鈕被按下后，引腳13連接的LED將被點(diǎn)亮。按鈕沒(méi)有按下時(shí)，LED熄滅。
//如果按鈕沒(méi)有按下，熄滅LED。否則，點(diǎn)亮LED
if (sensorVal == HIGH) { //按鈕沒(méi)有按下
digitalWrite(13, LOW); //熄滅LED
} else { //否則
digitalWrite(13, HIGH); //點(diǎn)亮LED
}
}
多個(gè)if ...else 語(yǔ)句 （多分支結(jié)構(gòu)）
語(yǔ)法格式：
if(判斷條件1){
語(yǔ)句塊1
} else if(判斷條件2){
語(yǔ)句塊2
}else if(判斷條件3){
語(yǔ)句塊3
}else if(判斷條件m){
語(yǔ)句塊m
}else{
語(yǔ)句塊n
}
代碼執(zhí)行邏輯：
從上到下依次檢測(cè)判斷條件，當(dāng)某個(gè)判斷條件成立時(shí)，則執(zhí)行其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句塊。如果所有判斷條件都不成立，則執(zhí)行語(yǔ)句塊n。
switch case語(yǔ)句
switch語(yǔ)句通過(guò)對(duì)一個(gè)變量的值與case語(yǔ)句中指定的值進(jìn)行比較。當(dāng)一個(gè)case語(yǔ)句中的指定值與switch語(yǔ)句中的變量相匹配，就會(huì)運(yùn)行這個(gè)case語(yǔ)句下的代碼。通過(guò)switch case語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)多分支功能。
語(yǔ)法格式：
switch (var) {
case 1:
//當(dāng)var等于1時(shí)執(zhí)行這里的程序
代碼塊1
break;
case 2:
代碼塊2
//當(dāng)var等于2時(shí)執(zhí)行這里的程序
break;
default:
// 如果var的值與以上case中的值都不匹配
// 則執(zhí)行這里的程序
代碼塊3
break;
}
switch case語(yǔ)句使用注意事項(xiàng)：
1) 當(dāng)變量var和某個(gè)case后面的數(shù)值匹配成功后，如果沒(méi)有break, 程序會(huì)執(zhí)行該分支以及后面所有分支的語(yǔ)句。
2) case 后面必須是一個(gè)整數(shù)，或者是結(jié)果為整數(shù)的表達(dá)式，但不能包含任何變量。
3) case 后面不能使用字符串，但可以使用字符，使用字符時(shí)需要用單引號(hào)把字符括起來(lái)，如: case: 'b'。
4) default 不是必須的。當(dāng)沒(méi)有 default 時(shí)，如果所有 case 都匹配失敗，那么就什么都不執(zhí)行。
實(shí)例
void setup() {
Serial.begin(9600); // 初始化串口通訊
for (int thisPin = 2; thisPin < 7; thisPin++) {// 初始化Arduino連接LED的引腳
pinMode(thisPin, OUTPUT);
}
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
int inByte = Serial.read();
// Arduino用switch語(yǔ)句，根據(jù)接收到的不同信息進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)。
switch (inByte) {
case 'a':
digitalWrite(2, HIGH);
break;
case 'b':
digitalWrite(3, HIGH);
break;
case 'c':
digitalWrite(4, HIGH);
break;
case 'd':
digitalWrite(5, HIGH);
break;
case 'e':
digitalWrite(6, HIGH);
break;
default:
// 熄滅所有LED:
for (int thisPin = 2; thisPin < 7; thisPin++) {
digitalWrite(thisPin, LOW);
}
break;
}
}
}
6.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)
while 循環(huán)語(yǔ)句
語(yǔ)法格式：
while(表達(dá)式){
循環(huán)體
}
while循環(huán)執(zhí)行邏輯：先計(jì)算表達(dá)式的值，當(dāng)值為真（非0）時(shí)， 執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句；執(zhí)行完循環(huán)體語(yǔ)句，再次計(jì)算表達(dá)式的值，如果為真，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體……這個(gè)過(guò)程會(huì)一直重復(fù)，直到表達(dá)式的值為假（0）才退出循環(huán)。流程圖：
實(shí)例：
void setup() {
// 初始化串口通訊
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int i=1, sum=0;
while(i<=100){ //判斷i是否小于等于零
