当前位置：首页 > news >正文

Arduino入门教程：4-1、代码基础-进阶

news 来源：原创 2025/6/15 5:44:28

飞书文档https://x509p6c8to.feishu.cn/docx/NC51duj5aotuiax9GFicUv7Fnob

日志打印

需要知道芯片运行状态，运行到哪里，所以需要把信息打印到电脑。

#include <Arduino.h> void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");
}void loop() {}

一、数据类型-变量

当我们需要芯片帮忙存储一些可能会变化的值，这时候就需要使用变量。

变量声明：

数据类型变量名；

数据类型变量名= 赋值；

变量赋值：

变量名= 赋值；

my_age = 19;

变量类型：

使用时，根据需要存储的数据范围，选择不同的数据类型。

32位的芯片中：
有符号整数：
char -128 ~ 127
short -32768 ~ 32767
int -2147483648 ~ 2147483647小数：
float是单精度浮点数，内存占4个字节，有效数字8位，表示范围是 -3.40E+38~3.40E+38。 3.40E+38 = 3.4×10的38次方。
double是双精度浮点数，内存占8个字节，有效数字16位，表示范围是-1.79E+ 308~-1.79E+308。
两者处理速度不同，CPU处理float的速度比处理double快。double的精度高，double消耗内存是float的两倍。无符号整数：
unsigned char 0 ~ 256
unsigned short 0 ~ 65536
unsigned int 0 ~ 4294967295
无符号整数别名：
typedef unsigned char  uint8_t
typedef unsigned short uint16_t
typedef unsigned int   uint32_t根据实际需要装的数据大小、类型进行申请即可，例如：
纸币面额: 1 5 10 20 50 100 可以使用uint8_t
你的账户余额：uint32_t
室外温度: -20.1 ~ 40.5 可以使用float

变量命名要求：

建议小写字母+下划线命名底层C类：device_name、java：类deviceName
尽量不使用a b c i j k
变量名的第一个字符必须是字母、下划线（_）；

变量打印:

printf("%d %f %.3f %s")

例子：

#include <Arduino.h> uint8_t my_age;
long my_money = 1000000;
float my_height = 1.88;void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符my_age = 19;Serial.printf("setup\n");Serial.printf("age = %d\n",my_age );Serial.printf("money = %d\n",my_money );Serial.printf("height = %f\n",my_height );
}void loop() {}

二、数据类型-常量与宏定义

需要芯片帮我们存储永远固定不变的值，这时候使用常量或宏定义。

常量：

宏定义：

例如：圆周率𝝅

#include <Arduino.h> const int OPEN = 1;
const int CLOSE = 0;
const double PI_NUM = 3.1415;#define LED_PIN 15
#define MAX_HEIGHT 100
#define SUCCESS 0
#define FAIL -1void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");//OPEN  = 2；Serial.printf("OPEN = %d\n",OPEN );Serial.printf("LED_PIN = %d\n",LED_PIN );Serial.printf("PI_NUM = %f\n",PI_NUM );
}void loop() {}

命名建议：
常量和宏定义建议使用大写字母+下划线命名
常量声明：


const int var; //错误const int var; //错误
var = 5;const int var = 5; //正确

三、运算符

如何使用代码帮我们做算术呢？直接用运算符即可。

+ - * /
++ --a = 1 + 2;
b = 2 - 1;
a ++; 等同于 a = a + 1;
a --; 等同于 a = a - 1;

+ - * /
++ --a = 1 + 2;
b = 2 - 1;
a ++; 等同于 a = a + 1;
a --; 等同于 a = a - 1;

四、控制结构-判断、循环

让芯片拥有逻辑执行能力，例如：

当温度大于多少时，打印信息提醒我。

//判断
if(a>b){}else{}//循环
while(a>b){}//有限循环
for(uint8_t i = 0;i < 5;i++){}
等价于：
uint8_t i = 0;
while(i < 5){//xxxi ++;
}

