Arduino參考手冊(cè)中文版

1、Arduino編程參考手冊(cè)程序結(jié)構(gòu) 4限制語(yǔ)句 4if 4if.else 4for 4switch case 4while 5do.while 5break 5continue 5return 5goto 5相關(guān)語(yǔ)法 5分號(hào) 5大括號(hào) 5注釋 5define 5include 5算術(shù)運(yùn)算符 5賦值 5加,減,乘,除 5取模 5比擬運(yùn)算符 5if條件and =,!=, <, > 比擬運(yùn)算符 5布爾運(yùn)算符 5指針運(yùn)算符 6位運(yùn)算 6位與 6位或 6位異或 7位非 7左移、右移 7復(fù)合運(yùn)算符 8自加+ 8自減- 8復(fù)合力日+= 8復(fù)合減-= 8復(fù)合乘*= 8復(fù)合除/= 8復(fù)合與&

2、= 8復(fù)合或|= 8變量 8常量 8宏定義 8整型常量 8浮點(diǎn)數(shù)常量 9數(shù)據(jù)類(lèi)型 9void 9boolean 10char 10unsigned char 10byte 10int 10unsigned int 10word 10long 10unsigned long 10float 10double 10string 10String(c+) 10array 10數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換 10char() 10byte() 10int() 10word() 10long() 10float() 10變量作用域&修飾符 10變量作用域 10static ( 靜態(tài)變量) 11volatile (

3、 易變變量) 11const ( 不可改變變量) 11輔助工具 11sizeof() (sizeof 運(yùn)算符) 11ASCII 碼表 11根本函數(shù) 12數(shù)字I/O 12pinMode() 12digitalWrite() 12digitalRead() 13模擬I/O 13analogReference() 13analogRead() 14analogWrite() 14高級(jí)I/O 14shiftOut() 14pulseIn() 14時(shí)間 15millis() 15delay(ms) 16delayMicroseconds(us) 16數(shù)學(xué)庫(kù) 16min() 16max() 16abs()

4、 16constrain() 16map() 16pow() 17sqrt() 17三角函數(shù) 17sin(),cos(),tan() 17隨機(jī)數(shù) 17randomSeed() 17random() 17位操作 18設(shè)置中斷函數(shù) 18a 18achInterrupt() 18detachInterrupt() 19interrupts() 19noInterrupts() 20串口通訊 20begin() 20available() 20read() 20flush() 20print() 20println() 23write() 23peak() 24serialEvent() 25程序結(jié)構(gòu)

5、(本節(jié)直譯自Arduino官網(wǎng)最新Reference)在Arduino中,標(biāo)準(zhǔn)的程序入口 main函數(shù)在內(nèi)部被定義,用戶(hù)只需要關(guān)心以下兩個(gè)函數(shù)：setup()當(dāng)Arduino板起動(dòng)時(shí)setup()函數(shù)會(huì)被調(diào)用.用它來(lái)初始化變量,引腳模式,開(kāi)始使用某個(gè)庫(kù),等等.該函數(shù)在Arduino 板的每次上電和復(fù)位時(shí)只運(yùn)行一次.loop()在創(chuàng)立setup函數(shù),該函數(shù)初始化和設(shè)置初始值,loop()函數(shù)所做事的正如其名,連續(xù)循環(huán),允許你的程序改變狀態(tài)和 響應(yīng)事件.可以用它來(lái)實(shí)時(shí)限制 arduino板.例如：int buIIIIIIonPin = 3;iiiiiiiiIvoid setup()II<II

6、III _ ,(9600); .else與根本的if語(yǔ)句相比,由于允許多個(gè)測(cè)試組合在一起,if/else 可以使用更多的限制流.例如,可以測(cè)試一個(gè)模擬量輸 入,如果輸入值小于500,那么采取一個(gè)動(dòng)作,而如果輸入值大于或等于 500,那么采取另一個(gè)動(dòng)作.代碼看起來(lái)像是這樣： if (pinFiveInput < 500) IIIII.case通過(guò)允許程序員根據(jù)不同的條件指定不同的應(yīng)被執(zhí)行的代碼來(lái)限制程序流.特別地,一個(gè)switch語(yǔ)句對(duì)一個(gè)變量的值與case語(yǔ)句中指定的值進(jìn)行比擬.當(dāng)一個(gè) case語(yǔ)句被發(fā)現(xiàn)其值等于該變量的值.就會(huì)運(yùn)行這個(gè)case語(yǔ)句下的代碼.break關(guān)鍵字將中止并跳出s

