Arduino开发文档

作者:

柴树杉[翻译整理] (chaishushan@gmail.com)

注解:

该文档根据 http://arduino.cc/ 翻译，依照 创作公用约定 发布。文档的doxygen源文件可以从 HCRobot 下载。该文档依托HCR开源机器人项目.

介绍 Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目，该平台包括 一片具备简单I/O功效的电路板以及一套程式开发环境软体。Arduino 可以用来开发可独立运作、并具互动性的电子用品，或者也可以开发出与PC相连的週边装置，同时能在 运作时与PC上的软体进行沟通。Arduino的硬体电路板可以自行 焊接组装成，也可以购买已经组装好的，而整合开发环境的软体则可以自网路上免费下载与使用。 目前Arduino的硬体部分支援Atmel 的ATmega8与ATmega168等微控器。 此外，Arduino专案获得2006年 Prix Art Electronica在电子通讯类方面的荣誉奖。Arduino的硬体 电路参考设计部分是以创用(Creative Commons) 形式提供授权。相应的原理图和电路图都可以从Arduino网站上获得。 相关图书 Getting Started with Arduino By Massimo Banzi Making Things Talk By Tom Igoe 相关链接 Arduino主页: http://www.arduino.cc/ Arduino源码: http://code.google.com/p/arduino/ Arduino中国: http://www.arduino.com.cn/ Arduino台湾: http://www.arduino.tw/ Liquidware : http://www.liquidware.com/ Arduino使用向导 安装 该部分讲述了如何安装Arduino软件工具, 以及如何连接到Arduino Diecimila开发板. Windows Mac OS X Linuxonline~ 硬件型号 目前Arduino主要有以下几款型号: Arduino Nano Arduino Mini Arduino BT LilyPad Arduino Arduino Pro Arduino Pro Mini Xbee shield Ethernet shield 其他 介绍: Arduino是什么以及可以用它做什么. 常见问题online~ : 刚接触Arduino时, 比较常见的问题. 开发环境online~ : 深入了解Arduino开发环境. Arduino参考手册 Arduino开发语言提供全部的C语言特性和C++语言的部分特性. 通过链接到 AVR的libc库online~, 可以使用库中提供的函数. 具体的应用细节请参考相关文档. 程序结构 在Arduino中, 标准的程序入口main函数在内部被定义, 用户只需要关心以下两个函数: void setup() void loop() setup() 函数用于初始化, loop() 函数用于执行. 初始化函数一般放在程序开头, 用于设置一些引脚的输出/输入模式, 初始化串口通讯等类似工作. loop() 函数中 的代码将被循环执行, 例如: 读入引脚状态, 设置引脚输出状态等. 控制语句 if if...else for switch while do...while break continue return goto 相关语法 ; (分号) (大括号) // (单行注释) /* * / (多行注释) #define #include 算术运算符 = (赋值) + (加) - (减) * (乘) / (除) % (取模) 比较运算符 == (等于) != (不等于) < (小于) > (大于) <= (小于等于) >= (大于等于) 布尔运算符 && (逻辑与) || (逻辑或) ! (逻辑非) 指针运算符 * 指针运算符 & 地址运算符 位运算 & (位与) | (位或) ^ (位异或) ~ (位非) << (左移) >> (右移) 端口操作 复合运算符 ++ (自加) -- (自减) += (复合加) -= (复合减) *= (复合乘) /= (复合除) &= (复合与) |= (复合或) 变量 常量 HIGH | LOW INPUT | OUTPUT true | false 整数常量 浮点数常量 数据类型 void(无类型) boolean(布尔型) char(字符型) unsigned char(无符号字符型) byte(字节型) int(整型) unsigned int(无符号整型) long(长整型) unsigned long(无符号长整型) float(单精度) double(双精度) string(字符串) array(数组) 数据类型转换 char() byte() int() word() long() float() 变量作用域&修饰符 变量作用域 static (静态变量) volatile (易变变量) const (不可改变变量) 辅助工具 sizeof() (sizeof运算符) ASCII码表 基本函数 数字I/O pinMode(pin, mode) digitalWrite(pin, value) digitalRead(pin) 模拟I/O analogReference(type) analogRead(pin) analogWrite(pin, value) - PWM 高级I/O shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, val) pulseIn(pin, state, timeout) 时间 millis() delay(ms) delayMicroseconds(us) 数学库 min(x, y) max(x, y) abs(x) constrain(x, a, b) map(x, in_min, in_max, out_min, out_max) pow(base, exponent) sqrt(x) 三角函数 sin(rad) cos(rad) tan(rad) 随机数 randomSeed(seed) random(howbig) random(howsmall, howbig) 位操作 lowByte() highByte() bitRead() bitWrite() bitSet() bitClear() bit() 设置中断函数 attachInterrupt(interrupt, function, mode) detachInterrupt(interrupt) 开关中断 interrupts() noInterrupts() 串口通讯 Serial.begin(speed) Serial.available() Serial.read() Serial.flush() Serial.print(data) Serial.println(data) 扩展库 如果要使用一些已有的库, 可以选择菜单"Sketch->Import Library", 然后选择 相应的库. Sketch工具会自己在代码的开头包含库的头文件(#include). 在引入库之后, 程序的体积也将会增大(因为包含了库的代码). 对于不是必要的库, 直接删除对应的#include语句就可以了. 官方扩展库 以下是Arduino官方提供的扩展库, 被默认包含在开发工具中. EEPROM - 读写EEPROM存储区. Ethernet - 以太网支持. Firmata - 基于串口的通讯协议. LiquidCrystal - LCD液晶显示. Servo - 伺服电机. SoftwareSerial - 软件实现的串口, 可以选择任意引脚. Stepper - 步进电机. Wire - I2C协议支持. Matrix - LED显示阵列控制. Sprite - LED显示阵列中子块控制. 第三方扩展库 这里只包含了Roboduino扩展板的相关库, 其他的库信息请访问: Arduino在线文档online~. Roboduino扩展板: RoboduinoMotor - Roboduino电机扩展板驱动. 如果需要设计自己的库, 请参考"arduino\hardware\libraries"目录中相关库的代码.

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