Arduino语法介绍材料.doc

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1、.-#Arduino语法setup()初始化函数loop()循环体函数控制语句类似于C/ifif.elseforswitchcasewhiledo.whilebreakcontinuereturngoto扩展语法类似于C/;（分号）（花括号）/（单行注释）/*/（多行注释）#define#include算数运算符类似于C/=（赋值运算符）+（加）-（减）*（乘）/（除）%（模）比较运算符类似于C/=（等于）!=（不等于）（大于）=（大于等于）布尔运算符类似于C/&（与）|（或）!（非）指针运算符类似于C/*取消引用运算符&引用运算符位运算符类似于C&(bitwiseand)|(bitwiseo

2、r)(bitwisexor)(bitwisenot)(bitshiftright)复合运算符类似于C+(increment)-(decrement)+=(compoundaddition)-=(compoundsubtraction)*=(compoundmultiplication)/=(compounddivision)&=(compoundbitwiseand)|=(compoundbitwiseor)常量constants预定义的常量BOOLtruefalse引脚电压定义，HIGH和LOW【当读取（read）或写入（write）数字引脚时只有两个可能的值：HIGH和LOW】HIGH（参

3、考引脚）的含义取决于引脚（pin）的设置，引脚定义为INPUT或OUTPUT时含义有所不同。当一个引脚通过pinMode被设置为INPUT，并通过digitalRead读取（read）时。如果当前引脚的电压大于等于3V，微控制器将会返回为HIGH。引脚也可以通过pinMode被设置为INPUT，并通过digitalWrite设置为HIGH。输入引脚的值将被一个内在的20K上拉电阻控制在HIGH上，除非一个外部电路将其拉低到LOW。当一个引脚通过pinMode被设置为OUTPUT，并digitalWrite设置为HIGH时，引脚的电压应在5V。在这种状态下，它可以输出电流。例如，点亮一个通过一串

4、电阻接地或设置为LOW的OUTPUT属性引脚的LED。LOW的含义同样取决于引脚设置，引脚定义为INPUT或OUTPUT时含义有所不同。当一个引脚通过pinMode配置为INPUT，通过digitalRead设置为读取（read）时，如果当前引脚的电压小于等于2V，微控制器将返回为LOW。当一个引脚通过pinMode配置为OUTPUT，并通过digitalWrite设置为LOW时，引脚为0V。在这种状态下，它可以倒灌电流。例如，点亮一个通过串联电阻连接到+5V，或到另一个引脚配置为OUTPUT、HIGH的的LED。数字引脚（Digitalpins）定义，INPUT和OUTPUT【数字引脚当作I

5、NPUT或OUTPUT都可以。用pinMode()方法使一个数字引脚从INPUT到OUTPUT变化】Arduino（Atmega）引脚通过pinMode()配置为输入（INPUT）即是将其配置在一个高阻抗的状态。配置为INPUT的引脚可以理解为引脚取样时对电路有极小的需求，即等效于在引脚前串联一个100兆欧姆(Megohms)的电阻。这使得它们非常利于读取传感器，而不是为LED供电。引脚通过pinMode()配置为输出（OUTPUT）即是将其配置在一个低阻抗的状态。这意味着它们可以为电路提供充足的电流。Atmega引脚可以向其他设备/电路提供（提供正电流positivecurrent）或倒灌（

6、提供负电流negativecurrent）达40毫安（mA）的电流。这使得它们利于给LED供电，而不是读取传感器。输出（OUTPUT）引脚被短路的接地或5V电路上会受到损坏甚至烧毁。Atmega引脚在为继电器或电机供电时，由于电流不足，将需要一些外接电路来实现供电。整数常量进制例子格式备注10（十进制）123无2（二进制）B1111011前缀B只适用于8位的值（0到255）字符0-1有效8（八进制）0173前缀”0”字符0-7有效16（十六进制）0x7B前缀”0x”字符0-9，A-F，A-F有效小数是十进制数。这是数学常识。如果一个数没有特定的前缀，则默认为十进制。二进制以2为基底，只有数字0

7、和1是有效的。uorU指定一个常量为无符号型。（只能表示正数和0）例如:33ulorL指定一个常量为长整型。（表示数的范围更广）例如:100000LulorUL这个你懂的，就是上面两种类型，称作无符号长整型。例如：32767ul浮点常量浮点数被转换为被转换为10.0102.34E52.34*10523400067E-1267.0*10-120.000000000067数据类型类似于Cvoidbooleancharunsignedcharbyteintunsignedintwordlongunsignedlongfloatdoublestring-chararrayString-objectar

