Arduino-uno-rev3基础知识

了解学习Arduino的基础知识,参考https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3，https://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage

一、Arduino uno R3基础介绍

微控制器：ATmega328P；工作电压为5V；推荐输入电压7-12V，限制输入电压6-20V；数字输入输出针脚：14个，其中6个可以作为PWM(脉冲宽度调制的I/O)，带~标号的数字端口可以作为PWM端口；模拟输入针脚：6个；I/O针脚输出直流：20 mA；3.3V针脚输出电流：50 mA；内置Flash 32 KB 其中 0.5 KB 用于bootloader，内置SRAM 2 KB，内置EEPROM 1 KB；时钟频率 16 MHz，LED_BUILTIN：(LED控制端口号) 13...

二、编码规则

arduino的编码方式类似C/C++语言，略微存在差别。

1、数据类型

void、boolean、char、unsigned char、byte、int、unsigned int、word、long、unsigned long、short、float、double、string - char array、String - object、array

说明(在arduino uno情况下)：byte类同于unsigned char，int、short、word为16bits；long、float、double等为32bits;string和String的差别：string为char型数组，而String为类对象；强转类型的函数有char()、byte()、int()、word()、long()、float()。支持sizeof来计算数组变量或者某个类型占用的存储字节大小。

2、程序语法和运算方式

语法、注释、运算等方法均和C语言相同。

3、关于执行结构

在新建arduino工程时，默认生成两个函数setup、loop；其中setup函数每次加载程序只会执行一次，可以在其中做一些变量初始化等；而执行完setup函数后，程序跳转loop函数一直循环执行。

4、定义的常量

true/false:布尔类型0-false，1-true(非0都可作为true)。

HIGH/LOW:用于判断针脚输入输出。HIGH:输入情况下对于5v的板子，大于3.0v为HIGH，对于3.3v的板子，大于2.0v为HIGH；输出情况下，5v的板子输出为5v，3.3v的板子输出为3.3v。LOW:输入情况下，5v板子小于1.5v时为LOW，3.3v板子输入小于1.0v则为LOW；输出0为LOW。

INPUT/OUTPUT/PULLUP：配置针脚的模式。

LED_BULTIN：13，嵌入在Arduino板子模块，可控的数字针脚。

B/0/0x：分别用于表示二进制、八进制、十六进制数。

5、其他关键字

static、volatile、const、#define、#include用法与C类似；PROGMEM用于定义存储变量置于FLASH空间。

三、板子接口控制

1、数字接口控制

pinMode()：pinMode(pin, mode)，pin为针脚号，mode有INPUT\OUTPUT\PULLUP，模拟的针脚可以作为数值模式操作；digitalWrite()：digitalWrite(pin, value)，value为LOW/HIGH；digitalRead()：digitalRead(pin)返回值为HIGH/LOW。

2、模拟接口控制

analogReference(type)：设置参考电压(default:5/3.3)；analogRead(pin)：10bitsADC输出，输入电压0-5V，返回值为0-1023；analogWrite(pin, value)：value为0-255，0-always off,255-always on,value为工作周期，产生PWM信号。正常PWM为490HZ，uno板pins5、6可以为980HZ。

3、中断处理

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode)，将pin脚作为中断，ISR为中断服务程序，mode有LOW、CHANGE、RISING、FALLING、HIGH等模式，ISR服务程序没有输入和输出参数。detachInterrupt(interrupt)与detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin))可以用于解除中断模式。interrupts()与noInterrupts()用于开关内部中断，影响一些功能执行，如在noInterrupts情况下，将无法与板子正常通信。

4、通信机制

Serial：Serial通信使用TX/RX的针脚，在使用Serial时针脚0、1即TX/RX将不能被使用。Serial.begin(speed[, config])用来打开串口通信模式，speed为波特率，config用来设置控制、数据比特，而end()可以关闭Serial通信，将0/1作为数字端口使用。print/println可用来打印信息，前后两者的主要区别在于最后的换行符。常用方法：if (Serial)用于判断串口是否可用; available()得到可读的字节数目;availableForWrite()返回缓存中可以使用的字节数目;find(target)，target为字符数据直道得到target字符长度为止；findUntil(target, terminal)到达相应长度或是到terminal字符截至;flush()等待缓存数据传输完成;parseFloat()返回得到的浮点数;parseInt()返回得到的整数;peek()得到buffer下一个字节，但不从buffer中清除返回int;read()返回int得到buffer第一个字节值;readBytes(buffer, length)，从buffer中得到length长度的字节;readBytesUntil(character, buffer, length)返回字符数组，character发现结束;readString()读取一串字符;readStringUntil(terminator)读取字符串，直道发现terminator字符;write()存在形式有Serial.write(val),Serial.write(str),Serial.write(buf, len)。Stream：用于字符或比特通信，通常被其他功能调用如Serial。