#include <Arduino.h> #define MAX_HEIGHT 100uint8_t a = 10;
uint8_t b = 5;
uint8_t c = 0;void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");if(a > b){Serial.printf("a > b\n");}else{Serial.printf("a <= b\n");}while(a > b){Serial.printf("a > b\n");b = 15;}for(uint8_t i = 0;i < 5;i++){Serial.printf("i = %d\n",i);}if(a > MAX_HEIGHT){Serial.printf("a > MAX_HEIGHT\n");}else{Serial.printf("a <= MAX_HEIGHT\n");}
}void loop() {}

五、函数

如何把某个块代码集合到一起，复用起来呢？

函数是一组完成某个功能的语句。

setup和loop都是一个函数，我们也可以定义自己的函数，这样程序结构化才会更清晰，不同函数有不同的作用域。

返回值类型 函数名(参数){函数实现;return 返回值;
}void print_msg(){printf("i am printf msg \n");return;
}uint8_t max(uint8_t a,uint8_t b){if(a > b){return a;}else{return b;}
}

#include <Arduino.h> uint8_t a = 10;
uint8_t b = 5;
uint8_t maxdata;void print_msg(){printf("i am printf msg \n");return;
}uint8_t max(uint8_t a,uint8_t b){if(a > b){return a;}else{return b;}
}void func_1(){uint8_t a = 20;Serial.printf("func_1 a= %d\n",a);
}void func_2(){uint8_t a = 30;Serial.printf("func_2 a= %d\n",a);
}void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");print_msg();maxdata = max(a,b);Serial.printf("maxdata = %d\n",maxdata);Serial.printf("a= %d\n",a);func_1();func_2():
}void loop() {}

六、数组（后置）

数组是同一类数据的集合，方便进行操作、管理。

比如班级学生的分数，float score[3] = {90.0,89.5,77.5};

纸币面额的集合，uint8_t money[6] = {1,5,10,20,50,100};

uint8_t arrary[10];void test_arrary(){arrary[0] = 1;arrary[1] = 2;
}

#include <Arduino.h> void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");uint8_t money_1 = 1;uint8_t money_5 = 5;uint8_t money_10 = 10;uint8_t money_20 = 20;uint8_t money_50 = 50;uint8_t money_100 = 100;Serial.printf("money = %d\n",money_1 );Serial.printf("money = %d\n",money_5 );Serial.printf("money = %d\n",money_10 );Serial.printf("money = %d\n",money_20 );Serial.printf("money = %d\n",money_50 );Serial.printf("money = %d\n",money_100 );uint8_t money[6] = {1,5,10,20,50,100};for(uint8_t i = 0 ;i < 6;i++){Serial.printf("money = %d\n",money[i]);}
}void loop() {}

七、结构体（后置）

结构体可以让我们更容易描述一个接近现实的数据模型。

//长方形的属性 长 宽 颜色等
uint8_t length;
uint8_t width;
uint8_t height;typedef struct{uint8_t length;uint8_t width;uint8_t height; 
}t_cuboid;

#include <Arduino.h> typedef struct{uint8_t length;uint8_t width;uint8_t height; 
}t_cuboid;t_cuboid m_cuboid= {10,5,1};void setup() {//初始化串口，波特率位9600Serial.begin(9600);//打印“setup”字符到电脑，\n为换行符Serial.printf("setup\n");Serial.printf("length=%d width=%d height=%d\n",m_cuboid.length,m_cuboid.width,m_cuboid.height);
}void loop() {}

八、关于二进制、十进制、十六进制（后置）

10进制（逢十进一）
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 -> 10 ... 19 -> 20
二进制（逢二进一）
0：0000 0000
1：0000 0001
2：0000 0010
3：0000 0011
4：0000 0100
5：0000 0101
6：0000 0110
7：0000 0111
8：0000 1000
9：0000 1001
10：0000 1010
16进制（逢十六进一）
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f -> 10 ... 1f ->20
0x21 = 2*16+1 = 33 = 0010 0001代码中的表示：10=0x0a
uint8_t a = 10;
uint8_t a = 0x0a;
不带 0x 的是十进制，带了 0x 符号的是十六进制。十进制 主要运用于日常生活当中，而 二进制、十六进制 主要运用于电子技术行业。
二进制 是数字电路、处理器等最直接的语言，十六进制 由于有着方便转化记录的意义而使用