Arduino编程参考手册中文版.doc

《Arduino编程参考手册中文版》提供了全面的Arduino编程基础知识，涵盖了程序结构、控制结构、相关语法、运算符、数据类型以及I/O操作等关键概念。本文将深入解析这些知识点，帮助初学者理解并掌握Arduino编程。 1. **程序结构**： Arduino程序由两个主要函数组成：`setup()`和`loop()`。`setup()`在设备启动时执行一次，用于初始化工作，如设置引脚模式、初始化通信等；而`loop()`函数则无限循环执行，处理持续运行的任务和事件响应。 2. **控制结构**： - **if...else**：用于基于条件执行代码块。如果条件为真，执行if后的代码；否则执行else后的代码。 - **for**：用于迭代执行一段代码，通常在已知循环次数的情况下使用。 - **switch case**：多分支选择结构，根据表达式的值执行对应的代码块。 - **while**：在满足特定条件时持续执行代码。 - **do...while**：先执行一次代码，再检查条件，确保至少执行一次。 - **break**：退出当前循环或switch结构。 - **continue**：跳过当前循环迭代的剩余部分，继续下一次循环。 - **return**：结束函数执行，返回一个值（如果函数有返回值的话）。 - **goto**：不推荐使用，因为它会导致非结构化编程，但Arduino支持此关键字。 3. **相关语法**： - **;**：语句终止符，每个语句结束后都需要分号。 - **{ }**：大括号用于包围代码块。 - **//**：单行注释，从//开始到行末的文本被视为注释。 - `/**/`：多行注释，用于长篇注释。 - **#define**：宏定义，创建替换文本的预处理器指令。 - **#include**：包含其他文件，通常用于引入库。 4. **运算符**： - **算术运算符**：包括赋值`=`、加`+`、减`-`、乘`*`、除`/`、取模`%`。 - **比较运算符**：等于`==`、不等于`!=`、小于`<`、大于`>`、小于等于`<=`、大于等于`>=`。 - **布尔运算符**：逻辑与`&&`、逻辑或`||`、逻辑非`!`。 - **指针运算符**：`*`用于解引用，`&`获取变量地址。 - **位运算符**：位与`&`、位或`|`、位异或`^`、位非`~`、左移`<<`、右移`>>`。 5. **数据类型**： 包括`void`、`boolean`、`char`、`unsigned char`、`byte`、`int`、`unsigned int`、`word`、`long`、`unsigned long`、`float`、`double`、`string`、`String`（C++类）以及数组。同时，还有数据类型转换函数，如`char()`,`byte()`,`int()`,`word()`,`long()`,`float()`。 6. **I/O操作**： - 数字I/O：`pinMode()`设置引脚模式，`digitalWrite()`写入数字值，`digitalRead()`读取数字值。 - 模拟I/O：`analogReference()`设置参考电压，`analogRead()`读取模拟值，`analogWrite()`进行PWM输出。 - 高级I/O：`shiftOut()`、`pulseIn()`等用于更复杂的信号操作。 - 时间：`millis()`和`delay()`处理时间间隔，`delayMicroseconds()`处理微秒级延迟。 - 串口通讯：`Serial.begin()`初始化串口，`available()`检测可用数据，`read()`读取数据，`write()`发送数据，`flush()`清除缓冲区，`print()`和`println()`打印字符或字符串。 7. **辅助工具**： - `sizeof()`：计算变量或数据类型的字节数。 - ASCII码表：用于字符编码。 - 数字I/O辅助函数，如`HIGH`、`LOW`、`INPUT`、`OUTPUT`、`true`、`false`。 8. **变量作用域**： - `static`：静态变量在整个程序中保持其值。 - `volatile`：易变变量，用于标记可能在程序执行期间被外部因素更改的变量。 - `const`：不可改变的变量，声明后不能修改其值。 9. **中断**： - `attachInterrupt()`：关联中断服务函数。 - `detachInterrupt()`：取消中断关联。 - `interrupts()`和`noInterrupts()`：开启和关闭全局中断。 10. **数学库**： 提供了`min()`、`max()`、`abs()`、`constrain()`、`map()`、`pow()`、`sqrt()`、三角函数`sin()`, `cos()`, `tan()`以及随机数生成函数`randomSeed()`和`random()`。 11. **位操作**： `lowByte()`和`highByte()`获取字节的低8位和高8位，`bitRead()`、`bitWrite()`、`bitSet()`、`bitClear()`和`bit()`用于操作二进制位。 通过学习和实践这些基本概念，你可以构建出各种功能丰富的Arduino项目，从简单的LED控制到复杂的传感器系统，Arduino编程为探索电子和物联网世界提供了强大的工具。