7、witch語(yǔ)句段,常常用于每個(gè)case語(yǔ)句的最后面.如果沒(méi)有break語(yǔ)句,switch語(yǔ)句將繼續(xù)執(zhí)行下面的表達(dá)式(“持續(xù)下降)直到遇到break,或者是到達(dá)switch語(yǔ)句的末尾.例如：switch (var) (I r jicase 1:.whiledo循環(huán)do循環(huán)與while循環(huán)使用相同方式工作,不同的是條件是在循環(huán)的末尾被測(cè)試的,所以do循環(huán)總是至少會(huì)運(yùn)行一次. MM MM KW MLH MM M MW KH MM Mt* _doILiI(.else的分支限制結(jié)構(gòu)的一局部.它們可用于if語(yǔ)句中的條件&& (邏輯與)只有在兩個(gè)操作數(shù)都為真時(shí)才返回真,例如：if (digi

8、talRead(2) = HIGH && digitalRead(3) = HIGH) (. !III«:i：IiIi只在兩個(gè)輸入都為高時(shí)返回真|(邏輯或)任意一個(gè)為真時(shí)返回真,例如:if (x > 0 | y > 0) (x或y任意一個(gè)大于0時(shí)返回真!非當(dāng)操作數(shù)為假時(shí)返回真,例如：if (!x) (假設(shè)x為假返回真即如果x等于0曰口保證你沒(méi)有把布爾與運(yùn)算符,&& 兩個(gè)與符號(hào)錯(cuò)認(rèn)為按位與運(yùn)算符 & 單個(gè)與符號(hào).它們是完全不同的概念.同樣,不要混淆布爾或運(yùn)算符| 雙豎杠與按位或運(yùn)算符| 單豎杠.按位取反 波浪號(hào)看起來(lái)與布爾非！有很大不

9、同感慨號(hào)或程序員口中的“棒,但是你仍然必須保證在什么地方 用哪一個(gè).例如if (a >= 10 && a <= 20)(在a和b的16位的每一位將使用按位與處理.且所有16位結(jié)果存入C中,以二進(jìn)制存入的結(jié)果值01000100,即十進(jìn)制的68.按位與的其中一個(gè)最常用的用途是從一個(gè)整型數(shù)中選擇特定的位,常被稱(chēng)為掩碼屏蔽.看如下例如:位或按位或| 在C+井按位或運(yùn)算符是垂直的條桿符號(hào),|.就像&運(yùn)算符,|獨(dú)立地計(jì)算它周?chē)膬蓚€(gè)整型表達(dá)式的每一位.當(dāng)然 它所做的是不同的操作 "兩個(gè)輸入位其中一個(gè)或都是1按位或?qū)⒌玫?,否那么為0.換句話(huà)說(shuō):0 0 1 1

10、operandlIIli0 1 0 1 operand20 1 1 1 (operand1 | operand2) - returned result這是一個(gè)使用一小斷C+玳碼描述的按位或運(yùn)算的例子:int a = 92;I按位與和按位或的一個(gè)共同的工作是在端口上進(jìn)行程序員稱(chēng)之為讀-改-寫(xiě)的操作.在微限制器中,每個(gè)端口是一個(gè) 8位數(shù)字,每一位表示一個(gè)引腳的狀態(tài).寫(xiě)一個(gè)端口可以同時(shí)限制所有的引腳.PORT溟內(nèi)建的參照數(shù)字口 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7的輸出狀態(tài)的常量.如果一個(gè)比特位是1,那么該引腳置高.引腳 總是需要用pinMode指令設(shè)置為輸出模式.所以如果我們寫(xiě)入PORTD

11、 = B000001;我們就會(huì)讓引腳2, 3和7輸出高.一個(gè)小小的問(wèn)題是,我們同時(shí)也改變了某些引腳的0, 1狀態(tài).這用于 Arduino與串口通訊,所以我們可能會(huì)干擾串口通訊.我們的程序規(guī)那么是：僅僅獲取和去除我們想限制的與相應(yīng)引腳對(duì)應(yīng)的位使用按位與.合并要修改的PORT值與所限制的引腳的新值使用按位或.int i;.LI1 << 8 = 256il1cii1 << 9 = 5II1 << 10 = 1024當(dāng)把x右移y位,x的最高位為1,該行為依賴(lài)于x確實(shí)切的數(shù)據(jù)類(lèi)型.如果x的類(lèi)型是int,最高位為符號(hào)位,決定x 是不是負(fù)數(shù),正如我們?cè)谏厦嬉呀?jīng)討論過(guò)的.在

