Arduino 语法、函数使用、最常用函数、arduino教程、arduino笔记、参考手册
文章目錄
- 數(shù)字 I/O
- 模擬 I/O
- 高級 I/O
- 數(shù)學(xué)運算
- 三角函數(shù)
- 隨機數(shù)
- 位操作
- 設(shè)置中斷函數(shù)
- 開關(guān)中斷
- 通訊
數(shù)字 I/O
pinMode()
描述
將指定的引腳配置成輸出或輸入。詳情請見digital pins。
語法
pinMode(pin, mode)
參數(shù)
pin:要設(shè)置模式的引腳
mode:INPUT或OUTPUT
返回
無
例子
ledPin = 13 // LED連接到數(shù)字腳13 void setup() { pinMode(ledPin,OUTPUT);
//設(shè)置數(shù)字腳為輸出 } void loop() { digitalWrite(ledPin,HIGH); //點亮LED
delay(1000); // 等待一秒 digitalWrite(ledPin, LOW);
// 滅掉LED 延遲(1000); //等待第二個 }
注意
模擬輸入腳也能當(dāng)做數(shù)字腳使用,參加A0,A1,等
digitalWrite()
描述
給一個數(shù)字引腳寫入HIGH或者LOW。
如果一個引腳已經(jīng)使用pinMode()配置為OUTPUT模式,其電壓將被設(shè)置為相應(yīng)的值,HIGH為5V(3.3V控制板上為3.3V),LOW為0V。
如果引腳配置為INPUT模式,使用digitalWrite()寫入HIGH值,將使內(nèi)部20K上拉電阻(詳見數(shù)字引腳教程)。寫入LOW將會禁用上拉。上拉電阻可以點亮一個LED讓其微微亮,如果LED工作,但是亮度很低,可能是因為這個原因引起的。補救的辦法是 使用pinMode()函數(shù)設(shè)置為輸出引腳。
注意:數(shù)字13號引腳難以作為數(shù)字輸入使用,因為大部分的控制板上使用了一顆LED與一個電阻連接到他。如果啟動了內(nèi)部的20K上拉電阻,他的電壓將在1.7V左右,而不是正常的5V,因為板載LED串聯(lián)的電阻把他使他降了下來,這意味著他返回的值總是LOW。如果必須使用數(shù)字13號引腳的輸入模式,需要使用外部上拉下拉電阻。
語法
digitalWrite(pin, value)
參數(shù)
pin: 引腳編號(如1,5,10,A0,A3)
value: HIGH or LOW
返回
無
例子
int ledPin = 13; // LED連接到數(shù)字13號端口 void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT); // 設(shè)置數(shù)字端口為輸入模式 } void loop() {
digitalWrite(ledPin, HIGH); // 使LED亮 delay(1000);
// 延遲一秒 digitalWrite(ledPin, LOW); // 使LED滅 delay(1000);
// 延遲一秒 }
13號端口設(shè)置為高電平,延遲一秒,然后設(shè)置為低電平。
注釋
模擬引腳也可以當(dāng)做數(shù)字引腳使用,使用方法是輸入端口A0,A1,A2等。
digitalRead()
描述
讀取指定引腳的值,HIGH或LOW。
語法
digitalRead(PIN)
參數(shù)
pin:你想讀取的引腳號(int)
返回
HIGH 或 LOW
例子
ledPin = 13 // LED連接到13腳 int inPin = 7; // 按鈕連接到數(shù)字引腳7 int val = 0;
//定義變量以存儲讀值 void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); //
將13腳設(shè)置為輸出 pinMode(inPin, INPUT); // 將7腳設(shè)置為輸入 } void loop() {
val = digitalRead(inPin); // 讀取輸入腳 digitalWrite(ledPin, val);
//將LED值設(shè)置為按鈕的值 }
將13腳設(shè)置為輸入腳7腳的值。
注意
如果引腳懸空,digitalRead()會返回HIGH或LOW(隨機變化)。
模擬輸入腳能當(dāng)做數(shù)字腳使用,參見A0,A1等。
模擬 I/O
analogReference()
描述
配置用于模擬輸入的基準電壓(即輸入范圍的最大值)。選項??有:
DEFAULT:默認5V(Arduino板為5V)或3.3伏特(Arduino板為3.3V)為基準電壓。
INTERNAL:在ATmega168和ATmega328上以1.1V為基準電壓,以及在ATmega8上以2.56V為基準電壓(Arduino Mega無此選項)
INTERNAL1V1:以1.1V為基準電壓(此選項僅針對Arduino Mega)
INTERNAL2V56:以2.56V為基準電壓(此選項僅針對Arduino Mega)
EXTERNAL:以AREF引腳(0至5V)的電壓作為基準電壓。
參數(shù)
type:使用哪種參考類型(DEFAULT, INTERNAL, INTERNAL1V1, INTERNAL2V56, 或者 EXTERNAL)。
返回
無
注意事項
改變基準電壓后,之前從anal??ogRead()讀取的數(shù)據(jù)可能不準確。
警告
不要在AREF引腳上使用使用任何小于0V或超過5V的外部電壓。如果你使用AREF引腳上的電壓作為基準電壓,你在調(diào)用analogRead()前必須設(shè)置參考類型為EXTERNAL。否則,你將會削短有效的基準電壓(內(nèi)部產(chǎn)生)和AREF引腳,這可能會損壞您Arduino板上的單片機。
