Arduino复习题 待更新修改

1、简述Arduino的程序架构。
定义全局变量
答：
Void setup（）{}初始化操作，只运行一次
Void loop（）{} 核心循环，函数循环执行
2、简述pinMode函数与digialWrite函数的功能。
答 ：
PinMode（）配置引脚为输出或输出模式，两个参数，前者为pin，选择引脚，后者选择输入输出模式，OUTPUT/Input；
digialWrite（） 函数 设置引脚的输出电压为高电平或低电平，两个参数，前者选择引脚，后者选择HIGH/LOW电平

1、什么是串行通信？
答：串口按位（bit）发送和接收字节
2、Arduino串行通信常用的发送和接收（读取）数据的函数分别是什么？
答：串口按位（bit）发送和接收字节
1、如何启用单片机中的上拉电阻？
2、用以读入数字输入信号的函数是什么，若引脚接数字高电平，那么该函数返回值应为多少？
1、引入中断机制有什么好处？
2、Arduino中有几个外部中断引脚，中断号分别为多少？中断触发方式有几种？
3、简述中断编程的流程。
1、EEPROM数据读写的基本单位是什么？
1、UNO开发板所具有的模拟输入的引脚有哪些？函数analogRead(pin)读到的值的范围是多少？模拟输0入的精度（分辨率）是多少？若模拟输入引脚上的电压为3.5V，则读到的值应为多少？
2、开发板所具有PWM输出的引脚有哪些？若要利用这些引脚模拟输出1.5V的平均电压，输出PWM波的占空比是多少，对应analogWrtie（pin,val）函数中val参数的值应为多少？若val = 100，那么输出的电压值是多少？
数码管分为哪两种类型？这两种类型的区别是什么？
2、若数码管为共阳极，那么com端口应该接高电平还是接地？若要驱动数码管的某一段发光，那么应给该段的发光二极管送高还是低电平？要让数码管显示数字‘5’，应该给a—dp段对应的引脚送的段码是多少？
3、若数码管为共阴极，com端口应接高电平还是接地？若给a—dp段对应引脚送的段码是Ox4F,那么数码管显示的字符是什么？若要显示字符‘F’，则送的段码是多少？
数码管有静态和动态刷新两种工作方式。工作于动态显示方式时，同一时间只有一个数码管被点亮，利用人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。
共阳(阴)极的4位数码管，每一位数码管都为共阳（阴）极类型，即该位数码管所有二极管的阳极接在一起，形成公共端，我们用作位选引脚，每一位都有一个公共端用作位选，因此共4个位选引脚。若为共阳极，则采用高电平进行位选，例如，要使得第1位数码管工作，A1应该接高电平，将该位选通（位选），然后该位数码管的任意一段应该送低电平驱动发光。若为共阴极，则采用低电平进行位选；要使得第1位数码管工作，A1应该接低电平，将该位选通（位选），然后该位数码管的任意一段应该送高电平驱动发光。
1、多位数码管有哪两种工作方式？当显示的位数较多时，采用什么工作方式？原理是什么？
2、若数码管为ｎ位，位选引脚应有几个？若为共阳极型，则每位数码管的公共端是阳极，则应该采用什么电平进行位选，即，要选中工作的那一位数码管对应的位选端口应该接高电平还是接地？那么要驱动该位数码管对应段位发光，应给该段送什么电平信号？
1、DHT11数据传输的方式是什么，数据格式是什么？
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
主要参数：
（1）温度量程：0—50℃ 测量分辨率：8位
（2）湿度量程（相对湿度）：20—90 %RH 测量分辨率：8位
大气湿度表示方法：
A.绝对湿度
绝对湿度表示单位体积空气里所含水气的质量，表达式为：
ρ=M_V/V
式中，ρ为被测空气的绝对湿度（g/m3、mg/m3），M_V 为被测空气中水气的含量（g、mg）；V为被测空气的体积（m3）。
B．相对湿度
相对湿度是气体的绝对湿度（ρ_V）与在同一温度下水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度（ρ_W）之比，常表示为%RH，表示为：
相对湿度=(ρ_V/ρ_W )_T×100%RH
湿度数据格式：
湿度整数 湿度小数 温度整数 温度小数 校验和
（8位） （8位） （8位） （8位） （8位）
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。数据传送正确时校验和等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
应用领域：
►暖通空调 ►测试及检测设备
►汽车 ►数据记录器
►消费品 ►自动控制
►气象站 ►家电
►湿度调节器 ►医疗
►除湿器
压电式蜂鸣器主要由压电蜂鸣片、多谐振荡器（1.5-15V直流工作电压起振输出音频信号，推动压电蜂鸣片发声）共鸣箱、外壳等组成。压电蜂鸣片：在压电陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
光敏电阻和热敏电阻的接口电路是利用分压原理进行设计。
1、 光敏电阻的工作原理是什么？热敏电阻可分为哪两种类型？
2、 如何构造光敏和热敏电阻的接口电路？
（1） lcd的驱动编程使用到了IDE自带的lcd控制库LiquidCrystal，使用前需包含此库文件
（2） LiquidCrystal库常用函数
函数 功能
LiquidCrystal() 初始化LCD，参数：引脚设置（rs,enable,rw,d0-d7），四线制只需连接d4-d7
begin() 设置LCD的显示区域的行数和列数，参数：cols，rows
clear() 清除LCD上的内容，同时将光标移到初始位置左上角,而home()函数的作用是仅将光标移动到初始值左上角
setCursor() 设置光标的位置，参数：col,row
noDisplay()和display() 关闭或打开LCD
cursor()和noCursor() 显示或不显示光标
blink()和noBlink() 控制光标是否闪烁
autoscroll()和noAutoscroll() 打开或关闭字符自动滚动功能
scrollDisplayLeft()和scollDisplayRight() 控制字符的滚动显示方向（向左或向右）
leftToRight() 从左往右顺序写入
rightToLeft() 从右往左顺序写入
creatChar() 自定义字符，参数：内存编号（0-7），字符数组
write() 写入字节，参数：需要写入的字符
print() 打印字符或字符串，参数：data, BASE(如BIN,DEC,OCT,HEX,)，第二个参数可省略
 