8、ray-（数组）数据类型转换类似于Cchar()byte()int()word()long()float()word()把一个值转换为word数据类型的值，或由两个字节创建一个字符。word(x)word(h,l)参数X：任何类型的值H：高阶（最左边）字节L：低序（最右边）字节修饰符类似于Cstaticvolatileconst辅助工具sizeof()数字I/OpinMode()将指定的引脚配置成输出或输入【pinMode(pin,mode)pin:要设置模式的引脚mode:INPUT或OUTPUT】例子：ledPin=13/LED连接到数字脚13voidsetup()pinMode（ledP

9、in，OUTPUT）;/设置数字脚为输出voidloop()digitalWrite（ledPin，HIGH）;/点亮LEDdelay(1000);/等待一秒digitalWrite(ledPin,LOW);/灭掉LEDdelay(1000);/等待第二个digitalWrite()给一个数字引脚写入HIGH或者LOW。如果一个引脚已经使用pinMode()配置为OUTPUT模式，其电压将被设置为相应的值，HIGH为5V（3.3V控制板上为3.3V），LOW为0V。如果引脚配置为INPUT模式，使用digitalWrite()写入HIGH值，将使内部20K上拉电阻（详见数字引脚教程）。写入LO

10、W将会禁用上拉。上拉电阻可以点亮一个LED让其微微亮，如果LED工作，但是亮度很低，可能是因为这个原因引起的。补救的办法是使用pinMode()函数设置为输出引脚。注意：数字13号引脚难以作为数字输入使用，因为大部分的控制板上使用了一颗LED与一个电阻连接到他。如果启动了内部的20K上拉电阻，他的电压将在1.7V左右，而不是正常的5V，因为板载LED串联的电阻把他使他降了下来，这意味着他返回的值总是LOW。如果必须使用数字13号引脚的输入模式，需要使用外部上拉下拉电阻。digitalRead()digitalRead（PIN）【pin：你想读取的引脚号（int），返回HIGH或LOW】例子：l

11、edPin=13/LED连接到13脚intinPin=7;/按钮连接到数字引脚7intval=0;/定义变量存以储读值voidsetup()pinMode(ledPin,OUTPUT);/将13脚设置为输出pinMode(inPin,INPUT);/将7脚设置为输入voidloop()val=digitalRead(inPin);/读取输入脚digitalWrite(ledPin,val);/将LED值设置为按钮的值模拟I/OanalogReference()analogReference(type)配置用于模拟输入的基准电压（即输入范围的最大值）。选项有:DEFAULT：默认5V（Ardui

12、no板为5V）或3.3伏特（Arduino板为3.3V）为基准电压。INTERNAL：在ATmega168和ATmega328上以1.1V为基准电压，以及在ATmega8上以2.56V为基准电压（ArduinoMega无此选项）INTERNAL1V1：以1.1V为基准电压（此选项仅针对ArduinoMega）INTERNAL2V56：以2.56V为基准电压（此选项仅针对ArduinoMega）EXTERNAL：以AREF引脚（0至5V）的电压作为基准电压。type：使用哪种参考类型（DEFAULT,INTERNAL,INTERNAL1V1,INTERNAL2V56,或者EXTERNAL）改变基

13、准电压后，之前从anal?ogRead()读取的数据可能不准确。不要在AREF引脚上使用使用任何小于0V或超过5V的外部电压。如果你使用AREF引脚上的电压作为基准电压，你在调用analogRead()前必须设置参考类型为EXTERNAL。否则，你将会削短有效的基准电压（内部产生）和AREF引脚，这可能会损坏您Arduino板上的单片机。另外，您可以在外部基准电压和AREF引脚之间连接一个5K电阻，使你可以在外部和内部基准电压之间切换。请注意，总阻值将会发生改变，因为AREF引脚内部有一个32K电阻。这两个电阻都有分压作用。所以，例如，如果输入2.5V的电压，最终在在AREF引脚上的电压将为2

