ARDUINO教程第二讲课稿

Arduino基础教程——基本函数的使用Arduino语言Arduino语言是建立在C/C++基础上的，其实也就是基础的C语言，Arduino语言只不过把AVR单片机（微控制器）相关的一些参数设置都函数化，不用我们去了解他的底层，让我们不了解AVR单片机（微控制器）的朋友也能轻松上手。Arduino语言关键字：ifif...elseforswitchCasewhiledo...whilebreakcontinuereturngotoArduino语言语法符号：;{}///**/运算符：=+-*/%Arduino语言数据类型：boolean布尔类型charbyte字节类型intunsignedintlongunsignedlongfloatdoublestringarrayvoid数据类型转换：char()byte()int()long()float()Arduino语言常量：HIGH|LOW表示数字IO口的电平，HIGH表示高电平（1），LOW表示低电平（0）。INPUT|OUTPUT表示数字IO口的方向，INPUT表示输入（高阻态），OUTPUT表示输出（AVR能提供5V电压40mA电流）。true|falsetrue表示真（1），false表示假（0）。Arduino语言/*************Arduino语言*************/结构voidsetup()初始化变量，管脚模式，调用库函数等voidloop()连续执行函数内的语句一、数字I/O口的操作函数1、pinMode(pin,mode);2、digitalWrite(pin,value);3、digitalRead(pin);1、pinMode(pin,mode)pinMode函数用以配置引脚与输出或输入模式，它是一个无返回值函数。函数有两个参数，pin和mode。Pin参数表示要配置的引脚，mode参数表示设置的参数INPUT（输入）和OUTPUT（输出）。INPUT参数用于读取信号，OUTPUT用于输出控制信号。PIN的范围是数字引脚0~13，也可以把模拟引脚（A0~A5）作为数字引脚使用，此时编号为14脚对应模拟引脚0,19脚对应模拟引脚5.一般会放在setup里，先设置再使用2、digitalWrite(pin,value)该函数的作用是设置引脚的输出电压为高电平或低电平。该函数也是一个无返回值的函数。Pin参数表示所要设置的引脚，value参数表示输出的电压HIGH（高电平）或LOW（低电平）。注意：使用前必须先用pinMode设置。3、digitalRead(pin)该函数在引脚设置为输入的情况下，可以获取引脚的电压情况HIGH（高电平）或者LOW第电平。例程intbutton=9;//设置第9脚为按钮输入引脚intLED=13;//设置第13脚为LED输出引脚，内部连上板上的LED灯。voidsetup(){pinMode(button,INPUT);//设置为输入pinMode(LED,OUTPUT);//设置为输出}voidloop(){if(digitalRead(button)==LOW)//如果读取低电平digitalWrite(LED,HIGH);//13脚输出高电平elsedigitalWrite(LED,LOW);//否则输出低电平}二、模拟I/O口的操作函数1、analogReference(type);2、analogRead(pin);3、analogWrite(pin,value);1、analogReference(type)该函数用于配置模拟引脚的参考电压。有3种类型。DEFAULT:默认值，参考电压是5V.INTERNAL:低电压模式，使用片内基准电压源2.56VEXTERNAL:扩展模式,通过AREF引脚获取参考电压。注意：不使用本函数的话，默认是参考电压5V。使用AREF接参考电压，需接个5K欧的上拉电阻。2、analogRead(pin)用于读取引脚的模拟量电压值，每读取一次需要花100US的时间。参数pin表示所要获取模拟量电压值的引脚，返回为int型。精度10位，返回值从0~1023。注意：函数参数的pin范围是0~5，对应板上的模拟口A0~A5。3、analogWrite(pin,value)该函数是通过PWM的方式在引脚上输出一个模拟量。PWM——Pulse-WidthModulation——脉冲宽度调制PWM输出的一般形式：主要用于LED亮度控制，电机转速控制等方面。Arduino中的PWM的频率大约为490HZ。UNO板上支持以下数字引脚（不是模拟输入引脚）作为PWM模拟输出：3、5、6、9、10、11.板上带PWM输出的都有~号。注意：PWM输出位数为8位，从0~255例程intsensor=A0;//A0引脚读取电位器intLED=11;//第11引脚输出LEDvoidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){intv;v=analogRead(sensor);Serial.println(v,DEC);//可以观察读取的模拟量analogWrite(LED,v/4);//读回的值范围是0~1023结果除以4才能得到0~255的区间值}三、高级I/OPulseln(pin,state,timeout)该函数用于读取引脚脉冲的时间长度，脉冲可以是HIGH或者LOW。如果是HIGH,函数将先等引脚变为高电平，然后开始计时，一直到变为低电平。返回脉冲持续的时间长度，单位为ms.如果超时没有读到的话，返回0.例程说明：做一个按钮脉冲计时器，测一下按钮的时间，测测谁的反应快，看谁能按出最短的时间。