序号 技术参数 说明
1 工作电压 DC5V–20V
2 静态功耗 静态电流65uA（微功耗，特别适合干电池供电的电器产品）
3 电平输出 高：3.3V，低：0V
4 延时时间 可调（0.3s—18s）
5 封锁时间 2.5s
6 触发方式 L不可重复，H可重复，默认值为H
7 感应范围 <120°锥角，7米以内
8 工作温度 -15℃~+70℃
9 PCB外形尺寸 32*24mm，螺丝孔距28mm，螺丝孔径2mm，感应透镜尺寸：(直径)：23mm(默认)
 
功能特点：
1.全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。
2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。如果需要，请另行购买光敏电阻自己安装。
3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。可跳线选择，默认为H。
A.不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。
B.可重复触发方式： 即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
4.具有感应封锁时间(默认设置：2.5秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
注：调节距离（灵敏度）电位器顺时针旋转，感应距离增加，反之，感应距离减小。
调节延时电位器顺时针旋转，感应延时加长，反之，感应延时减短。
应用范围：
■ 安防产品 ■ 人体感应玩具
■人体感应灯具 ■ 工业自动化控制等
1、 热释电红外传感器是如何实现对人体进行探测的？
2、 热释电红外传感器在有人和无人的情况下输出什么样的信号？
3、 人体红外感应模块有那两种工作方式，他们区别是什么？
常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分，发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右。
接收部分的主要元件为红外接收管，是一种光电二极管（将红外光变为电信号）。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小并且需要长距离动作，所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。接收器的基本组成除了一个红外线光电二极管，还有放大器与解调电路及外围元件所组成。遥控信号发射器用来产生遥控编码脉冲，经载波调制后，经红外发射管发射出去，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。遥控编码脉冲是一组串行二进制码（32位）。
1、 红外遥控系统由哪些部分构成，红外发射头实质是什么？
2、 用户按下某键以后，由内部产生该键的二进制编码脉冲，该编码脉冲序列一共有多少位？
3、 与红外遥控接收与解码的第三方库文件是什么？
1、热电偶（接触式温度传感器）
两种不同的金属构成热电极（热电效应）。优点为热电势足够大，测温范围宽，线性好。可测局部温度和便于远距离传送与集中检测、自动记录，普遍用于工业生产自动化领域。
 
