Arduino入门笔记——（3）

前言

Arduino语言是建立在C/C++基础上的，其实也就是基础的C语言，Arduino语言只不过把AVR单片机（微控制器）相关的一些参数设置都函数化，不用我们去了解他的底层，让我们不了解AVR单片机（微控制器）的朋友也能轻松上手。
在与Arduino DIYER接触的这段时间里，发现有些朋友对Arduino语言还是比较难入手，那么这里我就简单的注释一下Arduino语言，但还是呀多提一嘴如果你了解其他的编程语言，使用Arduino Ide绝对不会是一件难事。

1.C语言

1.1关键字

• if
• if…else
• for
• switch case
• while
• do… while
• break
• continue
• return
• goto

1.2语法符号

• ;
• { }
• //
• /* */

1.3运算符

• =
• +
• *
• /
• %
• !=
• <
• <=
• &&
• ||
• !
• ++
• +=
• -=
• *=
• /=

1.4数据类型

• boolean布尔类型
• char
• byte字节类型
• int
• unsignedint
• long
• unsignedlong
• float
• double
• string
• array
• void

1.5数据类型转换

• char()
• byte()
• int()
• long()
• float()

1.6常量

• HIGH | LOW 表示数字IO口的电平，HIGH 表示高电平（1），LOW 表示低电平（0）。
• INPUT | OUTPUT 表示数字IO口的方向，INPUT 表示输入（高阻态），OUTPUT 表示输出（AVR能提供5V电压 40mA电流）。
• true | false true 表示真（1），false表示假（0）。

2.Arduino语言

2.1结构

• void setup() 初始化变量，管脚模式，调用库函数等
• void loop() 连续执行函数内的语句

2.2功能

2.2.1数字 I/O

• pinMode(pin, mode) 数字IO口输入输出模式定义函数，pin表示为0～13， mode表示为INPUT或OUTPUT。
• digitalWrite(pin, value) 数字IO口输出电平定义函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如定义HIGH可以驱动LED。
• int digitalRead(pin) 数字IO口读输入电平函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如可以读数字传感器。

2.2.2模拟 I/O

• int analogRead(pin) 模拟IO口读函数，pin表示为0～5（Arduino Diecimila为0～5，Arduino nano为0～7）。比如可以读模拟传感器（10位AD，0～5V表示为0～1023）。
• analogWrite(pin, value) - PWM 数字IO口PWM输出函数，Arduino数字IO口标注了PWM的IO口可使用该函数，pin表示3, 5, 6, 9, 10, 11，value表示为0～255。比如可用于电机PWM调速或音乐播放。

2.2.3扩展 I/O

• shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value) SPI外部IO扩展函数，通常使用带SPI接口的74HC595做8个IO扩展，dataPin为数据口，clockPin为时钟口，bitOrder为数据传输方向（MSBFIRST高位在前，LSBFIRST低位在前），value表示所要传送的数据（0～255），另外还需要一个IO口做74HC595的使能控制。
• unsigned long pulseIn(pin, value) 脉冲长度记录函数，返回时间参数（us），pin表示为0～13，value为HIGH或LOW。比如value为HIGH，那么当pin输入为高电平时，开始计时，当pin输入为低电平时，停止计时，然后返回该时间。

2.3时间函数

• unsigned long millis() 返回时间函数（单位ms），该函数是指，当程序运行就开始计时并返回记录的参数，该参数溢出大概需要50天时间。
• delay(ms) 延时函数（单位ms）。
• delayMicroseconds(us) 延时函数（单位us）。

2.4数学函数

• min(x, y) 求最小值
• max(x, y) 求最大值
• abs(x) 计算绝对值
• constrain(x, a, b) 约束函数，下限a，上限b，x必须在ab之间才能返回。
• map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 约束函数，value必须在fromLow与toLow之间和fromHigh与toHigh之间。
• pow(base, exponent) 开方函数，base的exponent次方。
• sq(x) 平方
• sqrt(x) 开根号

2.5三角函数

• sin(rad)
• cos(rad)
• tan(rad)

2.6随机数函数

• randomSeed(seed) 随机数端口定义函数，seed表示读模拟口analogRead(pin)函数 。
• long random(max) 随机数函数，返回数据大于等于0，小于max。
• long random(min, max) 随机数函数，返回数据大于等于min，小于max。

2.7外部中断函数

• attachInterrupt(interrupt, , mode) 外部中断只能用到数字IO口2和3，interrupt表示中断口初始0或1，表示一个功能函数，mode：LOW低电平中断，CHANGE有变化就中断，RISING上升沿中断，FALLING 下降沿中断。
• detachInterrupt(interrupt) 中断开关，interrupt=1 开，interrupt=0 关。

2.8中断使能函数

• interrupts() 使能中断
• noInterrupts() 禁止中断

2.9串口收发函数

• Serial.begin(speed) 串口定义波特率函数，speed表示波特率，如9600，19200等。
• int Serial.available() 判断缓冲器状态。
• int Serial.read() 读串口并返回收到参数。
• Serial.flush() 清空缓冲器。
• Serial.print(data) 串口输出数据。
• Serial.println(data) 串口输出数据并带回车符。

3.Arduino语言库文件

3.1官方库文件

• EEPROM - EEPROM读写程序库
• Ethernet - 以太网控制器程序库
• LiquidCrystal - LCD控制程序库
• Servo - 舵机控制程序库
• SoftwareSerial - 任何数字IO口模拟串口程序库
• Stepper - 步进电机控制程序库
• Wire - TWI/I2C总线程序库
• Matrix - LED矩阵控制程序库
• Sprite - LED矩阵图象处理控制程序库
• 非官方库文件
• DateTime - a library for keeping track of the current date and time in software.
• Debounce - for reading noisy digital inputs (e.g. from buttons)
• Firmata - for communicating with applications on the computer using a standard serial protocol.
• GLCD - graphics routines for LCD based on the KS0108 or equivalent chipset.
• LCD - control LCDs (using 8 data lines)
• LCD 4 Bit - control LCDs (using 4 data lines)
• LedControl - for controlling LED matrices or seven-segment displays with a MAX7221 or MAX7219.
• LedControl - an alternative to the Matrix library for driving multiple LEDs with Maxim chips.
• Messenger - for processing text-based messages from the computer
• Metro - help you time actions at regular intervals
• MsTimer2 - uses the timer 2 interrupt to trigger an action every N milliseconds.
• OneWire - control devices (from Dallas Semiconductor) that use the One Wire protocol.
• PS2Keyboard - read characters from a PS2 keyboard.
• Servo - provides software support for Servo motors on any pins.
• Servotimer1 - provides hardware support for Servo motors on pins 9 and 10
• Simple Message System - send messages between Arduino and the computer
• SSerial2Mobile - send text messages or emails using a cell phone (via AT commands over software serial)
• TextString - handle strings
• TLC5940 - 16 channel 12 bit PWM controller.
• X10 - Sending X10 signals over AC power lines