Arduino编程参考手册中文版.docx

1、Arduino编程参考手册中文版Arduino编程参考手册首页程序结构 setup()loop()控制结构ifif.elseforswitch casewhiledo.whilebreakcontinuereturngoto相关语法 ; 分号 大括号/ 单行注释/*/ 多行注释#define 宏定义#include 文件包含算术运算符= 赋值+ (加)- (减)* (乘)/ (除) % (取模)比较运算符= 等于 != (不等于) (大于)= (大于等于)布尔运算符& (逻辑与)| (逻辑或) ! (逻辑非)指针运算符* 指针运算符& 地址运算符位运算& (位与)| (位或) (位异或) (位

2、非) (右移)复合运算符+ (自加)- (自减)+= (复合加)-= (复合减)*= (复合乘)/= (复合除)&= (复合与)|= (复合或)范围HIGH | LOWINPUT | OUTPUTtrue | false整型常量浮点数常量数据类型voidbooleancharunsigned charbyteintunsigned intwordlongunsigned longfloatdoublestringString(c+)array数据类型转换char()byte()int()word()long()float()变量作用域变量作用域static (静态变量)volatile (易变

3、变量)const (不可改变变量)辅助工具sizeof() (sizeof运算符)ASCII码表数字I/OpinMode()digitalWrite()digitalRead()模拟I/OanalogReference()analogRead()analogWrite()指高级I/OshiftOut()pulseIn()时间millis()delay(ms)delayMicroseconds(us)数学库min()max()abs()constrain()map()pow()sqrt()三角函数sin(rad)cos(rad)tan(rad)随机数randomSeed()random()ran

4、dom()位操作lowByte()highByte()bitRead()bitWrite()bitSet()bitClear()bit()设置中断函数attachInterrupt()detachInterrupt()interrupts()noInterrupts()串口通讯begin()available()read()flushprint()println()write()peak()serialEvent()程序结构(本节直译自Arduino官网最新Reference)在Arduino中, 标准的程序入口main函数在内部被定义, 用户只需要关心以下两个函数:setup()当Ardui

5、no板起动时setup()函数会被调用。用它来初始化变量，引脚模式，开始使用某个库，等等。该函数在Arduino板的每次上电和复位时只运行一次。loop()在创建setup函数，该函数初始化和设置初始值，loop()函数所做事的正如其名，连续循环，允许你的程序改变状态和响应事件。可以用它来实时控制arduino板。示例：int buttonPin = 3;void setup() Serial.begin(9600); /初始化串口 pinMode(buttonPin, INPUT); /设置3号引脚为输入模式void loop() if (digitalRead(buttonPin) = H

6、IGH) serialWrite(H); else serialWrite(L); delay(1000);控制语句ifif，用于与比较运算符结合使用，测试是否已达到某些条件，例如一个输入数据在某个范围之外。使用格式如下：if (value 50) / 这里加入你的代码该程序测试value是否大于50。如果是，程序将执行特定的动作。换句话说，如果圆括号中的语句为真，大括号中的语句就会执行。如果不是，程序将跳过这段代码。大括号可以被省略，如果这么做，下一行（以分号结尾）将成为唯一的条件语句。 if (x 120) digitalWrite(LEDpin, HIGH); if (x 120)dig

7、italWrite(LEDpin, HIGH); if (x 120) digitalWrite(LEDpin, HIGH); if (x 120) digitalWrite(LEDpin1, HIGH); digitalWrite(LEDpin2, HIGH); / 都是正确的圆括号中要被计算的语句需要一个或多个操作符。if.else与基本的if语句相比，由于允许多个测试组合在一起，if/else可以使用更多的控制流。例如，可以测试一个模拟量输入，如果输入值小于500，则采取一个动作，而如果输入值大于或等于500，则采取另一个动作。代码看起来像是这样：if (pinFiveInput 500