另外,您可以在外部基準電壓和AREF引腳之間連接一個5K電阻,使你可以在外部和內(nèi)部基準電壓之間切換。請注意,總阻值將會發(fā)生改變,因為AREF引腳內(nèi)部有一個32K電阻。這兩個電阻都有分壓作用。所以,例如,如果輸入2.5V的電壓,最終在在AREF引腳上的電壓將為2.5 * 32 /(32 + 5)= 2.2V。
analogRead()
描述
從指定的模擬引腳讀取數(shù)據(jù)值。 Arduino板包含一個6通道(Mini和Nano有8個通道,Mega有16個通道),10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。這意味著它將0至5伏特之間的輸入電壓映射到0至1023之間的整數(shù)值。這將產(chǎn)生讀數(shù)之間的關(guān)系:5伏特/ 1024單位,或0.0049伏特(4.9 mV)每單位。輸入范圍和精度可以使用analogReference()改變。它需要大約100微秒(0.0001)來讀取模擬輸入,所以最大的閱讀速度是每秒10000次。
語法
analogRead(PIN)
數(shù)值的讀取
引腳:從輸入引腳(大部分板子從0到5,Mini和Nano從0到7,Mega從0到15)讀取數(shù)值
返回
從0到1023的整數(shù)值
注意事項
如果模擬輸入引腳沒有連入電路,由analogRead()返回的值將根據(jù)多項因素(例如其他模擬輸入引腳,你的手靠近板子等)產(chǎn)生波動。例子
int analogPin = 3; //電位器(中間的引腳)連接到模擬輸入引腳3
//另外兩個引腳分別接地和+5 V int val = 0; //定義變量來存儲讀取的數(shù)值 void setup() { serial.begin(9600); //設(shè)置波特率(9600) } void loop() {
val = analogRead(analogPin); //從輸入引腳讀取數(shù)值 serial.println(val);
//顯示讀取的數(shù)值 }
返回主菜單
analogWrite() - PWM
描述
從一個引腳輸出模擬值(PWM)。可用于讓LED以不同的亮度點亮或驅(qū)動電機以不同的速度旋轉(zhuǎn)。analogWrite()輸出結(jié)束后,該引腳將產(chǎn)生一個穩(wěn)定的特殊占空比方波,直到下次調(diào)用analogWrite()(或在同一引腳調(diào)用digitalRead()或digitalWrite())。PWM信號的頻率大約是490赫茲。
在大多數(shù)arduino板(ATmega168或ATmega328),只有引腳3,5,6,9,10和11可以實現(xiàn)該功能。在aduino Mega上,引腳2到13可以實現(xiàn)該功能。老的Arduino板(ATmega8)的只有引腳9、10、11可以使用analogWrite()。在使用analogWrite()前,你不需要調(diào)用pinMode()來設(shè)置引腳為輸出引腳。
analogWrite函數(shù)與模擬引腳、analogRead函數(shù)沒有直接關(guān)系。
語法
analogWrite(pin,value)
參數(shù)
pin:用于輸入數(shù)值的引腳。
value:占空比:0(完全關(guān)閉)到255(完全打開)之間。
返回
無
說明和已知問題
引腳5和6的PWM輸出將高于預(yù)期的占空比(輸出的數(shù)值偏高)。這是因為millis()和delay()功能,和PWM輸出共享相同的內(nèi)部定時器。這將導(dǎo)致大多時候處于低占空比狀態(tài)(如:0 - 10),并可能導(dǎo)致在數(shù)值為0時,沒有完全關(guān)閉引腳5和6。
例子
通過讀取電位器的阻值控制LED的亮度
int ledPin = 9; // LED連接到數(shù)字引腳9 int analogPin = 3; //電位器連接到模擬引腳3 int
val = 0; //定義變量存以儲讀值 void setup() { pinMode(ledPin,OUTPUT);
//設(shè)置引腳為輸出引腳 } void loop() { val = analogRead(analogPin);
//從輸入引腳讀取數(shù)值 analogWrite(ledPin,val / 4); // 以val /
4的數(shù)值點亮LED(因為analogRead讀取的數(shù)值從0到1023,而analogWrite輸出的數(shù)值從0到255) }
高級 I/O
tone()
描述
在一個引腳上產(chǎn)生一個特定頻率的方波(50%占空比)。持續(xù)時間可以設(shè)定,否則波形會一直產(chǎn)生直到調(diào)用noTone()函數(shù)。該引腳可以連接壓電蜂鳴器或其他喇叭播放聲音。
在同一時刻只能產(chǎn)生一個聲音。如果一個引腳已經(jīng)在播放音樂,那調(diào)用tone()將不會有任何效果。如果音樂在同一個引腳上播放,它會自動調(diào)整頻率。
使用tone()函數(shù)會與3腳和11腳的PWM產(chǎn)生干擾(Mega板除外)。
注意:如果你要在多個引腳上產(chǎn)生不同的音調(diào),你要在對下一個引腳使用tone()函數(shù)前對此引腳調(diào)用noTone()函數(shù)。
語法
tone(pin, frequency)
tone(pin, frequency, duration)
參數(shù)
pin:要產(chǎn)生聲音的引腳
frequency: 產(chǎn)生聲音的頻率,單位Hz,類型unsigned int
duration:聲音持續(xù)的時間,單位毫秒(可選),類型unsigned long
返回
無
noTone()
描述
停止由tone()產(chǎn)生的方波。如果沒有使用tone()將不會有效果。
注意:如果你想在多個引腳上產(chǎn)生不同的聲音,你要在對下個引腳使用tone()前對剛才的引腳調(diào)用noTone().
