3181
很多剛接觸Arduino的同學(xué)可能不太清楚Arduino的編程方法和代碼運(yùn)行的流程，所以這一講我簡單介紹一下。Arduino為了降低編程的難度把很多常用的函數(shù)都做了封裝，很多常用的一些傳感器和外設(shè)也有相關(guān)的類庫，而且除了官方的庫，也有很多第三方的庫可用，開發(fā)者只需要根據(jù)自己的實(shí)際需要添加庫調(diào)用API即可，這對于項(xiàng)目初期驗(yàn)證方案來說很方便。
一、Arduino項(xiàng)目最基本的函數(shù)
不管是什么程序，都會有一個(gè)程序的入口，比如傳統(tǒng)C/C++程序，它的入口就是main函數(shù)，但是在Arduino項(xiàng)目中我們并沒有看到這個(gè)函數(shù)，那Arduino的程序是從哪里開始運(yùn)行的呢？
實(shí)際上Arduino的程序入口也是main函數(shù)，只不過它是封裝在Arduino核心庫中的，我們看不到而已，為了簡化開發(fā)的流程，Arduino只給出了setup() 函數(shù)和loop()函數(shù)，而這兩個(gè)函數(shù)實(shí)際上是在main函數(shù)里面被調(diào)用執(zhí)行的。下面我們來具體講解一下這兩個(gè)函數(shù)的作用。
1、setup() 函數(shù)
Arduino控制器通電或復(fù)位后，即會開始執(zhí)行setup() 函數(shù)中的程序，該部分只會執(zhí)行一次。
通常我們會在setup() 函數(shù)中完成Arduino的初始化設(shè)置，如配置I/O口狀態(tài)，初始化串口等操作。
2、loop()函數(shù)
在setup() 函數(shù)中的程序執(zhí)行完后，Arduino會接著執(zhí)行l(wèi)oop() 函數(shù)中的程序。而loop()函數(shù)是一個(gè)死循環(huán)，其中的程序會不斷的重復(fù)運(yùn)行。
通常我們會在loop() 函數(shù)中完成程序的主要功能，如驅(qū)動各種模塊，采集數(shù)據(jù)等。
二、Arduino常用的功能函數(shù)
1、GPIO
1）在使用輸入或輸出功能前，需要先通過pinMode() 函數(shù)配置引腳的模式為輸入模式或輸出模式。
pinMode(pin, mode)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 指定配置的引腳編號 |
| mode | 指定的配置模式。通?？捎媚Ｊ接腥N， INPUT：輸入模式，OUTPUT：輸出模式，INPUT_PULLUP ：輸入上拉模式 |
2）讓某個(gè)引腳輸出高電平或者是低電平。
digitalWrite(pin, value)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 指定配置的引腳編號 |
| value | 指定輸出的電平。HIGH：輸出高電平，LOW：輸出低電平 |
3）讀取某個(gè)引腳的電平狀態(tài)，返回值為獲取到的信號狀態(tài)，1為高電平，0為低電平。
digitalRead(pin)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 指定配置的引腳編號 |
2、外部中斷
1）對中斷引腳進(jìn)行初始化配置，以開啟Arduino的外部中斷功能。
attachInterrupt(pin, ISR, mode)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 指定配置的引腳編號 |
| ISR | 中斷服務(wù)函數(shù)名，該函數(shù)由用戶自己定義 |
| mode | 中斷模式，HIGH：上升沿觸發(fā)、LOW：下降沿觸發(fā) |
示例：
attachInterrupt(2, Hello, LOW); 該語句會開啟Arduino Uno的 2號引腳（中斷編號0）的外部中斷功能，并指定下降沿時(shí)觸發(fā)該中斷。Hello() 函數(shù)是自己定義的一個(gè)函數(shù)，函數(shù)里面執(zhí)行什么也是根據(jù)自己的需要來寫。
當(dāng)2號引腳上電平由高變低后，該中斷會被觸發(fā)，Arduino即會運(yùn)行Hello() 函數(shù)中的語句。
2）中斷分離函數(shù)，可以對已經(jīng)配置了中斷的引腳關(guān)閉中斷功能。
detachInterrupt(pin)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 指定配置的引腳編號 |
3、時(shí)鐘相關(guān)
1）獲取Arduino通電后（或復(fù)位后）到現(xiàn)在的時(shí)間。返回值為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，單位毫秒ms。
millis()
2）獲取Arduino通電后（或復(fù)位后）到現(xiàn)在的時(shí)間。返回值為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，單位微秒us。
micros()
3）毫秒級延時(shí)。
delay(ms)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| ms | 延時(shí)時(shí)間，類型unsigned long |
4）微秒級延時(shí)。
delayMicroseconds(us)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| us | 延時(shí)時(shí)間，類型unsigned int |
4、串口
