8.2.2 arduino 基本语法概述

Arduino 的语言系统在设计时参考了C、C++、Java，是一种综合性的简洁语言，语法更类似于C++，但是不支持C++的异常处理，没有STL库，你可以把它当作是精简后的C++。

Arduino 基本语法中，注释、宏定义、库文件包含、变量、函数、流程控制、类、继承、多态..... 都与 C++ 高度类似，在此不再赘述，着重要介绍的是，Arduino中的一些API实现。

1.程序结构

一个 Arduino 程序分为两大部分: setup() 与 loop() 函数。

• void setup():在这个函数里初始化Arduino的程序，使主循环程序在开始之前设置好相关参数,初始化变量、设置针脚的输出\输入类型、设置波特率...。该函数只会在上电或重启时执行一次。

• void loop():这是Arduino的主函数。这套程序会一直重复执行，直到电源被断开。

2.常量

在 Arduino 中封装了一些常用常量,比如:

• HIGH | LOW（引脚电压定义）

• INPUT|OUTPUT（数字引脚（Digital pins）定义）

• true | false（逻辑层定义）

3.通信_Serial

Serial用于Arduino控制板和一台计算机或其他设备之间的通信。您可以使用Arduino IDE内置的串口监视器与Arduino板通信。点击工具栏上的串口监视器按钮，调用begin()函数（选择相同的波特率）。

• Serial.begin() 初始化串口波特率

  描述:将串行数据传输速率设置为位/秒（波特）。与计算机进行通信时，可以使用这些波特率：300，1200，2400，4800，9600，14400，19200，28800，38400，57600或115200。当然，您也可以指定其他波特率 - 例如，引脚0和1和一个元件进行通信，它需要一个特定的波特率。

  语法:Serial.begin(speed)

  参数:speed: 位/秒 (波特) - long

  返回:无

• Serial.print() 从串口打印输出数据

  需求:

  以人们可读的ASCII文本形式打印数据到串口输出。此命令可以采取多种形式。每个数字的打印输出使用的是ASCII字符。浮点型同样打印输出的是ASCII字符，保留到小数点后两位。Bytes型则打印输出单个字符。字符和字符串原样打印输出。Serial.print()打印输出数据不换行，Serial.println()打印输出数据自动换行处理。

  语法:Serial.print(val)

  参数

  val：打印输出的值 - 任何数据类型

  返回:字节 print()将返回写入的字节数，但是否使用（或读出）这个数字是可设定的

• Serial.println() 打印输出数据自动换行处理。参考 Serial.print();

• Serial.available()

  描述:获取从串口读取有效的字节数（字符）。这是已经传输到，并存储在串行接收缓冲区（能够存储64个字节）的数据。 available()继承了 Stream类。

  语法:Serial.available()

  参数:无

  返回:可读取的字节数

• Serial.read()

  描述:读取传入的串口的数据。read() 继承自 Stream 类。

  语法:serial.read()

  参数:无

  返回:传入的串口数据的第一个字节（或-1，如果没有可用的数据）

4.函数_数字IO

• pinMode()

  描述:将指定的引脚配置成输出或输入。

  语法:pinMode(pin, mode)

  参数

  pin:要设置模式的引脚

  mode:INPUT或OUTPUT

  返回:无

• digitalWrite()

  描述:给一个数字引脚写入HIGH或者LOW。

  语法:digitalWrite(pin, value)

  参数

  pin: 引脚编号（如1,5,10，A0，A3）

  value: HIGH or LOW

  返回:无

• digitalRead()

  描述:读取指定引脚的值，HIGH或LOW。

  语法:digitalRead（PIN）

  参数

  pin：你想读取的引脚号（int）

  返回:HIGH 或 LOW

  注意:如果引脚悬空，digitalRead()会返回HIGH或LOW（随机变化）

5.函数_模拟IO

• analogWrite() PWM

  描述:从一个引脚输出模拟值（PWM）。可用于让LED以不同的亮度点亮或驱动电机以不同的速度旋转。analogWrite()输出结束后，该引脚将产生一个稳定的特殊占空比方波，直到下次调用analogWrite()（或在同一引脚调用digitalRead()或digitalWrite()）。PWM信号的频率大约是490赫兹。

  在大多数arduino板（ATmega168或ATmega328），只有引脚3，5，6，9，10和11可以实现该功能。在aduino Mega上，引脚2到13可以实现该功能。老的Arduino板（ATmega8）的只有引脚9、10、11可以使用analogWrite()。在使用analogWrite()前，你不需要调用pinMode()来设置引脚为输出引脚。

  语法:analogWrite（pin,value）

  参数

  pin：用于输入数值的引脚。

  value：占空比：0（完全关闭）到255（完全打开）之间。

  返回:无

6.函数_时间

• delay()

  描述:使程序暂定设定的时间（单位毫秒）。（一秒等于1000毫秒）

  语法:delay(ms)

  参数

  ms：暂停的毫秒数（unsigned long）

  返回:无

• millis()

  描述:返回Arduino开发板从运行当前程序开始的毫秒数。这个数字将在约50天后溢出（归零）。

  参数:无

  返回:返回从运行当前程序开始的毫秒数（无符号长整数）。

7.函数_中断

• attachInterrupt()

  描述:当发生外部中断时，调用一个指定函数。当中断发生时，该函数会取代正在执行的程序。大多数的Arduino板有两个外部中断：0（数字引脚2）和1（数字引脚3）。

  arduino Mege还有其它有四个外部中断：数字2（引脚21），3（引脚20），4（引脚19），5（引脚18）。

  语法:attachInterrupt(interrupt, function, mode)

  interrupt：中断引脚数

  function：中断发生时调用的函数，此函数必须不带参数和不返回任何值。该函数有时被称为中断服务程序。

  mode：定义何时发生中断以下四个contstants预定有效值：

  • LOW 当引脚为低电平时，触发中断

  • CHANGE 当引脚电平发生改变时，触发中断

  • RISING 当引脚由低电平变为高电平时，触发中断

  • FALLING 当引脚由高电平变为低电平时，触发中断.

  返回:无

  注意事项:当中断函数发生时，delay()和millis()的数值将不会继续变化。当中断发生时，串口收到的数据可能会丢失。你应该声明一个变量来在未发生中断时储存变量。

• noInterrupts()（禁止中断）

  描述:禁止中断（重新使能中断interrupts()）。中断允许在后台运行一些重要任务，默认使能中断。禁止中断时部分函数会无法工作，通信中接收到的信息也可能会丢失。

  中断会稍影响计时代码，在某些特定的代码中也会失效。

  参数:无

  返回:无

• interrupts()（中断）

  描述:重新启用中断（使用noInterrupts()命令后将被禁用）。中断允许一些重要任务在后台运行，默认状态是启用的。禁用中断后一些函数可能无法工作，并传入信息可能会被忽略。中断会稍微打乱代码的时间，但是在关键部分可以禁用中断。

  参数:无

  返回:无

Arduino 的API还有很多，但是受于篇幅限制，当前只是简单介绍了和本教程相关的一些API实现。