語法
noTone(pin)
參數(shù)
pin: 所要停止產(chǎn)生聲音的引腳
返回
無
shiftOut()
描述
將一個數(shù)據(jù)的一個字節(jié)一位一位的移出。從最高有效位(最左邊)或最低有效位(最右邊)開始。依次向數(shù)據(jù)腳寫入每一位,之后時鐘腳被拉高或拉低,指示剛才的數(shù)據(jù)有效。
注意:如果你所連接的設(shè)備時鐘類型為上升沿,你要確定在調(diào)用shiftOut()前時鐘腳為低電平,如調(diào)用digitalWrite(clockPin, LOW)。
注意:這是一個軟件實現(xiàn);Arduino提供了一個硬件實現(xiàn)的SPI庫,它速度更快但只在特定腳有效。
語法
shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)
參數(shù)
dataPin:輸出每一位數(shù)據(jù)的引腳(int)
clockPin:時鐘腳,當(dāng)dataPin有值時此引腳電平變化(int)
bitOrder:輸出位的順序,最高位優(yōu)先或最低位優(yōu)先
value: 要移位輸出的數(shù)據(jù)(byte)
返回
無
shiftIn()
描述
將一個數(shù)據(jù)的一個字節(jié)一位一位的移入。從最高有效位(最左邊)或最低有效位(最右邊)開始。對于每個位,先拉高時鐘電平,再從數(shù)據(jù)傳輸線中讀取一位,再將時鐘線拉低。
注意:這是一個軟件實現(xiàn);Arduino提供了一個硬件實現(xiàn)的SPI庫,它速度更快但只在特定腳有效。
語法
shiftIn(dataPin,clockPin,bitOrder)
參數(shù)
dataPin:輸出每一位數(shù)據(jù)的引腳(int)
clockPin:時鐘腳,當(dāng)dataPin有值時此引腳電平變化(int)
bitOrder:輸出位的順序,最高位優(yōu)先或最低位優(yōu)先
返回
讀取的值(byte)
pulseIn()
描述
讀取一個引腳的脈沖(HIGH或LOW)。例如,如果value是HIGH,pulseIn()會等待引腳變?yōu)镠IGH,開始計時,再等待引腳變?yōu)長OW并停止計時。返回脈沖的長度,單位微秒。如果在指定的時間內(nèi)無脈沖函數(shù)返回。
此函數(shù)的計時功能由經(jīng)驗決定,長時間的脈沖計時可能會出錯。計時范圍從10微秒至3分鐘。(1秒=1000毫秒=1000000微秒)
語法
pulseIn(pin, value)
pulseIn(pin, value, timeout)
參數(shù)
pin:你要進行脈沖計時的引腳號(int)。
value:要讀取的脈沖類型,HIGH或LOW(int)。
timeout (可選):指定脈沖計數(shù)的等待時間,單位為微秒,默認值是1秒(unsigned long)
返回
脈沖長度(微秒),如果等待超時返回0(unsigned long)
例子
int pin = 7; unsigned long duration; void setup() { pinMode(pin,
INPUT); } void loop() { duration = pulseIn(pin, HIGH);; }
時間
millis()
描述
返回Arduino開發(fā)板從運行當(dāng)前程序開始的毫秒數(shù)。這個數(shù)字將在約50天后溢出(歸零)。
參數(shù)
無
返回
返回從運行當(dāng)前程序開始的毫秒數(shù)(無符號長整數(shù))。
例子
unsigned long time; void setup(){
Serial.begin(9600); } void loop(){ serial.print(“Time:”); time = millis(); //打印從程序開始到現(xiàn)在的時間 serial.println(time); //等待一秒鐘,以免發(fā)送大量的數(shù)據(jù)
delay(1000); }
提示
注意,參數(shù) millis 是一個無符號長整數(shù),試圖和其他數(shù)據(jù)類型(如整型數(shù))做數(shù)學(xué)運算可能會產(chǎn)生錯誤。
當(dāng)中斷函數(shù)發(fā)生時,millis()的數(shù)值將不會繼續(xù)變化。
micros()
描述
返回 Arduino 開發(fā)板從運行當(dāng)前程序開始的微秒數(shù)。這個數(shù)字將在約70分鐘后溢出(歸零)。在 16MHz 的 Arduino 開發(fā)板上(比如 Duemilanove 和 Nano),這個函數(shù)的分辨率為四微秒(即返回值總是四的倍數(shù))。在 8MHz 的 Arduino 開發(fā)板上(比如 LilyPad),這個函數(shù)的分辨率為八微秒。
注意 :每毫秒是1,000微秒,每秒是1,000,000微秒。
參數(shù)
無
返回
返回從運行當(dāng)前程序開始的微秒數(shù)(無符號長整數(shù))。
例子
unsigned long time; void setup(){
Serial.begin(9600); } void loop(){ Serial.print(“Time:”); time = micros(); //打印從程序開始的時間 Serial.println(time); //等待一秒鐘,以免發(fā)送大量的數(shù)據(jù)
delay(1000); }
delay()
描述
使程序暫定設(shè)定的時間(單位毫秒)。(一秒等于1000毫秒)
語法
delay(ms)
參數(shù)
ms:暫停的毫秒數(shù)(unsigned long)
返回
無
例子
ledPin = 13 / / LED連接到數(shù)字13腳 void setup() { pinMode(ledPin,
OUTPUT); // 設(shè)置引腳為輸出 } void loop() { digitalWrite(ledPin,
HIGH); // 點亮LED delay(1000); // 等待1秒
digitalWrite(ledPin, LOW); // 滅掉LED delay(1000);
// 等待一秒 }
警告
雖然創(chuàng)建一個使用delay()的閃爍LED很簡單,并且許多例子將很短的delay用于消除開關(guān)抖動,delay()確實擁有很多顯著的缺點。在delay函數(shù)使用的過程中,讀取傳感器值、計算、引腳操作均無法執(zhí)行,因此,它所帶來的后果就是使其他大多數(shù)活動暫停。其他操作定時的方法請參加millis()函數(shù)和它下面的例子。大多數(shù)熟練的程序員通常避免超過10毫秒的delay(),除非arduino程序非常簡單。
但某些操作在delay()執(zhí)行時任然能夠運行,因為delay函數(shù)不會使中斷失效。通信端口RX接收到得數(shù)據(jù)會被記錄,PWM(analogWrite)值和引腳狀態(tài)會保持,中斷也會按設(shè)定的執(zhí)行。
delayMicroseconds()
描述