8、) / 动作Aelse / 动作Belse中可以进行另一个if测试，这样多个相互独立的测试就可以同时进行。每一个测试一个接一个地执行直到遇到一个测试为真为止。当发现一个测试条件为真时，与其关联的代码块就会执行，然后程序将跳到完整的if/else结构的下一行。如果没有一个测试被验证为真。缺省的else语句块，如果存在的话，将被设为默认行为，并执行。注意：一个else if语句块可能有或者没有终止else语句块，同理。每个else if分支允许有无限多个。if (pinFiveInput = 1000) / 执行动作Belse / 执行动作C另外一种表达互斥分支测试的方式，是使用switch ca

9、se语句。forfor语句 描述 for语句用于重复执行被花括号包围的语句块。一个增量计数器通常被用来递增和终止循环。for语句对于任何需要重复的操作是非常有用的。常常用于与数组联合使用以收集数据/引脚。for循环的头部有三个部分：for (初始化部分; 条件判断部分; 数据递增部分) /语句块。初始化部分被第一个执行，且只执行一次。每次通过这个循环，条件判断部分将被测试;如果为真，语句块和数据递增部分就会被执行,然后条件判断部分就会被再次测试，当条件测试为假时，结束循环。示例：/使用一个PWM引脚使LED灯闪烁int PWMpin = 10; / LED在10号引脚串联一个470欧姆的电阻v

10、oid setup() /这里无需设置void loop() for (int i=0; i = 255; i+) analogWrite(PWMpin, i); delay(10); 编码提示：C中的for循环比在其它计算机语言中发现的for循环要灵活的多，包括BASIC。三个头元素中的任何一个或全部可能被省略，尽管分号是必须的。而且初始化部分、条件判断部分和数据递增部分可以是任何合法的使用任意变量的C语句。且可以使用任何数据类型包括floats。这些不常用的类型用于语句段也许可以为一些罕见的编程问题提供解决方案。例如，在递增部分中使用一个乘法将形成对数级增长：for(int x = 2;

11、x -1; i = i + x) analogWrite(PWMpin, i); if (i = 255) x = -1; / 在峰值切换方向 delay(10); switch caseswitch case 语句就像if语句，switch.case通过允许程序员根据不同的条件指定不同的应被执行的代码来控制程序流。特别地，一个switch语句对一个变量的值与case语句中指定的值进行比较。当一个case语句被发现其值等于该变量的值。就会运行这个case语句下的代码。break关键字将中止并跳出switch语句段，常常用于每个case语句的最后面。如果没有break语句，switch语句将继续

12、执行下面的表达式（“持续下降”）直到遇到break，或者是到达switch语句的末尾。示例： switch (var) case 1: /当var等于1执行这里 break; case 2: /当var等于2执行这里 break; default: / 如果没有匹配项，将执行此缺省段 / default段是可选的 语法 switch (var) case label: / statements break; case label: / statements break; default: / statements参数var: 与不同的case中的值进行比较的变量 label: 相应的case的

13、值whilewhile循环描述：while循环将会连续地无限地循环，直到圆括号（）中的表达式变为假。被测试的变量必须被改变，否则while循环将永远不会中止。这可以是你的代码，比如一个递增的变量，或者是一个外部条件，比如测试一个传感器。语法： while(expression) / statement(s)参数：expression - 一个（布尔型）C语句，被求值为真或假示例：var = 0; while(var 200) / 做两百次重复的事情 var+; do.whiledo循环do循环与while循环使用相同方式工作，不同的是条件是在循环的末尾被测试的，所以do循环总是至少会运行一次。

14、do / 语句块 while (测试条件);示例：do delay(50); / 等待传感器稳定 x = readSensors(); / 检查传感器的值 while (x 100);breakbreak用于中止do，for，或while循环，绕过正常的循环条件。它也用于中止switch语句。示例： for (x = 0; x threshold) / bail out on sensor detect x = 0; break; delay(50);continuecontinue语句跳过一个循环的当前迭代的余下部分。（do，for，或while）。通过检查循环测试条件它将继续进行随后的迭代