12、這種情況下,符號(hào)位會(huì)復(fù)制到較低的位：int x = -16;復(fù)合運(yùn)算符白加+ +i+; PI.II:#define HALF_PIIII二分之一 PIIIVjiIii #define TWO_PI85一II二倍PI:ri#define DEG_TO_RADiiI9If弧度轉(zhuǎn)角度iii #define RAD_TO_DEG1I*I角度轉(zhuǎn)弧度II整型常量整數(shù)常量整數(shù)常量是直接在程序中使用的數(shù)字,如.默認(rèn)情況下,這些數(shù)字被視為int ,但你可以通過(guò)U和L修飾符進(jìn)行更多的限制見(jiàn)下文.通常情況下,整數(shù)常量 默認(rèn)為十進(jìn)制,但可以加上特殊前綴表示為其他進(jìn)制.進(jìn)制例子 格式 備注iIIIII10 十進(jìn)制無(wú)I&

13、#171;rfi2 二進(jìn)制B:I0Ii前綴'B'只適用于8位的值0到255字符0-1有效fIII1 八進(jìn)制0173前綴 0字符0-7有效IIIII：16十六進(jìn)制0x7B前綴 0x 字符0-9 , A-F, A-F有效II !IIIIII小數(shù)是十進(jìn)制數(shù).這是數(shù)學(xué)常識(shí).如果一個(gè)數(shù)沒(méi)有特定的前綴,那么默認(rèn)為十進(jìn)制.二進(jìn)制以2為基底,只有數(shù)字.和1是有效的.例如：101 05;浮點(diǎn)數(shù)可以用科學(xué)記數(shù)法表示.E'和'e'都可以作為有效的指數(shù)標(biāo)志.落點(diǎn)藪簸轉(zhuǎn)-展方1勒茹廠IIIII10I* 10A5I,III4000:r:r67E-IiI* 10A-iIII II數(shù)據(jù)

14、類(lèi)型voidvoid只用在函數(shù)聲明中.它表示該函數(shù)將不會(huì)被返回任何數(shù)據(jù)到它被調(diào)用的函數(shù)中, 例子-IIIvoid loop()boolean布爾一個(gè)布爾變量擁有兩個(gè)值,true或false.(每個(gè)布爾變量占用一個(gè)字節(jié)的內(nèi)存.) 例子廠 _ 一 = - int LEDpin = 5;7;InII語(yǔ)法float var = val;var您的float型變量名稱(chēng)val 分配給該變量的值例如代碼I int x;Irint y;float z;IILIIIIIIIfx = 1;j,y = x / 2;.:iifIvoid loop()IfIfLIint i;.for (int j = 0; j <

15、;100; j+)(x = pi * 2;78 N110n15147/79O111o16111E48080P112p117jl49181Q113q11850282R114r119i1ri51383S115si|20111i52484T116t1II21iir53585U117uiii22iiii54686V118vii2355787W119w241156888X120x25111157989Y121y261:5890Z122z27i59;91123(:128L i60<92124|1i12961=9312530 62>94人126II31 63?95_127根本函數(shù)本節(jié)由柴樹(shù)杉譯整

16、理數(shù)字I/OpinMode()void pinMode (uint8_t pin, uint8_t mode)設(shè)置引腳模式配置引腳為輸出或輸出模式參數(shù)：pin引腳編號(hào)mode: INPUT, OUTPUT,或 INPUT_PULLUP.例子：int ledPin =digitalWrite()void digitalWrite (uint8_t pin, uint8_t value)寫(xiě)數(shù)字引腳寫(xiě)數(shù)字引腳,對(duì)應(yīng)引腳的上下電平.在寫(xiě)引腳之前,需要將引腳設(shè)置為OUTPUT式.參數(shù)：pin引腳編號(hào)value HIGH 或 LOW用法:int ledPin =digitalRead()int digit

17、alRead (uint8_t pin)讀數(shù)字引腳讀數(shù)字引腳,返回引腳的上下電平.在讀引腳之前,需要將引腳設(shè)置為INPUT模式.參數(shù)：pin引腳編號(hào)返回：模擬I/O模擬HIGH或 LOWanalogReference()void analogReference (uint8_t type)配置參考電壓配置模式引腳的參考電壓.函數(shù)analogRead在讀取模擬值之后,將根據(jù)參考電壓將 模擬值轉(zhuǎn)換到0,10區(qū)間.有以下類(lèi)型：DEFAULT :默認(rèn)5V. INTERNAL:低功耗模式.ATmega168和ATmega對(duì)應(yīng)到.EXTERNAL:擴(kuò)展模式.通過(guò)AREFI腳獲取參考電壓.參數(shù):type 參