使程序暫停指定的一段時間(單位:微秒)。一秒等于1000000微秒。目前,能夠產(chǎn)生的最大的延時準確值是16383。這可能會在未來的Arduino版本中改變。對于超過幾千微秒的延遲,你應(yīng)該使用delay()代替。
語法
delayMicroseconds(us)
參數(shù)
us:暫停的時間,單位微秒(unsigned int)
返回
無
例子
int outPin = 8; // digital pin 8 void setup() {
pinMode(outPin,OUTPUT); //設(shè)置為輸出的數(shù)字管腳 } void loop() {
digitalWrite(outPin,HIGH); //設(shè)置引腳高電平 delayMicroseconds(50);
// 暫停50微秒 digitalWrite(outPin, LOW); // 設(shè)置引腳低電平
delayMicroseconds(50); // 暫停50微秒 }
將8號引腳配置為輸出腳。它會發(fā)出一系列周期100微秒的方波。
警告和已知問題
此函數(shù)在3微秒以上工作的非常準確。我們不能保證,delayMicroseconds在更小的時間內(nèi)延時準確。
Arduino0018版本后,delayMicroseconds()不再會使中斷失效。
數(shù)學(xué)運算
min()
min(x, y)
描述
計算兩個數(shù)字中的最小值。
參數(shù)
X:第一個數(shù)字,任何數(shù)據(jù)類型
Y:第二個數(shù)字,任何數(shù)據(jù)類型
返回
兩個數(shù)字中的較小者。
舉例
sensVal = min(sensVal,100); //將 sensVal 或 100 中較小者賦值給 sensVal
//確保它永遠不會大于 100。
注釋
直觀的比較,max() 方法常被用來約束變量的下限,而 min() 常被用來約束變量的上限。
警告
由于 min() 函數(shù)的實現(xiàn)方式,應(yīng)避免在括號內(nèi)出現(xiàn)其他函數(shù),這將導(dǎo)致不正確的結(jié)果。
min(a++, 100); //避免這種情況 - 會產(chǎn)生不正確的結(jié)果
a++;
min(a, 100); //使用這種形式替代 - 將其他數(shù)學(xué)運算放在函數(shù)之外
max()
max(x,y)
描述
計算兩個數(shù)的最大值。
參數(shù)
X:第一個數(shù)字,任何數(shù)據(jù)類型
Y:第二個數(shù)字,任何數(shù)據(jù)類型
返回
兩個參數(shù)中較大的一個。
例子
sensVal = max(senVal, 20); // 將20或更大值賦給sensVal
//(有效保障它的值至少為20)
注意
和直觀相反,max()通常用來約束變量最小值,而min()通常用來約束變量的最大值。
警告
由于max()函數(shù)的實現(xiàn)方法,要避免在括號內(nèi)嵌套其他函數(shù),這可能會導(dǎo)致不正確的結(jié)果。
max(a–, 0); //避免此用法,這會導(dǎo)致不正確結(jié)果
a–; // 用此方法代替
max(a, 0); // 將其他計算放在函數(shù)外
abs()
描述
計算一個數(shù)的絕對值。
參數(shù)
X:一個數(shù)
返回
如果x大于或等于0,則返回它本身。如果x小于0,則返回它的相反數(shù)。
警告
由于實現(xiàn)ABS()函數(shù)的方法,避免在括號內(nèi)使用任何函數(shù)(括號內(nèi)只能是數(shù)字),否則將導(dǎo)致不正確的結(jié)果。
ABS(a+ +); //避免這種情況,否則它將產(chǎn)生不正確的結(jié)果
a + +; //使用這段代碼代替上述的錯誤代碼
ABS(a); //保證其他函數(shù)放在括號的外部
constrain()
描述
將一個數(shù)約束在一個范圍內(nèi)
參數(shù)
x:要被約束的數(shù)字,所有的數(shù)據(jù)類型適用。
a:該范圍的最小值,所有的數(shù)據(jù)類型適用。
b:該范圍的最大值,所有的數(shù)據(jù)類型適用。
返回值
x:如果 x是介于 a 和 b之間
a:如果 x小于a
b:如果 x大于b
例子
sensVal = constrain(sensVal, 10, 150);
//傳感器返回值的范圍限制在10到150之間
map()
描述
將一個數(shù)從一個范圍映射到另外一個范圍。也就是說,會將 fromLow 到 fromHigh 之間的值映射到 toLow 在 toHigh 之間的值。
不限制值的范圍,因為范圍外的值有時是刻意的和有用的。如果需要限制的范圍, constrain() 函數(shù)可以用于此函數(shù)之前或之后。
注意,兩個范圍中的“下限”可以比“上限”更大或者更小,因此 map() 函數(shù)可以用來翻轉(zhuǎn)數(shù)值的范圍,例如:
y = map(x, 1, 50, 50, 1);
這個函數(shù)同樣可以處理負數(shù),請看下面這個例子:
y = map(x, 1, 50, 50, -100);
是有效的并且可以很好的運行。
map() 函數(shù)使用整型數(shù)進行運算因此不會產(chǎn)生分數(shù),這時運算應(yīng)該表明它需要這樣做。小數(shù)的余數(shù)部分會被舍去,不會四舍五入或者平均。
參數(shù)
value:需要映射的值
fromLow:當(dāng)前范圍值的下限
fromHigh:當(dāng)前范圍值的上限
toLow:目標(biāo)范圍值的下限
toHigh:目標(biāo)范圍值的上限
返回
被映射的值。
例子
/映射一個模擬值到8位(0到255)/ void setup(){} void loop() { int val =
analogRead(0); val = map(val, 0, 1023, 0, 255); analogWrite(9, val); }
附錄 關(guān)于數(shù)學(xué)的實現(xiàn),這里是完整函數(shù) long map(long x, long in_min, long in_max, long
out_min, long out_max) { return (x - in_min) * (out_max - out_min) /
(in_max - in_min) + out_min; }
pow()
描述
計算一個數(shù)的冪次方。Pow()可以用來計算一個數(shù)的分數(shù)冪。這用來產(chǎn)生指數(shù)冪的數(shù)或曲線非常方便。
參數(shù)
base:底數(shù)(float)
exponent:冪(float)
返回
一個數(shù)的冪次方值(double)
例子
詳情見 庫代碼中的fscale函數(shù)。
sqrt()
描述
計算一個數(shù)的平方根。
參數(shù)
x:被開方數(shù),任何類型
返回
此數(shù)的平方根,類型double
其他不常用函數(shù):
ceil()–
exp()–
fabs()–
floor()–
