Arduino语言介绍
Arduino语言介绍
Arduino语言是建立在C/C++基础上的，其基础是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，让不了解AVR单片机（微控制器）的朋友也能轻松上手。
基础C语言
关键字：
- if 条件选择语句
- if...else 条件选择语句
- for for 循环语句
- switch case 并行多分支选择
- while 循环语句
- do... while 循环语句
- break 强制跳出循环
- continue 继续
- return 返回
- goto 无条件转移
变量的作用范围（作用域）：
作用范围与该变量在哪儿声明有关，大致分为如下两种。
1、全局变量：若在程序开头的声明区或者是在没有大括号限制的声明区，所声明的变量的作用域为整个程序。
2、局部变量：若在大括号内的声明区所声明的变量，其作用域将受限于大括号。若在主程序与各函数中都声明了相同名称的变量，则离开主程序或函数，该变量将自动消失。
语法符号：
- ; 每个语句和数据定义的最后必须有一个分号，这个千万不要漏写了。
- {} 大括号内的内容是函数体，即{......}。
- / * * / C语言的注释以 / * 开始,以 * / 结束，注释可以跟在指令之后，也可以在独立一行中。
- // 注释也可以用 “//”开头，该符号右边整行都是注释。
赋值运算符：
- = (指定) 例如：A=x 将x变量的值放入A变量；
- += （加入） 例如：B+=x 将B变量的值与x变量的值相加，其和放入B变量，与B=B+x相同。
- -= （减去） 例如：C-=x 将C变量的值减去x变量的值，其差放入C变量，与C=C-x相同。
- *= （乘入） 例如：D*=x 将D变量的值与x变量的值相乘，其积放入D变量，与D=D*x相同。
- /= （除） 例如：E/=x 将E变量的值除以x变量的值，其商放入E变量，与E=E/x相同。
- %= （取余） 例如：F%=x 将F变量的值除以x变量的值，其余数放入F变量，与F=F%x相同。
- &= （或运算） 例如：G&=x 将G变量的值与x变量的值相AND运算，其结果放入G变量，与G=G&x相同。
- |= (或运算） 例如：H|=x 将H变量的值与x变量的值相OR运算，其结果放入H变量，与H=H|x相同。
- ^= (互斥或) 例如：I^=x 将I变量的值与x变量的值相XOR运算，其结果放入I变量，与I=I^x相同。
- <<= (左移) 例如：J<<=n 将J变量的值左移n位，与J=J<<n相同。
- >>= (右移) 例如：K>>=n 将K变量的值右移n位，与K=K>>n相同。
算数运算符：
- + （加） 例如：A=x+y 将x与y变量的值相加，其和放入A变量；
- - （减） 例如：B=x-y 将x变量的值减去y变量的值，其差放入B变量；
- * （乘）例如：C=x*y 将x与y变量的值相乘，其积放入C变量；
- / （除）例如：D=x/y 将x变量的值除以y变量的值，其商放入D变量；
- % （取余）例如：E=x%y 将x变量的值除以y变量的值，其余数放入E变量；
关系运算符：
- == （相等）例如：x==y 比较x与y变量的值是否相等，相等则其结果为1，不相等则为0；
- != （不等）例如：x!=y 比较x与y变量的值是否相等，不相等则其结果为1，相等则为0；
- < （小于）例如：x<y 若x变量的值小于y变量的值，其结果为1，否则为0；
- > （大于）例如：x>y 若x变量的值大于y变量的值，其结果为1，否则为0;
- <= (小等于)例如: x<=y 若x变量的值小等于y变量的值，其结果为1，否则为0;
- >= （大等于)例如: x>=y 若x变量的值大等于y变量的值，其结果为1，否则为0;
逻辑运算符：
- && （与运算）
- 例（x>y）&&（y>z）若x变量的值大于y变量的值，且y变量的值大于z变量的值，则其结果为1，否则为0。
- || （或运算）
- 例（x>y)||（y>z）若x变量的值大于y变量的值，或y变量的值大于z变量的值，则其结果为1，否则为0。
- ！ （非运算）例 !(x>y) 若x变量的值大于y变量的值，则其结果为0，否则为1。
递增/减运算符:
- ++ (加1) 例如：x++ 将x变量的值加1；（在使用i之后，再使i值加1）
- -- （减1） 例如：x-- 将x变量的值减1。（在使用i之后，再使i值减1）
数据类型：
- char 字符 8bit
- unsigned char 无符号字符 8bit
- int 整数 16bit
- unsigned int 无符号整数 16bit
- long 长整数 32bit
- unsigned long 无符号长整数 32bit
- float 浮点数 32bit
- double 双倍精度浮点数 64bit
- array 数组
- void 无 0
为什么要定义变量？定义变量就相当于给存储地址取个名字。
数据类型转换：
- char()
- byte()
- int()
- long()
- float()
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 / false true 表示真（1），false表示假（0）。
以上为基础c语言的关键字和符号
Arduino 语言
结构
- void setup() 初始化变量，管脚模式，调用库函数等
- void loop() 连续执行函数内的语句
功能
数字 I/O
- pinMode(pin, mode) 数字IO口输入输出模式定义函数，pin表示为0～13， mode表示为INPUT或OUTPUT。
- digitalWrite(pin, value) 数字IO口输出电平定义函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如定义HIGH可以驱动LED。
- int digitalRead(pin) 数字IO口读输入电平函数，pin表示为0～13，value表示为HIGH或LOW。比如可以读数字传感器。
模拟 I/O
- int analogRead(pin) 模拟IO口读函数，pin表示为0～5（Arduino Diecimila为0～5，Arduino nano为0～7）。比如可以读模拟传感器（10位AD，0～5V表示为0～1023）。
- analogWrite(pin, value) - PWM 数字IO口PWM输出函数，Arduino数字IO口标注了PWM的IO口可使用该函数，pin表示3, 5, 6, 9, 10, 11，value表示为0～255。比如可用于电机PWM调速或音乐播放。
扩展 I/O
- shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value) SPI外部IO扩展函数，通常使用带SPI接口的74HC595做8个IO扩展，dataPin为数据口，clockPin为时钟口，bitOrder为数据传输方向（MSBFIRST高位在前，LSBFIRST低位在前），value表示所要传送的数据（0～255），另外还需要一个IO口做74HC595的使能控制。