sum+=i; //當(dāng)i小于等于零時(shí)，
i++; //執(zhí)行循環(huán)體中的語(yǔ)句。
}
Serial.print ("sum = "); //通過(guò)串口監(jiān)視器輸出
Serial.println (sum); //while循環(huán)結(jié)束后的sum值
delay (5000); // 延遲5秒鐘
}
do while循環(huán)語(yǔ)句
語(yǔ)法格式：
do{
代碼塊語(yǔ)句
} while(表達(dá)式);
程序執(zhí)行邏輯：先執(zhí)行循環(huán)體代碼塊語(yǔ)句，然后再判斷表達(dá)式是否為真，如果為真則繼續(xù)循環(huán)；如果為假，則終止循環(huán)。因此，do-while 循環(huán)至少要執(zhí)行一次循環(huán)體。
for 循環(huán)
語(yǔ)法格式：
for(表達(dá)式1; 表達(dá)式2; 表達(dá)式3){
語(yǔ)句塊
}
for循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程如下：
1) 先執(zhí)行表達(dá)式1。
2) 再執(zhí)行表達(dá)式2，若其值為真（非0），則執(zhí)行括號(hào)中的語(yǔ)句塊，否則將結(jié)束循環(huán)。
3) 執(zhí)行完循環(huán)體中的語(yǔ)句塊，再執(zhí)行表達(dá)式3。
4) 重復(fù)執(zhí)行步驟 2) 和 3)，直到“表達(dá)式2”的值為假，就結(jié)束循環(huán)。
注意：表達(dá)式1僅在第一次循環(huán)時(shí)執(zhí)行，以后都不會(huì)再執(zhí)行，可以認(rèn)為這是一個(gè)初始化語(yǔ)句。
void setup(){
int i, sum=0;
for(i=1; i<=100; i++){
sum = sum + i;
}
}
void loop(){
}
使用for語(yǔ)句應(yīng)該注意
1) for循環(huán)中的“表達(dá)式1（循環(huán)變量賦初值）”、“表達(dá)式2(循環(huán)條件)”和“表達(dá)式3（循環(huán)變量增量）”都是選擇項(xiàng)，即可以缺省，但分號(hào)(;)不能缺省。
2) 省略了“表達(dá)式1（循環(huán)變量賦初值）”，表示不對(duì)循環(huán)控制變量賦初值。
3) 省略了“表達(dá)式2(循環(huán)條件)”，如果不做其它處理就會(huì)成為死循環(huán)。
4) 省略了“表達(dá)式3(循環(huán)變量增量)”，則不對(duì)循環(huán)控制變量進(jìn)行操作，這時(shí)可在語(yǔ)句體中加入修改循環(huán)控制變量的語(yǔ)句。如以下示例：
for( i=1; i<=100; ){
sum=sum+i;
i++;
}
c語(yǔ)言中，for 循環(huán)使用更加靈活，完全可以取代 while 循環(huán)
實(shí)例：
int PWMpin = 9; //引腳9通過(guò)限流電阻連接LED
void setup() {
}
void loop() {
for (int i=0; i <= 255; i++){ //開(kāi)始運(yùn)行for循環(huán)語(yǔ)句
analogWrite(PWMpin, i); //對(duì)引腳9寫(xiě)入i的數(shù)值
delay(10); //延遲10毫秒
}
}
break語(yǔ)句
break語(yǔ)句用于繞過(guò)正常循環(huán)條件并中止do，for，或while循環(huán)，也可用于中止switch語(yǔ)句。
例如：
void setup() {
// 初始化串口通訊
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int i; int sum = 0;
while(1){ //循環(huán)條件為死循環(huán)
sum+=i;
i++;
if(i>100){
break;
}
}
Serial.print ("sum = "); //通過(guò)串口監(jiān)視器輸出
Serial.println (sum); //do-while循環(huán)結(jié)束后的sum值
delay (5000); // 延遲5秒鐘
}
continue語(yǔ)句
continue語(yǔ)句的作用是跳過(guò)循環(huán)體中剩余的語(yǔ)句而強(qiáng)制進(jìn)入下一次循環(huán)。continue語(yǔ)句用于 while、for 循環(huán)中，常與 if 條件語(yǔ)句一起使用，判斷條件是否成立。
void setup() {
pinMode (3, OUTPUT);
}
void loop() {
for (int x = 0; x < 255; x ++)
{
if (x > 40 && x < 120){ // 當(dāng)x大于40或小于120
continue; // 跳過(guò)此次循環(huán)
}
analogWrite(3, x);
}
}
return
7、函數(shù)
7.1 什么是函數(shù)
封裝在一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的代碼就是函數(shù)。函數(shù)的使用可以使程序模塊化，增加代碼的復(fù)用度。
void delay(int ms)
{
int start = micros();
while (ms > 0) {
yield();