fma()–
fmax()–
fmin()–
fmod()–
ldexp()–
log()–
log10()–
round()–
signbit()–
sq()–
square()–
trunc()–
三角函數(shù)
sin()
描述
計算角度的正弦(弧度)。其結(jié)果在-1和1之間。
參數(shù)
rad: 弧度制的角度(float)
返回
角度的正弦值(double)
cos()
描述
計算一個角度的余弦值(用弧度表示)。返回值在 -1 和 1 之間。
參數(shù)
rad:用弧度表示的角度 (浮點數(shù))
返回
角度的余弦值 (雙精度浮點數(shù))
tan()
描述
計算角度的正切(弧度)。結(jié)果在負無窮大和無窮大之間。
參數(shù)
rad:弧度制的角度(float)
返回
角度的正切值
acos()–
asin()–
atan()–
atan2()–
cosh()–
degrees()–
hypot()–
radians()–
sinh()–
tanh()–
隨機數(shù)
randomSeed()
描述
使用randomSeed()初始化偽隨機數(shù)生成器,使生成器在隨機序列中的任意點開始。這個序列,雖然很長,并且是隨機的,但始終是同一序列。
如需要在一個random()序列上生成真正意義的隨機數(shù),在執(zhí)行其子序列時使用randomSeed()函數(shù)預(yù)設(shè)一個絕對的隨機輸入,例如在一個斷開引腳上的analogRead()函數(shù)的返回值。
反之,有些時候偽隨機數(shù)的精確重復(fù)也是有用的。這可以在一個隨機系列開始前,通過調(diào)用一個使用固定數(shù)值的randomSeed()函數(shù)來完成。
參數(shù)
long,int - 通過數(shù)字生成種子。
返回
沒有返回值
例子
long randNumber; void setup(){ Serial.begin(9600);
randomSeed(analogRead(0)); } void loop(){ randNumber =
random(300); Serial.println(randNumber);
delay(50); }
random()
描述
使用random()函數(shù)將生成偽隨機數(shù)。
語法
random(max)
random(min, max)
參數(shù)
min - 隨機數(shù)的最小值,隨機數(shù)將包含此值。 (此參數(shù)可選)
max - 隨機數(shù)的最大值,隨機數(shù)不包含此值。
返回
min和max-1之間的隨機數(shù)( 數(shù)據(jù)類型為long )
注意
如需要在一個random()序列上生成真正意義的隨機數(shù),在執(zhí)行其子序列時使用randomSeed()函數(shù)預(yù)設(shè)一個絕對的隨機輸入,例如在一個斷開引腳上的analogRead()函數(shù)的返回值。
反之,有些時候偽隨機數(shù)的精確重復(fù)也是有用的。這可以在一個隨機系列開始前,通過調(diào)用一個使用固定數(shù)值的randomSeed()函數(shù)來完成。
例子
long randNumber; void setup(){ Serial.begin(9600);
//如果模擬輸入引腳0為斷開,隨機的模擬噪聲 //將會調(diào)用randomSeed()函數(shù)在每次代碼運行時生成 //不同的種子數(shù)值。
//randomSeed()將隨機打亂random函數(shù)。 randomSeed(analogRead(0)); } void
loop() { //打印一個0到299之間的隨機數(shù) randNumber = random(300);
Serial.println(randNumber); //打印一個10到19之間的隨機數(shù) randNumber =
random(10, 20); Serial.println(randNumber);
delay(50); }
位操作
lowByte()
描述
語法
參數(shù)
返回
lowByte()
描述
提取一個變量(例如一個字)的低位(最右邊)字節(jié)。
語法
lowByte(x)
參數(shù)
x:任何類型的值
返回
字節(jié)
highByte()
描述
提取一個字節(jié)的高位(最左邊的),或一個更長的字節(jié)的第二低位。
語法
highByte(x)
參數(shù)
x:任何類型的值
返回
byte
bitRead()
描述
讀取一個數(shù)的位。
語法
bitRead(x, n)
參數(shù)
X:想要被讀取的數(shù) N:被讀取的位,0是最低有效位(最右邊)
返回
該位的值(0或1)。
bitWrite()
描述
在位上寫入數(shù)字變量。
語法
bitWrite(x, n, b)
參數(shù)
X:要寫入的數(shù)值變量
N:要寫入的數(shù)值變量的位,從0開始是最低(最右邊)的位
B:寫入位的數(shù)值(0或1)
返回
無
bitSet()
描述
為一個數(shù)字變量設(shè)置一個位。
語句
bitSet(x, n)
語法
X:想要設(shè)置的數(shù)字變量
N:想要設(shè)置的位,0是最重要(最右邊)的位
返回
無
bitClear()
描述
清除一個數(shù)值型數(shù)值的指定位(將此位設(shè)置成 0)
語法
bitClear(x, n)
參數(shù)
X:指定要清除位的數(shù)值 N:指定要清除位的位置,從0開始,0 表示最右端位
返回值
無
bit()
描述
計算指定位的值(0位是1,1位是2,2位4,以此類推)。
語法
bit(n)
參數(shù)
n:需要計算的位
返回值
位值
設(shè)置中斷函數(shù)
attachInterrupt()
attachInterrupt(interrupt, function, mode)
description
當(dāng)發(fā)生外部中斷時,調(diào)用一個指定函數(shù)。當(dāng)中斷發(fā)生時,該函數(shù)會取代正在執(zhí)行的程序。大多數(shù)的Arduino板有兩個外部中斷:0(數(shù)字引腳2)和1(數(shù)字引腳3)。
arduino Mege有四個外部中斷:數(shù)字2(引腳21),3(20針),4(引腳19),5(引腳18)。
語法
interrupt:中斷引腳數(shù)
function:中斷發(fā)生時調(diào)用的函數(shù),此函數(shù)必須不帶參數(shù)和不返回任何值。該函數(shù)有時被稱為中斷服務(wù)程序。
mode:定義何時發(fā)生中斷以下四個contstants預(yù)定有效值:
LOW 當(dāng)引腳為低電平時,觸發(fā)中斷
CHANGE 當(dāng)引腳電平發(fā)生改變時,觸發(fā)中斷
RISING 當(dāng)引腳由低電平變?yōu)楦唠娖綍r,觸發(fā)中斷
FALLING 當(dāng)引腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,觸發(fā)中斷.