15、。示例：for (x = 0; x 40 & x 400) return 1; else return 0; return 关键字对测试一段代码很方便，不需“注释掉”大段的可能是错误的代码。void loop()/在此测试代码是个好想法return;/ 这里是功能不正常的代码/ 这里的代码永远也不会执行goto在程序中转移程序流到一个标记点语法：label: goto label; / sends program flow to the label 提示：在C程序中不建议使用goto，而且一些C编程书的作者主张永远不要使用goto语句，但是明智地使用它可以 简化某些代码。许多程序员不赞成使用g

16、oto的原因是，无节制地使用goto语句很容易产生执行流混乱的很难被调试程序。 尽管如是说，仍然有很多使用goto语句而大大简化编码的实例。其中之一就是从一个很深的循环嵌套中跳出去，或者是if逻辑块，在某人些条件下。示例： for(byte r = 0; r -1; g-) for(byte b = 0; b 250) goto bailout; / 其它语句。 bailout:相关语法分号用于一个语句的结束示例 int a = 13;提示忘记在一行的末尾加一个分号将产生一个编译器错误。该错误信息可能是明显的，且会提及丢失分号，但也许不会。如果出现一个不可理喻的或看起来不合逻辑的错误，其中一个

17、首先要做的事就是检查分号丢失。编译器会在前一行的附近发出抱怨。大括号大括号（又称括弧或花括号）是C语言的主要组成部分。它们用在几个不同的结构中，大致如下，这可能会令初学者感到困惑。一个左大括号必须有一个右大括号跟在后面。这是一个常被称为平衡括号的条件。Arduino IDE（集成开发环境）包含一个方便的特性以检验平衡大括号。只需选择一个大括号，甚至直接在一个大括号后面点击插入点，然后它的逻辑上的同伴就会高亮显示。目前此功能有些许错误，因为IDE经常在文本中（错误地）发现一个已经被注释掉的大括号。初级程序员，和从BASIC转到C的程序员常常发现使用大括号令人困惑或畏缩。毕竟，用同样的大括号在子例

18、程（函数）中替换RETURN语句，在条件语句中替换ENDIF语句和在FOR循环中替换NEXT语句。由于大括号的使用是如此的多样，当插入一个需要大括号的结构时，直接在打出开括号之后打出闭括号是个不错的编程实践。然后在大括号之间插入一些回车符，接着开始插入语句。你的大括号，还有你的态度，将永远不会变得不平衡。不平衡的大括号常常导致古怪的，难以理解的编译器错误，有时在大型程序中很难查出。因为它们的多样的使用，大括号对于程序的语法也是极其重要的，对一个大括号移动一行或两行常常显著地影响程序的意义。大括号的主要用法/函数 void myfunction(datatype argument) statem

19、ents(s) /循环 while (boolean expression) statement(s) do statement(s) while (boolean expression); for (initialisation; termination condition; incrementing expr) statement(s) /条件语句 if (boolean expression) statement(s) else if (boolean expression) statement(s) else statement(s) 注释注释是程序中的一些行，用于让自己或他人了解程序

20、的工作方式。他们会被编译器忽略，而不会输出到控制器，所以它们不会占用Atmega芯片上的任何空间。注释唯一的目的是帮助你理解（或记忆）你的程序是怎样工作的，或者是告知其他人你的程序是怎样工作的。标记一行为注释只有两种方式：示例 x = 5; /这是一个单行注释。此斜线后的任何内容都是注释 /直到该行的结尾 /* 这是多行注释 - 用它来注释掉整个代码块if (gwb = 0) /在多行注释中使用单行注释是没有问题的x = 3; /* 但是其中不可以使用另一个多行注释 - 这是不合法的 */别忘了加上“关闭”注释符 - 它们必须是平衡的*/提示当实验代码时，“注释掉”你的程序的一部分来移除可能是