18、考類(lèi)型(DEFAULT/INTERNAL/EXTERNAL)analogRead()讀模擬引腳讀模擬引腳,返回0-10之間的值.每讀一次需要花i微妙的時(shí)間.參數(shù)：pin引腳編號(hào)返回：0到10之間的值例子：int analogPin = 3;可以用來(lái)限制LED的亮度,或者限制電機(jī)的轉(zhuǎn)速.在執(zhí)行該操作后,應(yīng)該等待一定時(shí)間后才能對(duì)該引腳進(jìn)行下一次的讀或?qū)懖僮?PWM的頻率大約為490Hz.在一些基于ATmega168新的Arduino限制板(如Mini和BT)中,該函數(shù)支持以下引腳：3, 5, 6, 9, 10,.在基于ATmega的型號(hào)中支持9, 10,引腳.例子：int ledPin = 9;其

19、中dataPin為連接DS的引腳號(hào),clockPin 為連接SH_CP勺引腳號(hào),bitOrder 為設(shè)置數(shù)據(jù)位移順序,分別為高位先入MSBFIRS或者低位先入LSBFIRST.參數(shù):dataPin數(shù)據(jù)引腳clockPin 時(shí)鐘引腳bitOrder 移位順序(MSBFIRST 或 LSBFIRST)val數(shù)據(jù)如果是HIGH,函數(shù)將先等引腳變?yōu)楦唠娖?然后開(kāi)始計(jì)時(shí),一直到變?yōu)榈碗娖綖橹?返回脈沖持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短,單 位為毫秒.如果超時(shí)還沒(méi)有 讀到的話(huà),將返回0.參數(shù)：1 pin引腳編號(hào)2 state 脈沖狀態(tài)3 timeout超時(shí)時(shí)間下面的例子演示了統(tǒng)計(jì)高電平的繼續(xù)時(shí)間int pin = 7;IIu

20、nsigned long duration;I L f «I<IIIIIIIIIvoid setup()IiIfIIII.ipinMode(pin, INPUT);i i rIiii iI i iiIvoid loop():iIiIIIIwiduration = pulseIn(pin, HIGH);IIIII時(shí)間millis()unsigned long millis (void)毫秒時(shí)間獲取機(jī)器運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度,單位毫秒.系統(tǒng)最長(zhǎng)的記錄時(shí)間為9小時(shí)分,如果超出時(shí)間將從0開(kāi)始.警生曰口 :時(shí)間為unsigned long 類(lèi)型,如果用int保存時(shí)間將得到錯(cuò)誤結(jié)果delay(ms

21、)void delay (unsigned long ms)延時(shí)(毫秒)延時(shí),單位毫秒(1秒有1000毫秒).警去,曰口 -參數(shù)為unsigned long,因此在延時(shí)參數(shù)超過(guò)767(int型最大值)時(shí),需要用"UL"后綴表示為無(wú)符號(hào) 長(zhǎng)整型,例如：delay(60000UL);.同樣在參數(shù)表達(dá)式,切表達(dá)式中有 int 類(lèi)型時(shí),需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 unsigned long 類(lèi)型,例如：delay(unsigned long)tdelay * 100UL);.一下例子設(shè)置引腳對(duì)應(yīng)的LED以1秒頻率閃爍：#define max(a, b) (a)>(b)?(a):(b)最大

22、值取兩者之間最大值.例如:sensVal = max(senVal, 20);例如：一般可以用于將值歸一化到某個(gè)區(qū)間sensVal = constrain(sensVal, 10, 150);int ledPin =;如果延時(shí)的時(shí)間有幾千微妙,那么建議使用delay函數(shù).目前參數(shù)最大支持1638瑚妙(不過(guò)以后的版本中可能會(huì)變化).以下代碼向第8號(hào)引腳發(fā)送脈沖,每次脈沖持續(xù)50微妙的時(shí)間.int outPin = 8;例如：sensVal = min(sensVal, 100);max()參數(shù):x要映射的值in_min映射前區(qū)間in_max映射前區(qū)間out_min映射后區(qū)間out_max映射后區(qū)

23、間例如下面的代碼中用 map將模擬量從0,10映射到0,255區(qū)間：隨機(jī)種子的設(shè)置對(duì)產(chǎn)生的隨機(jī)序列有影響.參數(shù)：seed隨機(jī)種子random()long random (long howbig)生成隨機(jī)數(shù)生成0, howbig-1范圍的隨機(jī)數(shù).參數(shù)：howbig最大值long random (long howsmall, long howbig)生成隨機(jī)數(shù)生成howsmall, howbig-1 范圍的隨機(jī)數(shù).參數(shù)：howsmall最小值howbig最大值位操作位操作#define lowByte(w) (w) & 0xff)外部中斷有0和1兩種,一般對(duì)應(yīng)2號(hào)和3號(hào)數(shù)字引腳.參數(shù)：in

