眾所周知,Arduino是一個(gè)開放性源碼電子平臺(tái),擁有靈活、易用的硬件和軟件。Arduino作為知名度很高的微控制器,已經(jīng)融入到好多領(lǐng)域。現(xiàn)在很多中小學(xué)生、老師、創(chuàng)客們、設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家等都在玩arduino。
Arduino可以接受各種傳感器的輸入信號(hào)從而檢測(cè)出運(yùn)行環(huán)境,并通過控制光源,電機(jī)以及其他驅(qū)動(dòng)器來影響其周圍環(huán)境。板上的微控制器使用Arduino編程語言和Arduino開發(fā)環(huán)境,Arduino可以獨(dú)立運(yùn)行也可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
那Arduino編程語言入門難嗎?很多朋友會(huì)問,其實(shí)如果你會(huì)編程語言C或者C++的話那一點(diǎn)都不難,如果您是小白用戶那估計(jì)要費(fèi)點(diǎn)功夫?qū)W習(xí)了。
Arduino使用C/C++編寫程序,雖然C++兼容C語言,但這是兩種語言,C語言是一種面向過程的編程語言,C++是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。早期的Arduino核心庫使用C語言編寫,后來引進(jìn)了面向?qū)ο蟮乃枷耄壳白钚碌腁rduino核心庫采用C與C++混合編寫而成。
通常我們說的Arduino語言,是指Arduino核心庫文件提供的各種應(yīng)用程序編程接口(Application Programming Interface,簡(jiǎn)稱API)的集合。這些API是對(duì)更底層的單片機(jī)支持庫進(jìn)行二次封裝所形成的。例如,使用AVR單片機(jī)的Arduino的核心庫是對(duì)AVR-Libc(基于GCC的AVR支持庫)的二次封裝。
這些封裝好的API,使得程序中的語句更容易被理解,我們不用理會(huì)單片機(jī)中繁雜的寄存器配置,就能直觀的控制Arduino,增強(qiáng)程序的可讀性的同時(shí),也提高了開發(fā)效率,這也是arduino與單片機(jī)的最大區(qū)別,使用更簡(jiǎn)單,效率更高。
下面我們就來學(xué)習(xí)下arduino編程語言入門教程:
1. 關(guān)鍵字
語法符號(hào):
;
;是一條語句結(jié)束的標(biāo)志,供編譯器識(shí)別,必須得有。
{}
{}將多條語句合成一個(gè)復(fù)合語句,能劃分語句的作用域,增強(qiáng)整體整體的可讀性。
//
//行注釋,該行//后的所有語句,文字將不被編譯器所編譯、執(zhí)行。相似的,還有,在中的所有語句,文字將不被編譯器所編譯、執(zhí)行。
if(表達(dá)式)
{
語句A;
}
if(表達(dá)式1)
{
語句1;
}
else if(表達(dá)式2)
{
語句2;
}
...
else if(表達(dá)式n)
{
語句n;
}
else
{
語句n+1;
}
for(初始表達(dá)式;條件表達(dá)式;循環(huán)變量表達(dá)式)
{
循環(huán)體語句;
}
switch(表達(dá)式)
{
case 表達(dá)式常量1:語句序列1;
case 表達(dá)式常量2:語句序列2;
...
case 表達(dá)式常量i:語句序列i;
case 表達(dá)式常量n:語句序列n;
default:語句序列n+1;
}
while(條件表達(dá)式)
{
循環(huán)語句;
循環(huán)變量表達(dá)式;
}
do
{
循環(huán)體語句;
}while(條件表達(dá)式);
break;
continue;
return x;
goto 語句標(biāo)號(hào);
2. 數(shù)據(jù)類型:
3. 常量
HIGH | LOW 表示數(shù)字IO口的高低電平。HIGH 表示高電(1),LOW 表示低電平(0)。
INPUT | OUTPUT 表示數(shù)字IO口的方向,INPUT 表示輸入(高阻態(tài)),OUTPUT 表示輸出(AVR單片機(jī)能提供5V電壓 40mA電流)。
true | false true 表示真(1),false表示假(0)。
4. 程序結(jié)構(gòu)
聲明變量及接口名稱(例如:int i;int ledPin=13;)。
void setup() 函數(shù)在程序開始時(shí)使用,初始化變量,管腳模式,調(diào)用庫函數(shù)等(例如:pinMode(ledPin,OUTUPT);)。
void loop() 在void setup()函數(shù)之后,即初始化之后,loop() 讓你的程序循環(huán)地被執(zhí)行。使用它來運(yùn)轉(zhuǎn)Arduino。
5. 數(shù)字 I/O
以下型號(hào)為UNO
pinMode(pin, mode);
數(shù)字IO口輸入輸出模式定義函數(shù),pin表示為0~13, mode表示INPUT或OUTPUT。
digitalWrite(pin, value) ;
數(shù)字IO口輸出電平定義函數(shù),pin表示為0~13,value表示為HIGH或LOW。
必須先定義為輸入或輸出模式digitalWrite才能生效。
int digitalRead(pin);
數(shù)字IO口讀輸入電平函數(shù),pin表示為0~13,value表示為HIGH或LOW。比如可以讀數(shù)
字傳感器。
6. 模擬IO
int analogRead(pin);
模擬IO口讀函數(shù),pin表示為0~5(ArduinoDiecimila為0~5,Arduino nano為0~7)。比如可以讀模擬傳感器(10位AD,0~5V表示為0~1023)。
