esp8266開發(fā)入門教程(基于Arduino)——編程基礎(chǔ)介紹

很多剛接觸Arduino的同學(xué)可能不太清楚Arduino的編程方法和代碼運(yùn)行的流程，所以這一講我簡(jiǎn)單介紹一下。Arduino為了降低編程的難度把很多常用的函數(shù)都做了封裝，很多常用的一些傳感器和外設(shè)也有相關(guān)的類庫(kù)，而且除了官方的庫(kù)，也有很多第三方的庫(kù)可用，開發(fā)者只需要根據(jù)自己的實(shí)際需要添加庫(kù)調(diào)用API即可，這對(duì)于項(xiàng)目初期驗(yàn)證方案來(lái)說(shuō)很方便。

一、Arduino項(xiàng)目最基本的函數(shù)

不管是什么程序，都會(huì)有一個(gè)程序的入口，比如傳統(tǒng)C/C++程序，它的入口就是main函數(shù)，但是在Arduino項(xiàng)目中我們并沒有看到這個(gè)函數(shù)，那Arduino的程序是從哪里開始運(yùn)行的呢？

實(shí)際上Arduino的程序入口也是main函數(shù)，只不過(guò)它是封裝在Arduino核心庫(kù)中的，我們看不到而已，為了簡(jiǎn)化開發(fā)的流程，Arduino只給出了setup() 函數(shù)和loop()函數(shù)，而這兩個(gè)函數(shù)實(shí)際上是在main函數(shù)里面被調(diào)用執(zhí)行的。下面我們來(lái)具體講解一下這兩個(gè)函數(shù)的作用。

1、setup() 函數(shù)

Arduino控制器通電或復(fù)位后，即會(huì)開始執(zhí)行setup() 函數(shù)中的程序，該部分只會(huì)執(zhí)行一次。

通常我們會(huì)在setup() 函數(shù)中完成Arduino的初始化設(shè)置，如配置I/O口狀態(tài)，初始化串口等操作。

2、loop()函數(shù)

在setup() 函數(shù)中的程序執(zhí)行完后，Arduino會(huì)接著執(zhí)行l(wèi)oop() 函數(shù)中的程序。而loop()函數(shù)是一個(gè)死循環(huán)，其中的程序會(huì)不斷的重復(fù)運(yùn)行。

通常我們會(huì)在loop() 函數(shù)中完成程序的主要功能，如驅(qū)動(dòng)各種模塊，采集數(shù)據(jù)等。

二、Arduino常用的功能函數(shù)

1、GPIO

1）在使用輸入或輸出功能前，需要先通過(guò)pinMode() 函數(shù)配置引腳的模式為輸入模式或輸出模式。

pinMode(pin, mode)

2）讓某個(gè)引腳輸出高電平或者是低電平。

digitalWrite(pin, value)

3）讀取某個(gè)引腳的電平狀態(tài)，返回值為獲取到的信號(hào)狀態(tài)，1為高電平，0為低電平。

digitalRead(pin)

2、外部中斷

1）對(duì)中斷引腳進(jìn)行初始化配置，以開啟Arduino的外部中斷功能。

attachInterrupt(pin, ISR, mode)

示例：

attachInterrupt(2, Hello, LOW); 該語(yǔ)句會(huì)開啟Arduino Uno的 2號(hào)引腳（中斷編號(hào)0）的外部中斷功能，并指定下降沿時(shí)觸發(fā)該中斷。Hello() 函數(shù)是自己定義的一個(gè)函數(shù)，函數(shù)里面執(zhí)行什么也是根據(jù)自己的需要來(lái)寫。

當(dāng)2號(hào)引腳上電平由高變低后，該中斷會(huì)被觸發(fā)，Arduino即會(huì)運(yùn)行Hello() 函數(shù)中的語(yǔ)句。

2）中斷分離函數(shù)，可以對(duì)已經(jīng)配置了中斷的引腳關(guān)閉中斷功能。

detachInterrupt(pin)

3、時(shí)鐘相關(guān)

1）獲取Arduino通電后（或復(fù)位后）到現(xiàn)在的時(shí)間。返回值為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，單位毫秒ms。

millis()

2）獲取Arduino通電后（或復(fù)位后）到現(xiàn)在的時(shí)間。返回值為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，單位微秒us。

micros()

3）毫秒級(jí)延時(shí)。

delay(ms)

4）微秒級(jí)延時(shí)。

delayMicroseconds(us)

4、串口

1）使用串口與計(jì)算機(jī)通信，需要先使用Serial.begin() 初始化Arduino的串口通信功能。

Serial.begin(speed, config)

例如:Serial.begin(9600, SERIAL_8E2) 是將串口波特率設(shè)為9600，數(shù)據(jù)位8，偶校驗(yàn)，停止位2。

提示：Serial.begin函數(shù)也可以只配置波特率，如：Serial.begin(9600)

2）串口打印輸出。

Serial.print(val)

3）在輸出完指定數(shù)據(jù)后，再輸出一組回車換行符。

Serial.println(val)

4）接收串口數(shù)據(jù)。調(diào)用該語(yǔ)句，每次都會(huì)返回一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，這個(gè)返回值便是當(dāng)前串口讀取到的數(shù)據(jù)。

Serial.read()

提示：以上幾個(gè)是串口最常用最基礎(chǔ)的函數(shù)，還有很多函數(shù)和用法這里沒有介紹，感興趣的同學(xué)可以自己去查閱。

5、PWM

1）PWM輸出功能。

在Arduino Uno中，提供PWM功能的引腳為3、5、6、9、10、11。

analogWrite(pin,value)

提示：在analogWrite() 函數(shù)內(nèi)部，已經(jīng)完成了引腳的初始化，因此不用在Setup() 函數(shù)中進(jìn)行初始化操作。

6、ADC

1）ADC輸入功能。

模擬輸入引腳是帶有ADC（Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）功能的引腳。它可以將外部輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為芯片運(yùn)算時(shí)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)讀入模擬值的功能。

Arduino Uno模擬輸入功能有10位精度，即可以將0～5V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為0～1023的整數(shù)形式表示。

analogRead(pin)

提示：在analogRead() 函數(shù)內(nèi)部，已經(jīng)完成了引腳的初始化，因此不用在Setup() 函數(shù)中進(jìn)行初始化操作。

示例：analogRead(A0)，即是讀取A0引腳上的模擬值。

三、結(jié)束語(yǔ)

好了，關(guān)于Arduino編程基礎(chǔ)的介紹就講到這里，常用的函數(shù)我這里只是列舉了一部分，需要用到其他函數(shù)的話你們自行查閱。如果還有什么問(wèn)題，歡迎在評(píng)論區(qū)留言。如果這篇文章能夠幫到你，就給我點(diǎn)個(gè)贊吧，如果想了解更多Arduino的內(nèi)容，可以關(guān)注一下博主，后續(xù)我還會(huì)繼續(xù)分享更多的經(jīng)驗(yàn)給大家。