返回
無
注意事項
當(dāng)中斷函數(shù)發(fā)生時,delay()和millis()的數(shù)值將不會繼續(xù)變化。當(dāng)中斷發(fā)生時,串口收到的數(shù)據(jù)可能會丟失。你應(yīng)該聲明一個變量來在未發(fā)生中斷時儲存變量。
使用中斷
在單片機自動化程序中當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時,中斷是非常有用的,它可以幫助解決時序問題。一個使用中斷的任務(wù)可能會讀一個旋轉(zhuǎn)編碼器,監(jiān)視用戶的輸入。
如果你想以確保程序始終抓住一個旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖,從來不缺少一個脈沖,它將使寫一個程序做任何事情都要非常棘手,因為該計劃將需要不斷輪詢的傳感器線編碼器,為了趕上脈沖發(fā)生時。其他傳感器也是如此,如試圖讀取一個聲音傳感器正試圖趕上一按,或紅外線槽傳感器(照片滅弧室),試圖抓住一個硬幣下降。在所有這些情況下,使用一個中斷可以釋放的微控制器來完成其他一些工作。
程序示例
int pin = 13; volatile int state = LOW; void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); attachInterrupt(0, blink, CHANGE); } void
loop() { digitalWrite(pin, state); } void blink() { state =
!state; }
detachInterrupt()
detachInterrupt(interrupt)
描述
關(guān)閉給定的中斷。
參數(shù)
interrupt: 中斷禁用的數(shù)(0或者1).
開關(guān)中斷
interrupts()
interrupts()(中斷)
描述
重新啟用中斷(使用noInterrupts()命令后將被禁用)。中斷允許一些重要任務(wù)在后臺運行,默認狀態(tài)是啟用的。禁用中斷后一些函數(shù)可能無法工作,并傳入信息可能會被忽略。中斷會稍微打亂代碼的時間,但是在關(guān)鍵部分可以禁用中斷。
參數(shù)
無
返回
無
例子
void setup() { } void loop() { noInterrupts(); //重要、時間敏感的代碼
interrupts(); //其他代碼寫在這里 }
noInterrupts()
描述
禁止中斷(重新使能中斷interrupts())。中斷允許在后臺運行一些重要任務(wù),默認使能中斷。禁止中斷時部分函數(shù)會無法工作,通信中接收到的信息也可能會丟失。
中斷會稍影響計時代碼,在某些特定的代碼中也會失效。
參數(shù)
無。
返回
無。
例子
void setup() void loop() { noInterrupts(); //關(guān)鍵的、時間敏感的代碼放在這
interrupts(); //其他代碼放在這 }
通訊
Serial
用于Arduino控制板和一臺計算機或其他設(shè)備之間的通信。所有的Arduino控制板有至少一個串口(又稱作為UART或USART)。它通過0(RX)和1(TX)數(shù)字引腳經(jīng)過串口轉(zhuǎn)換芯片連接計算機USB端口與計算機進行通信。因此,如果你使用這些功能的同時你不能使用引腳0和1作為輸入或輸出。
您可以使用Arduino IDE內(nèi)置的串口監(jiān)視器與Arduino板通信。點擊工具欄上的串口監(jiān)視器按鈕,調(diào)用begin()函數(shù)(選擇相同的波特率)。
Arduino Mega 有三個額外的串口:Serial 1使用19(RX)和18(TX),Serial 2使用17(RX)和16(TX),Serial3使用15(RX)和14(TX)。 若要使用這三個引腳與您的個人電腦通信,你需要一個額外的USB轉(zhuǎn)串口適配器,因為這三個引腳沒有連接到Mega上的USB轉(zhuǎn)串口適配器。若要用它們來與外部的TTL串口設(shè)備進行通信,將TX引腳連接到您的設(shè)備的RX引腳,將RX引腳連接到您的設(shè)備的TX引腳,將GND連接到您的設(shè)備的GND。(不要直接將這些引腳直接連接到RS232串口;他們的工作電壓在+/- 12V,可能會損壞您的Arduino控制板。)
Arduino Leonardo板使用Serial 1通過0(RX)和1(TX)與viaRS-232通信,。Serial預(yù)留給使用Mouse and Keyboard libarariies的USB CDC通信 。更多信息,請參考Leonardo 開始使用頁和硬件頁。
函數(shù)
if (Serial)
說明
表示指定的串口是否準備好。
在Leonardo上,if(Serial)表示不論有無USB CDC,串行連接都是開放的。對于所有其他的情況,包括Leonardo上的if(Serial1),將一直返回true。這來自于 Arduino 1.0.1 版本的介紹.
語法
對于所有的arduino板:
if (Serial)
Arduino Leonardo 特有:
if (Serial1)
Arduino Mega 特有:
if (Serial1)
if (Serial2)
if (Serial3)
參數(shù)
無
返回
布爾值:如果指定的串行端口是可用的,則返回true。如果查詢Leonardo的USB CDC串行連接之前,它是準備好的,將只返回false。
例子
void setup() { //初始化串口和等待端口打開: Serial.begin(9600); while
(!Serial) { //等待串口連接。只有 Leonardo 需要。 } } void loop() { //正常進行 }
available()
說明
獲取從串口讀取有效的字節(jié)數(shù)(字符)。這是已經(jīng)傳輸?shù)?#xff0c;并存儲在串行接收緩沖區(qū)(能夠存儲64個字節(jié))的數(shù)據(jù)。 available()繼承了 Stream類。
語法
Serial.available()
僅適用于Arduino Mega :
Serial1.available()
Serial2.available()
Serial3.available()
參數(shù)
無
返回
可讀取的字節(jié)數(shù)
例子
incomingByte = 0; //傳入的串行數(shù)據(jù) void setup() { Serial.begin(9600);
// 打開串行端口,設(shè)置傳輸波特率為9600 bps } void loop() {
//只有當(dāng)你接收到數(shù)據(jù)時才會發(fā)送數(shù)據(jù),: if (Serial.available() > 0) {
//讀取傳入的字節(jié):
incomingByte = Serial.read();
loop() { //讀取端口0,發(fā)送到端口1: if (Serial.available()) {
int inByte = Serial.read();
Serial1.print(inByte, BYTE);
} //讀端口1,發(fā)送到端口0: if (Serial1.available()) {
int inByte = Serial1.read();
Serial.print(inByte, BYTE); } }
begin()
說明
將串行數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)置為位/秒(波特)。與計算機進行通信時,可以使用這些波特率:300,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,38400,57600或115200。當(dāng)然,您也可以指定其他波特率 - 例如,引腳0和1和一個元件進行通信,它需要一個特定的波特率。
語法
Serial.begin(speed) 僅適用于Arduino Mega : Serial1.begin(speed) Serial2.begin(speed) Serial3.begin(speed)
參數(shù)
speed: 位/秒 (波特) - long
返回
無
例子
void setup() {
Serial.begin(9600); // 打開串口,設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps } void loop() { Arduino Mega 的例子: // Arduino Mega 可以使用四個串口 // (Serial, Serial1,
Serial2, Serial3), // 從而設(shè)置四個不同的波特率: void setup(){
Serial.begin(9600); Serial1.begin(38400); Serial2.begin(19200);
Serial3.begin(4800);
Serial.println(“Hello Computer”); Serial1.println(“Hello Serial 1”); Serial2.println(“Hello Serial 2”); Serial3.println(“Hello
Serial 3”); } void loop() {}
end()
說明
停用串行通信,使RX和TX引腳用于一般輸入和輸出。要重新使用串行通信, 需要 Serial.begin()語句。
語法
Serial.end()
僅適用于Arduino Mega: Serial1.end() Serial2.end() Serial3.end()
參數(shù)
無
返回
無
find()
Serial.find()
說明
Serial.find() 從串行緩沖器中讀取數(shù)據(jù),直到發(fā)現(xiàn)給定長度的目標(biāo)字符串。如果找到目標(biāo)字符串,該函數(shù)返回true,如果超時則返回false。
Serial.flush() 繼承了 Stream 類.