1）使用串口與計(jì)算機(jī)通信，需要先使用Serial.begin() 初始化Arduino的串口通信功能。
Serial.begin(speed, config)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| speed | 串口通信波特率，常用波特率：300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200 |
| config | 數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位配置（也可以不配置） |
| config可選配置 | 數(shù)據(jù)位 | 校驗(yàn)位 | 停止位 |
|---|---|---|---|
| SERIAL_5N1 | 5 | 無 | 1 |
| SERIAL_6N1 | 6 | 無 | 1 |
| SERIAL_7N1 | 7 | 無 | 1 |
| SERIAL_8N1(默認(rèn)配置) | 8 | 無 | 1 |
| SERIAL_5N2 | 5 | 無 | 2 |
| SERIAL_6N2 | 6 | 無 | 2 |
| SERIAL_7N2 | 7 | 無 | 2 |
| SERIAL_8N2 | 8 | 無 | 2 |
| SERIAL_5E1 | 5 | 偶 | 1 |
| SERIAL_6E1 | 6 | 偶 | 1 |
| SERIAL_7E1 | 7 | 偶 | 1 |
| SERIAL_8E1 | 8 | 偶 | 1 |
| SERIAL_5E2 | 5 | 偶 | 2 |
| SERIAL_6E2 | 6 | 偶 | 2 |
| SERIAL_7E2 | 7 | 偶 | 2 |
| SERIAL_8E2 | 8 | 偶 | 2 |
| SERIAL_5O1 | 5 | 奇 | 1 |
| SERIAL_6O1 | 6 | 奇 | 1 |
| SERIAL_7O1 | 7 | 奇 | 1 |
| SERIAL_8O1 | 8 | 奇 | 1 |
| SERIAL_5O2 | 5 | 奇 | 2 |
| SERIAL_6O2 | 6 | 奇 | 2 |
| SERIAL_7O2 | 7 | 奇 | 2 |
| SERIAL_8O2 | 8 | 奇 | 2 |
例如:Serial.begin(9600, SERIAL_8E2) 是將串口波特率設(shè)為9600，數(shù)據(jù)位8，偶校驗(yàn)，停止位2。
提示：Serial.begin函數(shù)也可以只配置波特率，如：Serial.begin(9600)
2）串口打印輸出。
Serial.print(val)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| val | 要輸出的數(shù)據(jù)，各種類型的數(shù)據(jù)均可 |
3）在輸出完指定數(shù)據(jù)后，再輸出一組回車換行符。
Serial.println(val)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| val | 要輸出的數(shù)據(jù)，各種類型的數(shù)據(jù)均可 |
4）接收串口數(shù)據(jù)。調(diào)用該語句，每次都會返回一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，這個(gè)返回值便是當(dāng)前串口讀取到的數(shù)據(jù)。
Serial.read()
提示：以上幾個(gè)是串口最常用最基礎(chǔ)的函數(shù)，還有很多函數(shù)和用法這里沒有介紹，感興趣的同學(xué)可以自己去查閱。
5、PWM
1）PWM輸出功能。
在Arduino Uno中，提供PWM功能的引腳為3、5、6、9、10、11。
analogWrite(pin,value)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 要讀取模擬值的引腳，被指定的引腳必須是模擬輸入引腳 |
| value | PWM的脈沖寬度，范圍為0～255 |
提示：在analogWrite() 函數(shù)內(nèi)部，已經(jīng)完成了引腳的初始化，因此不用在Setup() 函數(shù)中進(jìn)行初始化操作。
6、ADC
1）ADC輸入功能。
模擬輸入引腳是帶有ADC（Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）功能的引腳。它可以將外部輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為芯片運(yùn)算時(shí)可以識別的數(shù)字信號，從而實(shí)現(xiàn)讀入模擬值的功能。
Arduino Uno模擬輸入功能有10位精度，即可以將0～5V的電壓信號轉(zhuǎn)換為0～1023的整數(shù)形式表示。
analogRead(pin)
| 參數(shù) | 說明 |
|---|---|
| pin | 要讀取模擬值的引腳，被指定的引腳必須是模擬輸入引腳 |
提示：在analogRead() 函數(shù)內(nèi)部，已經(jīng)完成了引腳的初始化，因此不用在Setup() 函數(shù)中進(jìn)行初始化操作。
示例：analogRead(A0)，即是讀取A0引腳上的模擬值。
三、結(jié)束語
好了，關(guān)于Arduino編程基礎(chǔ)的介紹就講到這里，常用的函數(shù)我這里只是列舉了一部分，需要用到其他函數(shù)的話你們自行查閱。如果還有什么問題，歡迎在評論區(qū)留言。如果這篇文章能夠幫到你，就給我點(diǎn)個(gè)贊吧，如果想了解更多Arduino的內(nèi)容，可以關(guān)注一下博主，后續(xù)我還會繼續(xù)分享更多的經(jīng)驗(yàn)給大家。