2、热电阻
基于电阻的热效应。分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。金属热电阻，主要分为铂热电阻和铜热电阻，测量准确、稳定性好、性能可靠。半导体热电阻，包括PTC、NTC等分类，灵敏度高，响应快，缺点为非线性严重，常用于温度开关、表面温度、点温测量，及电子线路的温度补偿。
 
3、集成温度传感器
体积小、使用方便、成本低廉，广泛用于温度监测和控制。
A、模拟式温度传感器
将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在一片集成电路芯片上，具有实际尺寸小、灵敏度高、线性度好、响应速度快等特点。
（1）电压输出型：ku = 10mV/℃，如LM34/35
（2）电流输出型：ki = 1uA/℃，如AD590/592
B、数字式温度传感器
将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，即全数字温度转换及输出。其使用方便，但响应速度较慢。例：DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“单总线数”（1-Wire）数据传输接口的数字式温度传感器，供电电压范围为3～5.5V，测温范围为-55℃～+125℃，可编程的9～12位分辨率，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。DS18B20具有唯一的序列号，在一根通信线上，可以挂接多个DS18B20器件。
温度数据格式：
测得的温度值以二进制补码的形式存放于温度寄存器中。S为符号位，S=0时，表示温度值为正；S=1 时表示温度值为负。主机读取数据后，先将数据补码变为原码，再计算其十进制。值。

2*、DS18B20的测温范围是多少？从DS18B20是否可以直接读出摄氏温度值？若不能，温度的数据形式是什么？
3*、DS18B20的默认精度为12位，（0.0625℃），若单片机读到的值为0000 0010 1101 1000,则摄氏温度值应是多少？若读到的值为1111 1101 1110 1110，则摄氏温度值是多少？
4*、实现用DS18B20进行测温，然后送led或lcd进行显示。
顾名思义，舵机是用来控制舵的，比如轮船的方向舵，飞机的方向舵、升降舵等，这些都需要控制一定的角度，但并非需要连续旋转（舵机通常不可以连续旋转），适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。所以一般舵机都是只能转动一定的角度，这里说的舵机主要应用于航模、车模和监控等多种领域。标准舵机输出轴的旋转角度范围一般不超过180°。舵机内部是有直流电机，位置电位器和驱动反馈电路板组成，当需要舵机转到一定角度时，输入信号会与标准信号比较，如果反馈位置不是所需要的位置，电机则会朝向需要的方向转动，直到转到指定位置，电位器反馈信息促使电机停止转动。
舵机的控制信号实际上是PWM信号，在周期不变的情况下，高电平的时间决定舵机的实际位置，也就是利用占空比的变化改变舵机的位置（转轴旋转的角度）。一般使用周期为20ms的PWM信号，高电平的时间通常在1ms-2ms之间，对应于舵机角度的0°—180°（或-90°—90°）。通常规定，脉宽为1.5ms时，舵机输出轴应该在中间位置。
单片机中常用的PWM产生方式有2种，其一是通过定时器或者延时模拟出PWM信号，其二是单片机内部包含PWM发生器。一般舵机的控制要求如下图所示。大功率电机需要单独外接电源，信号和GND 连接到单片机，仅提供信号。舵机内部的直流电机正反转或者堵转时会消耗大电流，若供电不足，可能反向影响单片机供电电源的稳定性能，造成电压过低导致单片机复位。
Servo库常用库函数：
函数 参数 功能描述
Servo() 无 构造函数，创建servo对象
attach(int pin,[int min,int max]) 信号引脚 舵机信号端绑定到单片机的端口
write(int value) 角度（°），≥200时作为脉宽us） 向舵机信号端写入指定PWM信号来控制转角
1、传感器和执行器有什么区别？
2、电机是一种接受电力并把它变成机械能的装置。舵机、直流电机和步进电机的的区别是什么？
3*、什么是舵机？舵机的控制信号是什么信号？标准舵机旋转角度是多少？在这个范围内，只需要输入对应的度数，电机就会自动转到对应的位置。