24、terrupt 中斷類(lèi)型,0或1fun對(duì)應(yīng)函數(shù)mode觸發(fā)方式.有以下幾種：LOW氐電平觸發(fā)中斷CHANG皮化時(shí)觸發(fā)中斷RISING低電平變?yōu)楦唠娖接|發(fā)中斷FALLING高電平變?yōu)榈碗娖接|發(fā)中斷注解：在中斷函數(shù)中delay函數(shù)不能使用,millis始終返回進(jìn)入中斷前的值.讀串口數(shù)據(jù)的話(huà),可能會(huì)喪失.中斷函數(shù)中使用的變量需要定義為volatile 類(lèi)型.下面的例子如果通過(guò)外部引腳觸發(fā)中斷函數(shù),然后限制LED的閃爍.int pin =i;Iiivolatile int state = LOW;void setup()III(IIIIIpinMode(pin, OUTPUT);IIII.IIarac

25、hlnterrupt(0, blink, CHANGE);nL)Ivoid loop()EdigitalWrite(pin, state);II!:I) void blink()istate = !state;detachInterrupt()void detachInterrupt (uint8_t interruptNum)IH I 1取消中斷取消指定類(lèi)型的中斷.參數(shù)：interrupt中斷的類(lèi)型.interrupts()#define interrupts() sei() i ; I i I I I I開(kāi)中斷例子：void setup() ()void loop() i rI LI In

26、oInterrupts(); I I II456)發(fā)送"1.I I "i, I f I i r('N') 發(fā)送"N"I II r("Hello world.") 發(fā)送"Hello world."Ij, i I f i,可選的第二個(gè)參數(shù)用于指定數(shù)據(jù)的格式.允許的值為： BIN (binary二進(jìn)制),OCT (octal八進(jìn)制),DEC (decimal十進(jìn) 制),HEX (hexadecimal十六進(jìn)制).對(duì)于浮點(diǎn)數(shù),該參數(shù)指定小數(shù)點(diǎn)的位數(shù).例如：(78, BIN) gives "100

27、I I I I 0" r i(78, OCT) gives "6"II I I(78, DEC) gives "78" r i(78, HEX) gives "4E"(1.I I I456, 0) gives "1"I I I(1.I I I I456, 2) gives "1.I I I I "II456, 4) gives "1.46"iIIiiIIi你可以用F()把待發(fā)送的字符串包裝到flash存儲(chǔ)器.例如：-(F下Hello 'Wo'rld&

28、#39;)"'III要發(fā)送單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù),請(qǐng)使用().語(yǔ)法：(val)(val, format) I參數(shù)：val:要發(fā)送的數(shù)據(jù)(任何數(shù)據(jù)類(lèi)型)format:指定數(shù)字的基數(shù)(用于整型數(shù))或者小數(shù)的位數(shù)(用于浮點(diǎn)數(shù)).返回值：<>size_t (long): print()返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)(可丟棄該返回值).例如：/*IUses a FOR loop for data and prints a number in various formats.*/IIIIIint x = 0; / variableIri,Iii<iIvoid setup() I(9600);/

29、 open the serial port at 9600 bps:I rI<IIIvoid loop() (il i I i I/ print labelsI f f("NO FORMAT"); / prints a labelI I("t");/ prints a tabI I. I I I I i I I I |("DEC"); I I I I("t");i i f I I I I I I i | I i I("HEX");r("t"); i I ii i f I

30、 l i i l i i I("OCT");f jl I("t");r i I i i I i r |("BIN");I I I I("t");i. i f Ii i I i i < i i I i i Ifor(x=0; x< 64; x+) / only part of the ASCII chart, change to suit r i i L I I ! I I/ print it out in many formats:I I I I(x);/ print as an ASCII-encod

31、ed decimal - same as "DEC"r ji I I("t"); / prints a tab(x, DEC); / print as an ASCII-encoded decimal("t"); / prints a tabI.IIIIIIII f r(x, HEX); / print as an ASCII-encoded hexadecimalr("t"); / prints a tabII.IIIIIIiIII i(x, OCT); / print as an ASCII-encoded octalIIII("t"); / prints a tabIIfIIIIIIII IIIIIII(x, BIN); / print as an ASCII-encoded binaryii/then