語法
Serial.find(target)
參數(shù)
target : 要搜索的字符串(字符)
返回
布爾型
findUntil()
Serial.findUntil()
說明
Serial.findUntil()從串行緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù),直到找到一個給定的長度或字符串終止位。
如果目標(biāo)字符串被發(fā)現(xiàn),該函數(shù)返回true,如果超時則返回false。
Serial.findUntil()繼承了Stream類。
語法
Serial.findUntil(target, terminal)
參數(shù)
target : 要搜索的字符串(char) terminal : 在搜索中的字符串終止位 (char)
返回
布爾型
flush()
說明
等待超出的串行數(shù)據(jù)完成傳輸。(在1.0及以上的版本中,flush()語句的功能不再是丟棄所有進入緩存器的串行數(shù)據(jù)。)
flush()繼承了Stream類.
語法
Serial.flush()
僅 Arduino Mega 可以使用的語法:
Serial1.flush()
Serial2.flush()
Serial3.flush()
參數(shù)
無
返回
無
parseFloat()
Serial.parseFloat()
描述
Serial.parseFloat()命令從串口緩沖區(qū)返回第一個有效的浮點數(shù). Characters that are not digits (or the minus sign) are skipped. parseFloat() is terminated by the first character that is not a floating point number.
Serial.parseFloat()繼承了Stream類。
語法
Serial.parseFloat()
參數(shù)
無
返回
float
parseInt()
parseInt()
說明
查找傳入的串行數(shù)據(jù)流中的下一個有效的整數(shù)。 parseInt()繼承了Stream類。
語法
Serial.parseInt()
下面三個命令僅適用于Arduino Mega:
Serial1.parseInt()
Serial2.parseInt()
Serial3.parseInt()
Parameters
無
返回
int : 下一個有效的整數(shù)
peek()
說明
返回傳入的串行數(shù)據(jù)的下一個字節(jié)(字符),而不是進入內(nèi)部串行緩沖器調(diào)取。也就是說,連續(xù)調(diào)用 peek()將返回相同的字符,與調(diào)用read()方法相同。peek()繼承自 Stream類。
語法
Serial.peek()
僅適用于Arduino Mega :
Serial1.peek()
Serial2.peek()
Serial3.peek()
參數(shù)
無
返回
傳入的串行數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)(或-1,如果沒有可用的數(shù)據(jù)的話)- int
print()
說明
以人們可讀的ASCII文本形式打印數(shù)據(jù)到串口輸出。此命令可以采取多種形式。每個數(shù)字的打印輸出使用的是ASCII字符。浮點型同樣打印輸出的是ASCII字符,保留到小數(shù)點后兩位。Bytes型則打印輸出單個字符。字符和字符串原樣打印輸出。Serial.print()打印輸出數(shù)據(jù)不換行,Serial.println()打印輸出數(shù)據(jù)自動換行處理。例如
Serial.print(78)輸出為“78” Serial.print(1.23456)輸出為“1.23”
Serial.print(“N”)輸出為“N” Serial.print(“Hello world.”)輸出為“Hello world.”
也可以自己定義輸出為幾進制(格式);可以是BIN(二進制,或以2為基數(shù)),OCT(八進制,或以8為基數(shù)),DEC(十進制,或以10為基數(shù)),HEX(十六進制,或以16為基數(shù))。對于浮點型數(shù)字,可以指定輸出的小數(shù)數(shù)位。例如
Serial.print(78,BIN)輸出為“1001110” Serial.print(78,OCT)輸出為“116”
Serial.print(78,DEC)輸出為“78” Serial.print(78,HEX)輸出為“4E”
Serial.println(1.23456,0)輸出為“1” Serial.println(1.23456,2)輸出為“1.23”
Serial.println(1.23456,4)輸出為“1.2346”
你可以通過基于閃存的字符串來進行打印輸出,將數(shù)據(jù)放入F()中,再放入Serial.print()。例如 Serial.print(F(“Hello world”)) 若要發(fā)送一個字節(jié),則使用 Serial.write()。
語法
Serial.print(val)
Serial.print(val,格式)
參數(shù)
val:打印輸出的值 - 任何數(shù)據(jù)類型
格式:指定進制(整數(shù)數(shù)據(jù)類型)或小數(shù)位數(shù)(浮點類型)
返回
字節(jié) print()將返回寫入的字節(jié)數(shù),但是否使用(或讀出)這個數(shù)字是可設(shè)定的
例子:
/ * 使用for循環(huán)打印一個數(shù)字的各種格式。 */ int x = 0; // 定義一個變量并賦值 void setup()
{ Serial.begin(9600); // 打開串口傳輸,并設(shè)置波特率為9600 } void loop() {
/ /打印標(biāo)簽
Serial.print(“NO FORMAT”); // 打印一個標(biāo)簽 Serial.print("\t"); // 打印一個轉(zhuǎn)義字符
Serial.print(“DEC”); Serial.print("\t");
Serial.print(“HEX”); Serial.print("\t");
Serial.print(“OCT”); Serial.print("\t");
Serial.print(“BIN”); Serial.print("\t");
for(x=0; x< 64; x++){ // 打印ASCII碼表的一部分, 修改它的格式得到需要的內(nèi)容
/ /打印多種格式:
Serial.print(x); // 以十進制格式將x打印輸出 - 與 “DEC"相同
Serial.print(”\t"); // 橫向跳格
Serial.print(x, DEC); // 以十進制格式將x打印輸出
Serial.print("\t"); // 橫向跳格
Serial.print(x, HEX); // 以十六進制格式打印輸出
Serial.print("\t"); // 橫向跳格
Serial.print(x, OCT); // 以八進制格式打印輸出
Serial.print("\t"); // 橫向跳格
Serial.println(x, BIN); // 以二進制格式打印輸出
// 然后用 “println"打印一個回車
