Arduino 语言常用函数说明

Arduino 语言

Arduino 是由 C/C++ 混合编写而成。Arduino 语言也继承了 C/C++ 语言的语法。通常所说的 Arduino 语言，是指 Arduino 核心库文件提供的各种应用程序编程接口（Application Programming Interface，简称API）的集合。

代码示例

Arduino 的基本程序由 setup() 和 loop() 组成，这两个函数是必须的。可以发现 Arduino 不像 C/C++ 语言一样包含 main() 函数。但是它也可以有头文件和自定义函数等要素。

void setup()
{
  // 在这里加入你的setup代码，它只会运行一次：
}
 
void loop() 
{
  // 在这里加入你的loop代码,它会不断重复运行：
}

/*
 * State change detection: 检测按键按下的状态并累计次数
 */

// 定义端口
const int ledPin = 13;
const int buttonPin = 2;

// 设置变量
int currentButtonState = 0;
int lastButtonState = 0;
int count = 0;

void setup() {
  // 初始化端口
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buttonPin, INPUT);
  // 设定串行通信的波特率
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // 读取按键端口数据
  currentButtonState = digitalRead(buttonPin);

  
  if (currentButtonState != lastButtonState){  // 检测按键状态是否与上一状态一样
    if (currentButtonState == HIGH){           // 若不一样，则判断当前按键状态是否为按下
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
      count++;
      Serial.println("on");
      Serial.println("the Count of Puches: ");
      Serial.println(count);
      }
      else{
        digitalWrite(ledPin, LOW);
        Serial.println("off");
        }
    delay(100);
    }
  lastButtonState = currentButtonState;

}

时间函数 Time Functions

• delay()：
  • 描述：将程序暂停给定参数的时间量（以毫秒为单位）
  • 函数原型：delay(ms)
  • 参数：ms - 暂停的毫秒数
  • 返回值：无
• millis():
  • 描述：返回自Arduino板开始运行当前程序以来的毫秒数。大约50天后，此数字将溢出（回到零）
  • 语法： time = millis()
  • 参数：无
  • 返回值：程序启动后的毫秒数(unsigned long 类型)

数字 I/O 函数 Digital I/O Functions

• pinMode()：
  • 描述：将指定的引脚配置为输入或者输出的模式
  • 函数原型：pinModel(pin,mode)
  • 参数：
    • pin：要设置其模式的引脚编号
    • mode：INPUT（输入模式），OUTPUT（输出模式），INPUT_PULLUP（上拉输入模式）
  • 返回值：无
• digitalRead()：
  • 描述：读取指定数字引脚的值
  • 函数原型：digitalRead(pin)
  • 参数：要读取的数字引脚的编号
  • 返回值：HIGH(1)，LOW(0)
• digitalWrite()：
  • 描述：将数字 HIGH 或 LOW 的值写入数字引脚
  • 函数原型：digitalWrite(pin,value)
  • 参数：
    • pin：要设置其输出的引脚编号
    • value：HIGH(1)，LOW(0)
  • 返回值：无

模拟 I/O 函数 Analog I/O Functions

• analogWrite():
  • 描述：在指定引脚输出指定占空比的 PWM 方波
  • 函数原型：analogWrite(pin,value)
  • 参数：
    • pin：输出引脚
    • value：占空比，介于 0 - 255 之间
  • 返回值：无
• analogRead():
  • 描述：读取指定引脚的模拟信号值
  • 函数原型：analogRead(pin)
  • 参数：
    • pin：要读取的模拟引脚的编号
  • 返回值：无

在 analogWrite() 和 analogRead() 函数内部，已经完成了引脚的初始化，因此不用在 Setup() 函数中进行初始化操作。

数学函数 Math Functions

• map():
  • 描述：将数字从一个范围重新映射到另一个范围。
  • 函数原型：map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)
  • 参数：
    • value：要映射的数
    • fromLow：当前值范围的下限
    • fromHigh：当前值范围的下限
    • toLow：目标值范围的下限
    • toHigh：目标值范围的上限
  • 返回值：映射后的值

/* Map an analog value to 8 bits (0 to 255) */
void setup() {}

void loop()
{
  int val = analogRead(0);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(9, val);
}

注意：不会将值限制在该范围内，因为超出范围的值有时是有意义且有用的。如果需要对范围进行限制，则可以在此函数之前或之后使用 constrain() 函数

• constrain():
  • 描述：将数字约束在一个范围内。
  • 函数原型：constrain(x, a, b)
  • 参数：
    • x：要约束的数字
    • a：范围的下限
    • b：范围的上限
  • 返回值：
    • 如果 x 在（a, b) 范围内：返回 x
    • 如果 x 小于 a：返回 a
    • 如果 x 大于 b：返回 b

通信串口 Serial 的函数

• begin()：
  • 描述：设置串行数据传输的数据速率，以每秒位数（波特）为单位。
  • 函数原型：Serial.begin(speed) / Serial.begin(speed, config)
  • 参数：
    • speed：比特每秒(波特) - long
    • config：设置数据，奇偶校验和停止位
  • 返回值：无
• available()：
  • 描述：获取可从串行端口读取的字节数（字符数）。
  • 函数原型： Serial.available()
  • 参数：无
  • 返回值：可读的字节数。
• read():
  • 描述：读取传入的串行数据。
  • 函数原型：Serial.read()
  • 参数：无
  • 返回值：可用的传入串行数据的第一个字节（如果没有可用的数据，则为-1） - int
• print():
  • 描述：在串行口以人们可以看懂的 ASSCII 码的形式打印数据。
  • 函数原型：Serial.print(val) / Serial.print(val, format)
  • 参数：
    • val：要打印的值。
    • format：可选值，选择打印出的参数的类型。如：BIN(binary, or base 2), OCT(octal, or base 8), DEC(decimal, or base 10), HEX(hexadecimal, or base 16) 。
  • 返回值：size_t：print() 返回写入的字节数，但读取该数字是可选的。

Serial.print(78, BIN) gives "1001110"

Serial.print(78, OCT) gives "116"

Serial.print(78, DEC) gives "78"

Serial.print(78, HEX) gives "4E"

Serial.print(1.23456, 0) gives "1"

Serial.print(1.23456, 2) gives "1.23"

Serial.print(1.23456, 4) gives "1.2346"

• println()：
  • 描述：将数据作为人类可读的ASCII文本打印到串行端口，后跟回车符（ASCII 13或'\ r'）和换行符（ASCII 10或'\ n'）
  • 函数原型：Serial.println(val) / Serial.println(val, format)
  • 参数：同 print()
  • 返回值：size_t：print() 返回写入的字节数，但读取该数字是可选的。
• parseInt()：
  • 描述：查找传入串行流中的下一个有效整数。
  • 函数原型：Serial.parseInt() / Serial.parseInt(char skipChar)
  • 参数：
    • skipChar：用于跳过搜索中指定的字符。例如，用于跳过数千个分频器。
  • 返回值：long：下一个有效整数