21、错误的行是一种方便的方法。这不是把这些行从程序中移除，而是把它们放到注释中，所以编译器就会忽略它们。这在定位问题时，或者当程序无法编译通过且编译错误信息很古怪或没有帮助时特别有用。define#define 宏定义宏定义是一个有用的C组件，它允许程序员在程序编译前给常量取一个名字。在arduino中定义的常量不会在芯片中占用任何程序空间。编译器在编译时会将这些常量引用替换为定义的值。这虽然可能有些有害的副作用，举例来说，一个已被定义的常量名被包含在一些其它的常量或变量名中。那样的话该文本将被替换成被定义的数字（或文本）。通常，用const关键字定义常量是更受欢迎的且用来代替#define会很有

22、用。Arduino宏定义与C宏定义有同样的语法语法#define constantName value 注意#是必须的示例：#define ledPin 3/ 编译器在编译时会将任何提及ledPin的地方替换成数值3。提示#define语句的后面分号。如果你加了一个，编译器将会在进一步的页面引发奇怪的错误。#define ledPin 3; / this is an error 类似地，包含一个等号通常也会在进一步的页面引发奇怪的编译错误。#define ledPin = 3 / this is also an error include#include 包含#include用于在你的sket

23、ch中包含外部的库。这使程序员可以访问一个巨大的标准C库（预定义函数集合）的集合。AVR C库（AVR是Atmel芯片的一个基准，Arduino正是基于它）的主参考手册页在这里。注意#include和#define相似，没有分号终止符，且如果你加了，编译器会产生奇怪的错误信息。示例该示例包含一个用于输出数据到程序空间闪存的库，而不是内存。这会为动态内存需求节省存储空间且使需要创建巨大的查找表变得更实际。#include prog_uint16_t myConstants PROGMEM = 0, 21140, 702 , 9128, 0, 25764, 8456,0,0,0,0,0,0,0,0

24、,29810,8968,29762,29762,4500;算术运算符赋值=赋值运算符（单个等号）把等号右边的值存储到等号左边的变量中。 在C语言中单个等号被称为赋值运算符。它与在代数课中的意义不同，后者象征等式或相等。赋值运算符告诉微控制器求值等号右边的变量或表达式，然后把结果存入等号左边的变量中。示例 int sensVal; /声明一个名为sensVal的整型变量 senVal = analogRead(0); /存储（数字的）0号模拟引脚的输入电压值到sensVal编程技巧赋值运算符（=号）左边的变量需要能够保存存储在其中的值。如果它不足以大到容纳一个值，那个存储在该变量中的值将是错误的

25、。不要混淆赋值运算符 = （单个等号）和比较运算符 = （双等号），后者求值两个表达式是否相等。加，减，乘，除描述这些运算符（分别）返回两人运算对象的和，差，积，商。这些操作受运算对象的数据类型的影响。所以，例如，9 / 4结果是2，如果9和2是整型数。这也意味着运算会溢出，如果结果超出其在相应的数据类型下所能表示的数。（例如，给整型数值32767加1结果是-32768）。如果运算对象是不同的类型，会用那个较大的类型进行计算。如果其中一个数字（运算符）是float类型或double类型，将采用浮点数进行计算。示例y = y + 3;x = x - 7;i = j * 6;r = r / 5;语

26、法result = value1 + value2;result = value1 - value2;result = value1 * value2;result = value1 / value2;参数：value1:任何变量或常量value2:任何变量或常量编程技巧：要知道整型常量默认为int型，因此一些常量计算可能会溢出（例如：60 * 1000将产生负的结果）选择一个大小足够大的变量以容纳你的最大的计算结果。要知道你的变量在哪一点将会“翻转”且要知道在另一个方向上会发生什么，例如：（0 - 1）或（0 - 32768）。对于数学需要分数，就使用浮点变量，但是要注意它们的缺点：占用空间大，计算速度慢。使用强制类型转换符例如：（int)myFloat以在运行中转换一个变量到另一个类型。取模%（取模）描述计算一个数除以另一个数的余数。这对于保持一个变量在一个特定的范围很有用（例如：数组的大小）。语法 result = dividend % divisor 参数dividend: 被除数divisor: 除数结果：余数示例x = 7 % 5; / x now contains 2x = 9 % 5; / x now contains 4x = 5 % 5; / x now contains 0x = 4 % 5; / x now co