delay(200); // 延時200ms } Serial.println(”"); // 打印一個空字符,并自動換行 } 編程技巧作為1.0版本,串行傳輸是異步的; Serial.print()將返回之前接收到的任何字符。
println()
說明
打印數(shù)據(jù)到串行端口,輸出人們可識別的ASCII碼文本并回車 (ASCII 13, 或 ‘\r’) 及換行(ASCII 10, 或 ‘\n’)。此命令采用的形式與Serial.print ()相同 。
語法
Serial.println(val)
Serial.println(val, format)
參數(shù)
val: 打印的內(nèi)容 - 任何數(shù)據(jù)類型都可以
format: 指定基數(shù)(整數(shù)數(shù)據(jù)類型)或小數(shù)位數(shù)(浮點類型)
返回
字節(jié)(byte)
println()將返回寫入的字節(jié)數(shù),但可以選擇是否使用它。
例子
/* 模擬輸入信號 讀取模擬口0的模擬輸入,打印輸出讀取的值。 由 Tom Igoe創(chuàng)建于2006年3月24日 */ int
analogValue = 0; // 定義一個變量來保存模擬值 void setup() { //設(shè)置串口波特率為9600
bps: Serial.begin(9600); } void loop() { //讀取引腳0的模擬輸入:
analogValue = analogRead(0);
//打印g各種格式: Serial.println(analogValue); //打印ASCII編碼的十進制 Serial.println(analogValue, DEC); //打印ASCII編碼的十進制
Serial.println(analogValue, HEX); //打印ASCII編碼的十六進制
Serial.println(analogValue, OCT); //打印ASCII編碼的八進制
Serial.println(analogValue, BIN); //打印一個ASCII編碼的二進制
// 延時10毫秒: delay(10); }
read()
說明
讀取傳入的串口的數(shù)據(jù)。read() 繼承自 Stream 類。
語法
serial.read()
Arduino Mega獨有:
serial1.read()
serial2.read()
serial3.read()
參數(shù)
無
返回
傳入的串口數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)(或-1,如果沒有可用的數(shù)據(jù))- int
例子
int incomingByte = 0; // 傳入的串行數(shù)據(jù) void setup() {
Serial.begin(9600); // 打開串口,設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸速率9600 } void loop() {
// 當(dāng)你接收數(shù)據(jù)時發(fā)送數(shù)據(jù) if (Serial.available() > 0) {
// 讀取傳入的數(shù)據(jù):
incomingByte = Serial.read();
readBytes()
Serial.readBytes()
說明
Serial.readBytes()從串口讀字符到一個緩沖區(qū)。如果預(yù)設(shè)的長度讀取完畢或者時間到了 (參見 Serial.setTimeout()),函數(shù)將終止.
Serial.readBytes()返回放置在緩沖區(qū)的字符數(shù)。返回0意味著沒有發(fā)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)。
Serial.readBytes()繼承自 Stream 類.
語法
Serial.readBytes(buffer, length)
元素
buffer:用來存儲字節(jié)(char[]或byte[])的緩沖區(qū)
length:讀取的字節(jié)數(shù)(int)
返回
byte
readBytesUntil()
Serial.readBytesUntil()
說明
Serial.readBytesUntil()將字符從串行緩沖區(qū)讀取到一個數(shù)組。如果檢測到終止字符,或預(yù)設(shè)的讀取長度讀取完畢,或者時間到了 (參見 Serial.setTimeout())函數(shù)將終止。
Serial.readBytesUntil()返回讀入數(shù)組的字符數(shù)。返回0意味著沒有發(fā)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)。
Serial.readBytesUntil()繼承自 Stream類。
語法
Serial.readBytesUntil(character, buffer, length)
元素
character :要搜索的字符(char)
buffer :緩沖區(qū)來存儲字節(jié)(char[]或byte[])
length:讀的字節(jié)數(shù)(int)
返回
byte
setTimeout()
Serial.setTimeout()
說明
Serial.setTimeout()設(shè)置使用Serial.readBytesUntil() 或Serial.readBytes()時等待串口數(shù)據(jù)的最大毫秒值. 默認為1000毫秒。
Serial.setTimeout()繼承自Stream 類。
語法
Serial.setTimeout(time)
參數(shù)
time :以毫秒為單位的超時時間(long)。
返回結(jié)果
無
write()
說明
寫入二級制數(shù)據(jù)到串口。發(fā)送的數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或者一系列的字節(jié)為單位。如果寫入的數(shù)字為字符,需使用print()命令進行代替。
語法
Serial.write(val)
Serial.write(str)
Serial.write(buf, len)
Arduino Mega還支持:Serial1,Serial2,Serial3 (替代Serial)
參數(shù)
val: 以單個字節(jié)形式發(fā)的值
str: 以一串字節(jié)的形式發(fā)送的字符串
buf: 以一串字節(jié)的形式發(fā)送的數(shù)組
len: 數(shù)組的長度
返回結(jié)果
byte
write() 將返回寫入的字節(jié)數(shù),但是否使用這個數(shù)字是可選的
例子
void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop(){
Serial.write(45); // 發(fā)送一個值為45的字節(jié)
int bytesSent = Serial.write(“hello”); //發(fā)送字符串“hello”,返回該字符串的長度. }
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Arduino 语法、函数使用、最常用函数、arduino教程、arduino笔记、参考手册的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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