while ( ms > 0 && (micros() - start) >= 1000) {
ms--;
start += 1000;
}
}
}
7.2 函數(shù)的定義
dataType functionName( dataType1 param1, dataType2 param2 ... ){
//body
}
- dataType 是返回值類(lèi)型，它可以是C語(yǔ)言中的任意數(shù)據(jù)類(lèi)型，例如 int、float、char 等。
- functionName 是函數(shù)名，命名規(guī)則和變量命名規(guī)則相同。函數(shù)名后面的括號(hào)( )不能少。
- body 是函數(shù)體，它是函數(shù)需要執(zhí)行的代碼，是函數(shù)的主體部分。函數(shù)體要用{ }包圍。
- 如果有返回值，在函數(shù)體中使用 return 語(yǔ)句返回。return 出來(lái)的數(shù)據(jù)的類(lèi)型要和 dataType 一樣。
- dataType1 param1, dataType2 param2 ...是參數(shù)列表。函數(shù)可以沒(méi)有參數(shù)，也可以有一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，多個(gè)參數(shù)之間由,分隔。參數(shù)本質(zhì)上也是變量，定義時(shí)要指明類(lèi)型和名稱(chēng)。
形式參數(shù)概念：
在定義函數(shù)時(shí)的參數(shù)變量沒(méi)有具體的數(shù)據(jù)，它只能等到函數(shù)被調(diào)用時(shí)接收傳遞進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)，所以函數(shù)定義時(shí)的參數(shù)稱(chēng)為形式參數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)形參。
例如：定義一個(gè)計(jì)算m到n之間所有整數(shù)的和，并返回結(jié)果
int sum(int m, int n){
int i, sum=0;
for(i=m; i<=n; i++){
sum+=i;
}
return sum;
}
return語(yǔ)句
終止一個(gè)函數(shù)，并向調(diào)用此函數(shù)的函數(shù)返回一個(gè)值
7.3 函數(shù)的調(diào)用
functionName(param1, param2, param3 ...);
functionName 是函數(shù)名稱(chēng)，param1, param2, param3 ...是實(shí)參列表。實(shí)參的個(gè)數(shù)和類(lèi)型要和函數(shù)定義時(shí)的參數(shù)個(gè)數(shù)和類(lèi)型一致。
實(shí)際參數(shù)概念：
函數(shù)被調(diào)用時(shí)給出的參數(shù)被賦予了具體的數(shù)據(jù)，所以函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)稱(chēng)為實(shí)際參數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)參。函數(shù)調(diào)用時(shí)，實(shí)參的值會(huì)傳遞給形參。
int i = 10,j = 1000;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int sum1 = sum(1,100);
Serial.Println(sum);
Serial.Println(sum(i,j));
}
7.4 變量的作用域
所謂作用域（Scope），就是變量的有效使用范圍。變量都有自己的作用域。決定變量作用域的是變量的定義位置。
局部變量
定義在函數(shù)內(nèi)部的變量稱(chēng)為局部變量（Local Variable），它的作用域僅限于函數(shù)內(nèi)部， 離開(kāi)該函數(shù)后就是無(wú)效的，再使用就會(huì)報(bào)錯(cuò)。
全局變量
在所有函數(shù)外部定義的變量稱(chēng)為全局變量（Global Variable），它的作用域默認(rèn)是整個(gè)程序。
8、arduino內(nèi)置常用函數(shù)
8.1 數(shù)字 I/O函數(shù)
pinMode(pin_num,模式) //設(shè)置引腳的輸入輸出模式 digitalWrite(pin_num,value) //對(duì)數(shù)字引腳進(jìn)行高低電平設(shè)置 digitalRead(pin_num) //讀取數(shù)字引腳狀態(tài)
8.2 模擬 I/O函數(shù)
analogRead(pin) //從模擬引腳讀取數(shù)值，范圍0到1023
analogWrite(pin,value) //向模擬引腳寫(xiě)入數(shù)值，范圍0到255，通過(guò)PWM占空比可以控制
//LED燈亮度、電機(jī)的轉(zhuǎn)速等
8.3 時(shí)間函數(shù)
millis()//用來(lái)獲取Arduino開(kāi)機(jī)后運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度，單位是毫秒,
//最長(zhǎng)可記錄接近50天左右的時(shí)間。如果超出記錄時(shí)間上限，記錄將從0重新開(kāi)始。