analogWrite(pin, value) - PWM
數(shù)字IO口PWM輸出函數(shù),Arduino數(shù)字IO口標(biāo)注了PWM的IO口可使用該函數(shù)通常在引腳的旁邊標(biāo)注~,pin表示3, 5, 6, 9,10, 11,value表示為0~255。比如可用于電機(jī)PWM調(diào)速或音樂播放。
7. 擴(kuò)展 I/O
shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder,value);
SPI外部IO擴(kuò)展函數(shù),通常使用帶SPI接口的74HC595做8個(gè)IO擴(kuò)展,dataPin為數(shù)據(jù)口,clockPin為時(shí)鐘口,bitOrder為數(shù)據(jù)傳輸方向(MSBFIRST高位在前,LSBFIRST低位在前),value表示所要傳送的數(shù)據(jù)(0~255),另外還需要一個(gè)IO口做74HC595的使能控制。
unsigned long pulseIn(pin, value);脈沖長(zhǎng)度記錄函數(shù),返回時(shí)間參數(shù)(us),pin表示為0~13,value為HIGH或LOW。比如value為HIGH,那么當(dāng)pin輸入為高電平時(shí),開始計(jì)時(shí),當(dāng)pin輸入為低電平時(shí),停止計(jì)時(shí),然后返回該時(shí)間。
8. 時(shí)間函數(shù)
unsigned long millis();返回時(shí)間函數(shù)(單位ms),該函數(shù)是指,當(dāng)程序運(yùn)行就開始計(jì)時(shí)并返回記錄的參數(shù),該參數(shù)溢出大概需要50天時(shí)間。
delay(ms);延時(shí)函數(shù)(單位ms)。
delayMicroseconds(us);延時(shí)函數(shù)(單位us)。
9. 數(shù)學(xué)函數(shù)
min(x, y) ;求最小值。
max(x, y) ;求最大值。
abs(x) ; 計(jì)算絕對(duì)值。
constrain(x, a, b) ; 約束函數(shù),下限a,上限b,x必須在ab之間才能返回。
map(value, fromLow, fromHigh, toLow,toHigh);約束函數(shù),value必須在fromLow與toLow之間和fromHigh與toHigh之間。
pow(base, exponent);開方函數(shù),base的exponent次方。
sq(x); 平方。
sqrt(x);開根號(hào)。
三角函數(shù):
sin(rad);
cos(rad);
tan(rad);
10. 隨機(jī)數(shù)函數(shù)
randomSeed(seed);隨機(jī)數(shù)端口定義函數(shù),seed表示讀模擬口analogRead(pin)函數(shù) 。
long random(max);隨機(jī)數(shù)函數(shù),返回?cái)?shù)據(jù)大于等于0,小于max。
long random(min, max);隨機(jī)數(shù)函數(shù),返回?cái)?shù)據(jù)大于等于min,小于max。
11. 外部中斷函數(shù)
attachInterrupt(interrupt, , mode;外部中斷只能用到數(shù)字IO口2和3,interrupt表示中斷口初始0或1,表示一個(gè)功能函數(shù),mode:LOW低電平中斷,CHANGE有變化就中斷,RISING上升沿中斷,F(xiàn)ALLING 下降沿中斷。
detachInterrupt(interrupt);中斷開關(guān),interrupt=1 開,interrupt=0 關(guān)。
interrupts();中斷使能函數(shù),用于使能中斷。
noInterrupts();中斷禁止函數(shù),禁止中斷。
12. 串口收發(fā)函數(shù)
Serial.begin(speed);串口定義波特率函數(shù),speed表示波特率(串行每秒傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)的速率),如9600,19200等。
int Serial.available() 判斷緩沖器狀態(tài)。
int Serial.read();讀串口并返回收到參數(shù)。
Serial.flush();清空緩沖器。
Serial.print(data);串口輸出數(shù)據(jù)。Serial.print(數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的進(jìn)制) 默認(rèn)為十進(jìn)制(DEC)
Serial.println(data);串口輸出數(shù)據(jù)并帶回車符。
13. 重要
以上列舉了一些較常用的函數(shù),事實(shí)上,在Arduino的安裝目錄下的libraries還有眾多函數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)用和學(xué)習(xí)。
也可以自己編寫函數(shù)然后按照libraries目錄下其他函數(shù)的格式打包好。放置在libraries目錄下,然后自己就可以在IDE環(huán)境下調(diào)用自己編寫的函數(shù)了。
通過以上介紹,其實(shí)大家可以看到arduino編程語言入門并不難,以上內(nèi)容分享出來給大家作為參考,想要了解更多更專業(yè)的arduino編程語言教程收藏本站Arduino教程專欄學(xué)習(xí)。