- unsigned long pulseIn(pin, value) 脉冲长度记录函数，返回时间参数（us），pin表示为0～13，value为HIGH或LOW。比如value为HIGH，那么当pin输入为高电平时，开始计时，当pin输入为低电平时，停止计时，然后返回该时间。
时间函数
- unsigned long millis() 返回时间函数（单位ms），该函数是指，当程序运行就开始计时并返回记录的参数，该参数溢出大概需要50天时间。
- delay(ms) 延时函数（单位ms）。
- delayMicroseconds(us) 延时函数（单位us）。
数学函数
- min(x, y) 求最小值
- max(x, y) 求最大值
- abs(x) 计算绝对值
- constrain(x, a, b) 约束函数，下限a，上限b，x必须在ab之间才能返回。
- map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) 约束函数，value必须在fromLow与toLow之间和fromHigh与toHigh之间。
- pow(base, exponent) 开方函数，base的exponent次方。
- sq(x) 平方
- sqrt(x) 开根号
三角函数
- sin(rad)
- cos(rad)
- tan(rad)
随机数函数
- randomSeed(seed) 随机数端口定义函数，seed表示读模拟口analogRead(pin)函数 。
- long random(max) 随机数函数，返回数据大于等于0，小于max。
- long random(min, max) 随机数函数，返回数据大于等于min，小于max。
外部中断函数
- attachInterrupt(interrupt, , mode) 外部中断只能用到数字IO口2和3，interrupt表示中断口初始0或1，表示一个功能函数，mode：LOW低电平中断，CHANGE有变化就中断，RISING上升沿中断，FALLING 下降沿中断。
- detachInterrupt(interrupt) 中断开关，interrupt=1 开，interrupt=0 关。
中断使能函数
- interrupts() 使能中断
- noInterrupts() 禁止中断
串口收发函数
- Serial.begin(speed) 串口定义波特率函数，speed表示波特率，如9600，19200等。
- int Serial.available() 判断缓冲器状态。
- int Serial.read() 读串口并返回收到参数。
- Serial.flush() 清空缓冲器。
- Serial.print(data) 串口输出数据。
- Serial.println(data) 串口输出数据并带回车符。
Arduino语言库文件
官方库文件
- EEPROM - EEPROM读写程序库
- Ethernet - 以太网控制器程序库
- LiquidCrystal - LCD控制程序库
- Servo - 舵机控制程序库
- SoftwareSerial - 任何数字IO口模拟串口程序库
- Stepper - 步进电机控制程序库
- Wire - TWI/I2C总线程序库
- Matrix - LED矩阵控制程序库
- Sprite - LED矩阵图象处理控制程序库
非官方库文件
- DateTime - a library for keeping track of the current date and time in software.
- Debounce - for reading noisy digital inputs (e.g. from buttons)
- Firmata - for communicating with applications on the computer using a standard serial protocol.
- GLCD - graphics routines for LCD based on the KS0108 or equivalent chipset.
- LCD - control LCDs (using 8 data lines)
- LCD 4 Bit - control LCDs (using 4 data lines)
- LedControl - for controlling LED matrices or seven-segment displays with a MAX7221 or MAX7219.
- LedControl - an alternative to the Matrix library for driving multiple LEDs with Maxim chips.
- Messenger - for processing text-based messages from the computer
- Metro - help you time actions at regular intervals
- MsTimer2 - uses the timer 2 interrupt to trigger an action every N milliseconds.
- OneWire - control devices (from Dallas Semiconductor) that use the One Wire protocol.
- PS2Keyboard - read characters from a PS2 keyboard.
- Servo - provides software support for Servo motors on any pins.
- Servotimer1 - provides hardware support for Servo motors on pins 9 and 10
- Simple Message System - send messages between Arduino and the computer
- SSerial2Mobile - send text messages or emails using a cell phone (via AT commands over software serial)
- TextString - handle strings
- TLC5940 - 16 channel 12 bit PWM controller.
- X10 - Sending X10 signals over AC power lines
以上库文件都需要下载到编译环境（如下目录：arduino-0022\hardware\libraries）中才能使用。