micros()//用來(lái)獲取Arduino開(kāi)機(jī)后運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度，單位是微秒,
//最長(zhǎng)可記錄接近70天左右的時(shí)間。如果超出記錄時(shí)間上限，記錄將從0重新開(kāi)始。
delay(x)//用于暫停程序運(yùn)行。暫停時(shí)間可以由delay()函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行控制，
//單位是毫秒（1秒鐘＝1000毫秒）。
delayMicroseconds(x)//與delay()函數(shù)功能一樣，不同的是delayMicroseconds()的
//參數(shù)單位是微秒
8.4 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)函數(shù)
random()函數(shù) //生成并返回一個(gè)隨機(jī)數(shù)
long randNumber;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
randNumber = random(0, 300); //產(chǎn)生0-300間的隨機(jī)數(shù)
Serial.println(randNumber);
delay(50);
}
randomSeed()函數(shù) //用來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)種子
單獨(dú)使用random()函數(shù)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，在每一次程序重新啟動(dòng)后，總是重復(fù)同一組隨機(jī)數(shù)字。如果希望程序重新啟動(dòng)后產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)值與上一次程序運(yùn)行時(shí)的隨機(jī)數(shù)不同，則需要使用randomSeed()函數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過(guò)調(diào)用analogRead()函數(shù)讀取一個(gè)空引腳，作為隨機(jī)種子數(shù)值，或用micros()得到一個(gè)時(shí)間作為隨機(jī)數(shù)種子。
long randNumber;
void setup(){
Serial.begin(9600);
randomSeed(analogRead(A0));
//將引腳A0放空，每次程序啟動(dòng)時(shí)所讀取的數(shù)值都是不同的。
//這么做可以產(chǎn)生真正的隨機(jī)種子值，從而產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)值。
}
void loop(){
randNumber = random(300); // 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)
Serial.println(randNumber);
delay(50);
}
8.5 數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)
min(x,y) //求兩個(gè)數(shù)之間的最小值 max(x,y)//求兩個(gè)數(shù)之間的最大值 abs(x) //求絕對(duì)值 pow(base, exponent) //指數(shù)運(yùn)算函數(shù)，返回base數(shù)值的exponent次方 sqrt(value) //開(kāi)方函數(shù),返回value數(shù)值的平方根 sin(rad) //計(jì)算一個(gè)角度的正玄值并返回，rad參數(shù)單位為弧度，需要把度數(shù)轉(zhuǎn)換為弧度 cos(rad) //計(jì)算一個(gè)角度的余弦值并返回，rad參數(shù)單位為弧度，需要把度數(shù)轉(zhuǎn)換為弧度 tan(rad) //計(jì)算一個(gè)角度的正玄值并返回，rad參數(shù)單位為弧度，需要把度數(shù)轉(zhuǎn)換為弧度
8.6 串口通訊函數(shù)
Serial.begin() //設(shè)置電腦與Arduino進(jìn)行串口通訊時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸速率（每秒傳輸bit數(shù)）
Serial.setTimeout(time)//用于設(shè)置設(shè)備等待數(shù)據(jù)超時(shí)時(shí)間。單位毫秒，默認(rèn)為1000毫秒
Serial.print(value) //以字符形式向串口發(fā)送數(shù)據(jù)
Serial.println(value)//以字符形式向串口發(fā)送數(shù)據(jù),并換行
Serial.available()//用于檢查串口是否接收到數(shù)據(jù)。返回等待讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。
Serial.parseInt()//用于從設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)中尋找整數(shù)數(shù)值并返回。
