arduino语言详细说明

Arduino 是一种基于开源硬件和软件平台的微型控制器，它被广泛用于电子制作、物联网(IoT)项目和教育领域。它的编程语言是基于C/C++的简化版本，易于理解和使用，使得非专业程序员也能轻松进行硬件编程。 在 Arduino 语言中，有几个关键的概念和函数，这些是构建和控制 Arduino 项目的基础： 1. **常量**： - `HIGH` 和 `LOW` 用于表示数字 I/O 口的电平状态，1（高电平）和 0（低电平）。 - `INPUT` 和 `OUTPUT` 定义数字 I/O 口的方向，输入或输出。 - `true` 和 `false` 表示逻辑真和假。 2. **结构**： - `void setup()` 函数：这是 Arduino 程序的初始化部分，通常用来设置引脚模式、初始化变量和调用库函数。 - `void loop()` 函数：循环执行的主体部分，包含持续运行的代码。 3. **数字 I/O**： - `pinMode(pin, mode)` 函数：设置指定引脚 `pin` 为输入 `INPUT` 或输出 `OUTPUT`。 - `digitalWrite(pin, value)` 函数：将数字信号 `value`(HIGH 或 LOW) 写入指定引脚 `pin`。 - `digitalRead(pin)` 函数：读取指定引脚 `pin` 的数字输入信号，返回 HIGH 或 LOW。 4. **模拟 I/O**： - `analogRead(pin)` 函数：读取指定模拟引脚 `pin` 的值，返回 0 到 1023 的整数，对应 0 到 5V 电压范围。 - `analogWrite(pin, value)` 函数：在支持脉宽调制(PWM)的引脚上输出 PWM 信号，`value` 在 0 到 255 之间，用于控制电机速度或音量等。 5. **扩展 I/O**： - `shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)` 函数：通过 SPI 协议扩展外部 I/O，常用于连接像 74HC595 这样的移位寄存器芯片。 6. **时间函数**： - `millis()` 函数：返回自程序启动以来的毫秒数，循环计数直到溢出（大约 50 天）。 - `delay(ms)` 函数：延迟指定毫秒数。 - `delayMicroseconds(us)` 函数：延迟指定微秒数。 7. **数学函数**： - `min(x, y)` 和 `max(x, y)`：返回两个数中的最小值和最大值。 - `abs(x)`：计算数值的绝对值。 - `constrain(x, a, b)`：限制 `x` 在 `a` 和 `b` 之间的范围。 - `map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)`：线性映射函数，将 `value` 从一个范围映射到另一个范围。 - `pow(base, exponent)`：计算基数的指数次方。 - `sq(x)`：计算平方。 - `sqrt(x)`：计算平方根。 8. **三角函数**： - `sin(rad)`、`cos(rad)` 和 `tan(rad)`：计算给定弧度的正弦、余弦和正切值。 9. **随机数函数**： - `randomSeed(seed)`：设置随机数生成器的种子，通常使用模拟引脚的读数。 - `random(max)`：生成 0 到 `max-1` 之间的随机数。 - `random(min, max)`：生成 `min` 到 `max-1` 之间的随机数。 10. **外部中断函数**： - `attachInterrupt(interrupt, function, mode)`：注册中断服务函数，`interrupt` 为中断引脚，`function` 为响应函数，`mode` 为中断触发方式（低电平或变化）。 这些基本函数和概念构成了 Arduino 编程的核心，通过它们，用户可以控制硬件设备、处理传感器数据和实现复杂的交互功能。随着对这些知识的深入理解和实践，可以开发出各种创新的电子项目。