14、.5*32/（32+5）=2.2V。analogRead()从指定的模拟引脚读取数据值。Arduino板包含一个6通道（Mini和Nano有8个通道，Mega有16个通道），10位模拟数字转换器。这意味着它将0至5伏特之间的输入电压映射到0至1023之间的整数值。这将产生读数之间的关系：5伏特/1024单位，或0.0049伏特（4.9mV）每单位。输入范围和精度可以使用analogReference()改变。它需要大约100微秒（0.0001）来读取模拟输入，所以最大的阅读速度是每秒10000次。analogRead（PIN）引脚：从输入引脚（大部分板子从0到5，Mini和Nano从0到7，M

15、ega从0到15）读取数值，返回从0到1023的整数值例子：intanalogPin=3;/电位器（中间的引脚）连接到模拟输入引脚3/另外两个引脚分别接地和+5Vintval=0;/定义变量来存储读取的数值voidsetup()serial.begin（9600）;/设置波特率（9600）voidloop()val=analogRead（analogPin）;/从输入引脚读取数值serial.println（val）;/显示读取的数值analogWrite()-PWManalogWrite（pin,value）从一个引脚输出模拟值（PWM）。可用于让LED以不同的亮度点亮或驱动电机以不同的速度

16、旋转。analogWrite()输出结束后，该引脚将产生一个稳定的特殊占空比方波，直到下次调用analogWrite()（或在同一引脚调用digitalRead()或digitalWrite()）。PWM信号的频率大约是490赫兹。在大多数arduino板（ATmega168或ATmega328），只有引脚3，5，6，9，10和11可以实现该功能。在aduinoMega上，引脚2到13可以实现该功能。老的Arduino板（ATmega8）的只有引脚9、10、11可以使用analogWrite()。在使用analogWrite()前，你不需要调用pinMode()来设置引脚为输出引脚。analo

17、gWrite函数与模拟引脚、analogRead函数没有直接关系。pin：用于输入数值的引脚。value：占空比：0（完全关闭）到255（完全打开）之间。例子：intledPin=9;/LED连接到数字引脚9intanalogPin=3;/电位器连接到模拟引脚3intval=0;/定义变量存以储读值voidsetup()pinMode（ledPin,OUTPUT）;/设置引脚为输出引脚voidloop()val=analogRead（analogPin）;/从输入引脚读取数值analogWrite（ledPin，val/4）;/以val/4的数值点亮LED（因为analogRead读取的数值从

18、0到1023，而analogWrite输出的数值从0到255）高级I/Otone()在一个引脚上产生一个特定频率的方波（50%占空比）。持续时间可以设定，否则波形会一直产生直到调用noTone()函数。该引脚可以连接压电蜂鸣器或其他喇叭播放声音。在同一时刻只能产生一个声音。如果一个引脚已经在播放音乐，那调用tone()将不会有任何效果。如果音乐在同一个引脚上播放，它会自动调整频率。使用tone()函数会与3脚和11脚的PWM产生干扰（Mega板除外）。注意：如果你要在多个引脚上产生不同的音调，你要在对下一个引脚使用tone()函数前对此引脚调用noTone()函数。tone(pin,frequ

19、ency)tone(pin,frequency,duration)pin：要产生声音的引脚frequency:产生声音的频率，单位Hz，类型unsignedintduration：声音持续的时间，单位毫秒（可选），类型unsignedlongnoTone()停止由tone()产生的方波。如果没有使用tone()将不会有效果。noTone(pin)pin:所要停止产生声音的引脚shiftOut()将一个数据的一个字节一位一位的移出。从最高有效位（最左边）或最低有效位（最右边）开始。依次向数据脚写入每一位，之后时钟脚被拉高或拉低，指示刚才的数据有效。注意：如果你所连接的设备时钟类型为上升沿，你要确

20、定在调用shiftOut()前时钟脚为低电平，如调用digitalWrite(clockPin,LOW)。注意：这是一个软件实现；Arduino提供了一个硬件实现的SPI库，它速度更快但只在特定脚有效。shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,value)dataPin：输出每一位数据的引脚(int)clockPin：时钟脚，当dataPin有值时此引脚电平变化(int)bitOrder：输出位的顺序，最高位优先或最低位优先value:要移位输出的数据(byte)dataPin和clockPin要用pinMode()配置为输出。shiftOut目前只能输出1个字节（

21、8位），所以如果输出值大于255需要分两步。/最高有效位优先串行输出intdata=500;/移位输出高字节shiftOut(dataPin,clock,MSBFIRST,(data8);/移位输出低字节shiftOut(data,clock,MSBFIRST,data);/最低有效位优先串行输出data=500;/移位输出低字节shiftOut(dataPin,clock,LSBFIRST,data);/移位输出高字节shiftOut(dataPin,clock,LSBFIRST,(data8);例子：相应电路，查看tutorialoncontrollinga74HC595shiftregi