按钮接第3脚intbutton=3;intcount;voidsetup(){pinMode(button,INPUT);}voidloop(){count=pulseIn(button,HIGH);if(count!=0){Serial.println(count,DEC);count=0;}}四、时间函数1、delay(ms);2、delayMicroseconds(us);3、millis();4、micros();1、delay(ms);延时函数，参数是延时的时长，单位是ms(毫秒）。例程——跑马灯voidsetup(){pinMode(6,OUTPUT);//定义为输出pinMode(7,OUTPUT);pinMode(8,OUTPUT);pinMode(9,OUTPUT);}voidloop(){inti;for(i=6;i=9;i++)//依次循环四盏灯{digitalWrite(i,HIGH);//点亮LEDdelay(1000);//持续1秒digitalWrite(i,LOW);//熄灭LEDdelay(1000);//持续1秒}}2、delayMicroseconds(us);延时函数，参数是延时的时长，单位是us(微秒）。1ms=1000us.该函数可以产生更短的延时。3、millis()应用该函数，可以获取单片机通电到现在运行的时间长度，单位是ms.系统最长的记录时间为9小时22分，超出从0开始。返回值是unsignedlong型。该函数适合作为定时器使用，不影响单片机的其他工作。（使用delay函数期间无法做其他工作。）1000毫秒=1秒例程——延时10秒后自动点亮的灯intLED=13;unsignedlongi,j;voidsetup(){pinMode(LED,OUTPUT);i=millis();//读入初始值}voidloop(){j=millis();//不断读入当前时间值if((j-i)10000)//如果延时超过10秒，点亮LED{digitalWrite(LED,HIGH);}elsedigitalWrite(LED,LOW);}4、micros()该函数返回开机到现在运行的微秒值。返回值是unsignedlong.70分钟溢出。1000微秒=1毫秒例程原理连续按按钮，看你的反应有多快。按钮接D3;从第2按开始，每按一次会减去上一次按的时间，看你连续按的间隔时间有多快。例程——显示当前的微秒值unsignedlongtime;voidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){Serial.print(Time:);time=micros();//读取当前的微秒值Serial.println(time);//打印开机到目前运行的微秒值datadelay(1000);//延时1秒}例程——跑马灯intLED=13;unsignedlongi,j;voidsetup(){pinMode(LED,OUTPUT);i=micros();//读入初始值}voidloop(){j=micros();//不断读入当前时间值if((j-i)1000000)//如果延时超过10秒，点亮LED{digitalWrite(LED1+k,HIGH);}elsedigitalWrite(LED,LOW);}五、中断函数1、attachInterrupt(interrput,function,mode);2、detachInterrupt(interrput);日常生活中的中断你在看书，电话铃响，于是你在书上做上记号，去接电话，与对方通话；门铃响了，有人敲门，你让打电话的对方稍等一下，你去开门，并在门旁与来访者交谈，谈话结束，关好门；回到电话机旁，继续通话，接完电话后再回来从做记号的地方接着看书。看书接电话与来访者交谈电话铃响敲门声看书接电话中断的概念单片机中的中断概念中断——由于某一随机事件的发生，计算机暂停原程序的运行，转去执行另一程序（随机事件），处理完毕后又自动返回原程序继续运行。中断源——引起中断的原因，或能发生中断申请的来源。主程序——计算机现行运行的程序。中断服务子程序——处理突发事件的程序。主程序主程序中断服务程序1中断服务程序1中断服务程序2随机事件1随机事件21、attachInterrupt(interrput,function,mode);该函数用于设置外部中断，函数有3个参数，分别表示中断源，中断处理函数和触发模式。中断源可选0或者1，对应2或者3号数字引脚。中断处理函数是一段子程序，当中断发生时执行该子程序部分。触发模式有四种类型，LOW(低电平触发）、CHANGE(变化时触发）、RISING（低电平变为高电平触发）、FALLING(高电平变为低电平触发）例程原理数字D2口接按钮开关，D4口接LED灯1(红色）。D5口接LED2（绿色）。在例程中，LED3每秒闪烁一次。使用中断0来控制LED1，中断1来控制LED2。按下按钮，马上响应中断，由于中断响应速度快，LED3不受影响，继续闪烁。比查询的效率要高。尝试4个参数，例程1试验LOW，CHANGE参数，例程2试验RISING和FALLING参数。volatileintstate1=LOW,state2=LOW;intLED1=4;intLED2=5;intLED3=13;//使用板载的LED灯voidsetup(){pinMode(LED1,OUTPUT);pinMode(LED2,OUTPUT);pinMode(LED3,OUTPUT);attachInterrupt(0,LED1_Change,LOW);//低电平触发attachInterrupt(1,LED2_Change,CHANGE);//任意电平变化触发}voidloop(){digitalWrite(LED3,HIGH);delay(50