Serial.read() //從設(shè)備接收到數(shù)據(jù)中讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
Serial.readBytes(buffer, length)
//用于從設(shè)備接收的數(shù)據(jù)中讀取信息。讀取到的數(shù)據(jù)信息將存放在緩存變量中。
//該函數(shù)在讀取到指定字節(jié)數(shù)的信息或者達(dá)到設(shè)定時(shí)間后都會(huì)停止函數(shù)執(zhí)行并返回。
Serial.readBytesUntil(character, buffer, length)
//用于從設(shè)備接收到數(shù)據(jù)中讀取信息。讀取到的數(shù)據(jù)信息將存放在緩存變量中。
//該函數(shù)在滿(mǎn)足以下任一條件后都會(huì)停止函數(shù)執(zhí)行并且返回。
//– 讀取到指定終止字符
//– 讀取到指定字節(jié)數(shù)的信息
//– 達(dá)到設(shè)定時(shí)間（可使用setTimeout來(lái)設(shè)置）
Serial.readString()//用于從設(shè)備接收到數(shù)據(jù)中讀取數(shù)據(jù)信息。
//讀取到的信息將以字符串格式返回。
Serial.readStringUntil(terminator)
//用于從設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)中讀取信息。讀取到的數(shù)據(jù)信息將以字符串形式返回。
//該函數(shù)在滿(mǎn)足以下任一條件后都會(huì)停止函數(shù)執(zhí)行并返回。
//– 讀取到指定終止字符
//– 達(dá)到設(shè)定時(shí)間（可使用setTimeout來(lái)設(shè)置）
Serial.write(val)
Serial.write(str)
Serial.write(buf, len)
//以二進(jìn)制數(shù)據(jù)向串口發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)地發(fā)送的，
//若以字符形式發(fā)送數(shù)字請(qǐng)使用print()代替。
參數(shù)
//val: 作為單個(gè)字節(jié)發(fā)送的數(shù)據(jù)
//str: 由一系列字節(jié)組成的字符串
//buf: 同一系列字節(jié)組成的數(shù)組
//len: 要發(fā)送的數(shù)組的長(zhǎng)度
實(shí)例：
Serial.begin()、Serial.println()、Serial.parseInt()函數(shù)用法：
void setup() {
// 啟動(dòng)串口通訊
Serial.begin(9600);
Serial.println();
}
void loop() {
if (Serial.available()){ // 當(dāng)串口接收到信息后
int serialData = Serial.parseInt(); // 使用parseInt查找接收到的信息中的整數(shù)
Serial.print("serialData = "); // 然后通過(guò)串口監(jiān)視器輸出找到的數(shù)值
Serial.println(serialData);
}
}
Serial.read()用法：
void setup() {
// 啟動(dòng)串口通訊
Serial.begin(9600);
Serial.println();
}
void loop() {
while (Serial.available()){ // 當(dāng)串口接收到信息后
char serialData = Serial.read(); // 將接收到的信息使用read讀取
Serial.println((char)serialData); // 然后通過(guò)串口監(jiān)視器輸出read函數(shù)讀取的信息
}
}
//char terminateChar = 'T'; // 建立終止字符
const int bufferLength = 10; // 定義緩存大小為10個(gè)字節(jié)
char serialBuffer[bufferLength];// 建立字符數(shù)組用于緩存
void setup() {
// 啟動(dòng)串口通訊
Serial.begin(9600);
Serial.println();
}
void loop() {
if (Serial.available()){ // 當(dāng)串口接收到信息后
Serial.println("Received Serial Data:");
// 將接收到的信息使用readBytesUntil讀取
//Serial.readBytesUntil(terminateChar, serialBuffer, bufferLength);
//將接收到的信息使用readBytes讀取
Serial.readBytes(serialBuffer, bufferLength);
for(int i=0; i<bufferLength; i++){ // 然后通過(guò)串口監(jiān)視器輸出readBytes
Serial.print(serialBuffer[i]); // 函數(shù)所讀取的信息
}
Serial.println("");
Serial.println("Finished Printing Recevied Data.");
}
}
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