22、ster/引脚连接到74HC595的ST_CPintlatchPin=8;/引脚连接到74HC595的SH_CPintclockPin=12;/引脚连接到74HC595的DSintdataPin=11;voidsetup()/设置引脚为输出pinMode(latchPin,OUTPUT);pinMode(clockPin,OUTPUT);pinMode(dataPin,OUTPUT);voidloop()/向上计数程序for(J=0;J256;J+)/传输数据的时候将latchPin拉低digitalWrite(latchpin,LOW);shiftOut(dataPin,clockPin,L

23、SBFIRST,J);/之后将latchPin拉高以告诉芯片/它不需要再接受信息了digitalWrite(latchpin,HIGH);delay(1000);shiftIn()将一个数据的一个字节一位一位的移入。从最高有效位（最左边）或最低有效位（最右边）开始。对于每个位，先拉高时钟电平，再从数据传输线中读取一位，再将时钟线拉低。注意：这是一个软件实现；Arduino提供了一个硬件实现的SPI库，它速度更快但只在特定脚有效。shiftIn(dataPin,clockPin,bitOrder)dataPin：输出每一位数据的引脚(int)clockPin：时钟脚，当dataPin有值时此引脚

24、电平变化(int)bitOrder：输出位的顺序，最高位优先或最低位优先pulseIn()读取一个引脚的脉冲（HIGH或LOW）。例如，如果value是HIGH，pulseIn()会等待引脚变为HIGH，开始计时，再等待引脚变为LOW并停止计时。返回脉冲的长度，单位微秒。如果在指定的时间内无脉冲函数返回。此函数的计时功能由经验决定，长时间的脉冲计时可能会出错。计时范围从10微秒至3分钟。（1秒=1000毫秒=1000000微秒）pulseIn(pin,value)pulseIn(pin,value,timeout)pin:你要进行脉冲计时的引脚号（int）。value:要读取的脉冲类型，HIG

25、H或LOW（int）。timeout(可选）：指定脉冲计数的等待时间，单位为微秒，默认值是1秒（unsignedlong）返回：脉冲长度（微秒），如果等待超时返回0（unsignedlong）例子：intpin=7;unsignedlongduration;voidsetup()pinMode(pin,INPUT);voidloop()duration=pulseIn(pin,HIGH);时间millis()返回Arduino开发板从运行当前程序开始的毫秒数。这个数字将在约50天后溢出（归零）例子：unsignedlongtime;voidsetup()Serial.begin(9600)；v

26、oidloop()serial.print(Time:);time=millis();/打印从程序开始到现在的时间serial.println(time);/等待一秒钟，以免发送大量的数据delay(1000);参数millis是一个无符号长整数，试图和其他数据类型（如整型数）做数学运算可能会产生错误micros()返回Arduino开发板从运行当前程序开始的微秒数。这个数字将在约70分钟后溢出（归零）。在16MHz的Arduino开发板上（比如Duemilanove和Nano），这个函数的分辨率为四微秒（即返回值总是四的倍数）。在8MHz的Arduino开发板上（比如LilyPad），这个函

27、数的分辨率为八微秒。注意：每毫秒是1,000微秒，每秒是1,000,000微秒。例子：unsignedlongtime;voidsetup()Serial.begin(9600);voidloop()Serial.print（“Time:”）;time=micros();/打印从程序开始的时间Serial.println(time);/等待一秒钟，以免发送大量的数据delay(1000);delay()使程序暂停设定的时间（单位毫秒）。（一秒等于1000毫秒）参数：ms：暂停的毫秒数（unsignedlong）例子：ledPin=13/LED连接到数字13脚voidsetup()pinMode

28、(ledPin,OUTPUT);/设置引脚为输出voidloop()digitalWrite(ledPin,HIGH);/点亮LEDdelay(1000);/等待1秒digitalWrite(ledPin,LOW);/灭掉LEDdelay(1000);/等待一秒虽然创建一个使用delay()的闪烁LED很简单，并且许多例子将很短的delay用于消除开关抖动，delay()确实拥有很多显著的缺点。在delay函数使用的过程中，读取传感器值、计算、引脚操作均无法执行，因此，它所带来的后果就是使其他大多数活动暂停。其他操作定时的方法请参加millis()函数和它下面的例子。大多数熟练的程序员通常避免

29、超过10毫秒的delay(),除非arduino程序非常简单。但某些操作在delay()执行时任然能够运行，因为delay函数不会使中断失效。通信端口RX接收到得数据会被记录，PWM(analogWrite)值和引脚状态会保持，中断也会按设定的执行。delayMicroseconds()使程序暂停指定的一段时间（单位微秒）。一毫秒等于一千微秒，一秒等于1000000微秒。目前，能够产生的最大的延时准确值是16383。这可能会在未来的Arduino版本中改变。对于超过几千微秒的延迟，你应该使用delay()代替。例子：intoutPin=8;/digitalpin8voidsetup()pinM

30、ode（outPin，OUTPUT）;/设置为输出的数字管脚voidloop()digitalWrite（outPin，HIGH）;/设置引脚高电平delayMicroseconds(50);/暂停50微秒digitalWrite(outPin,LOW);/设置引脚低电平delayMicroseconds(50);/暂停50微秒数学运算min()max()abs()constrain(x,a,b)【将一个数约束在一个范围内】map(value,fromLow,fromHigh,toLow,toHigh)value:需要映射的值fromLow:当前范围值的下限fromHigh:当前范围值的上限t

31、oLow:目标范围值的下限toHigh:目标范围值的上限例子：voidsetup()voidloop()intval=analogRead(0);val=map(val,0,1023,0,255);analogWrite(9,val);数学实现longmap(longx,longin_min,longin_max,longout_min,longout_max)return(x-in_min)*(out_max-out_min)/(in_max-in_min)+out_min;pow(base,exponent)sqrt(x)三角函数sin()cos()tan()随机数randomSeed()

32、【随机数种子】random()【random(max),random(min,max)】位操作lowByte()取一个变量（例如一个字）的低位（最右边）字节。highByte()提取一个字节的高位（最左边的），或一个更长的字节的第二低位。bitRead()读取一个数的位。bitRead(x,n)X：想要被读取的数N：被读取的位，0是最重要（最右边）的位该位的值（0或1）bitWrite()在位上写入数字变量bitWrite(x,n,b)X：要写入的数值变量N：要写入的数值变量的位，从0开始是最低（最右边）的位B：写入位的数值（0或1）bitSet()为一个数字变量设置一个位bitSet(x,n

33、)X：想要设置的数字变量N：想要设置的位，0是最重要（最右边）的位bitClear()清除一个数值型数值的指定位(将此位设置成0)bitClear(x,n)X：指定要清除位的数值N：指定要清除位的位置，从0开始，0表示最右端位bit()计算指定位的值（0位是1，1位是2，2位4，以此类推）bit(n)需要计算的位设置中断函数attachInterrupt()attachInterrupt(interrupt,function,mode)当发生外部中断时，调用一个指定函数。当中断发生时，该函数会取代正在执行的程序。大多数的Arduino板有两个外部中断：0（数字引脚2）和1（数字引脚3）。ard

34、uinoMege有四个外部中断：数字2（引脚21），3（20针），4（引脚19），5（引脚18）interrupt：中断引脚数function：中断发生时调用的函数，此函数必须不带参数和不返回任何值。该函数有时被称为中断服务程序。mode：定义何时发生中断以下四个contstants预定有效值：LOW当引脚为低电平时，触发中断CHANGE当引脚电平发生改变时，触发中断RISING当引脚由低电平变为高电平时，触发中断FALLING当引脚由高电平变为低电平时，触发中断.当中断函数发生时，delya()和millis()的数值将不会继续变化。当中断发生时，串口收到的数据可能会丢失。你应该声明一个变量来在未发生中断时储存变量。在单片机自动化程序中当突发事件发生时，中断是非常有用的，它可以帮助解决时序问题。一个使用中断的任务可能会读一个旋转编码器，监视用户的输入。如果你想以确保程序始终抓住一个旋转编码器的脉冲，从来不缺少一个脉冲，它将使写一个程序做任何事情都要非常棘手，因为该计划将需要不断轮询的传感器线编码器，为了赶上脉冲发生时。其他传感器也是如此，如试图读取一个声音传感器正试图赶上一按，或红外线槽传感器（照片灭弧室），试图抓住一个硬币下降。在所有这些情况下，使用一个中断可以释放的微控制器来完成其他一些工作。例子：intpin=13;volatileintstate=LOW;