控制¶
控制类别中包括了时间延迟、条件执行、循环执行、获取运行时间、初始化、Switch执行等 控制模块中主要执行的内容是对程序结构进行的相应控制。
1.初始化¶
1 2 | pinMode(3, OUTPUT);
digitalWrite(3,HIGH);
|
1.1 描述¶
在Arduino中程序运行时将首先调用 setup()函数。 用于初始化变量、设置针脚的输出输入类型、配置串口、引入类库文件等等。
1.3 范例2¶
在初始化时定义中断函数。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | void attachInterrupt_fun_2() {
digitalWrite(13,HIGH);
}
void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),attachInterrupt_fun_2,RISING);
}
void loop(){
}
|
注意
每次 Arduino 上电或重启后,setup 函数只运行一次。
2.while 循环¶
2.1 描述¶
while循环会无限的循环,直到括号内的判断语句变为假。 必须要有能改变判断语句的东西,要不然while循环将永远不会结束。你可以使用一个传感器的值,或者一个变量来控制什么时候停止该循环。
2.2 参数¶
- 满足条件:为真或为假的一个条件。
2.3 范例¶
当温度高于30度时,亮灯,否则灭灯。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void setup(){
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
while (analogRead(A0)*0.488 > 30) {
digitalWrite(13,HIGH);
}
digitalWrite(13,LOW);
}
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3.延时¶
1 | delay(1000);
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3.1 描述¶
使程序暂定设定的时间(单位毫秒)。(一秒等于1000毫秒)。
3.2 参数¶
- 毫秒:暂停的毫秒数。
3.3 范例¶
13号引脚灯亮1秒,灭1秒,往复循环。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void setup(){
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(13,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13,LOW);
delay(1000);
}
|
注意
虽然创建一个使用delay()的闪烁LED很简单,并且许多例子将很短的delay用于消除开关抖动。
但delay()确实拥有很多显著的缺点。在delay函数使用的过程中,读取传感器值、计算、引脚操作均无法执行,因此,它所带来的后果就是使其他大多数活动暂停。大多数熟练的程序员通常避免超过10毫秒的delay(),除非arduino程序非常简单。
利用定时器,就可以解决这个问题,可以避免由于delay()带来的CPU暂停,也能很好地实现每隔一定时间执行动作。
4.如果(if)¶
1 2 | if (false) {
}
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4.1 描述¶
if 语句与比较运算符一起用于检测某个条件是否达成,如某个传感器的值是否等于某个值。
4.2 参数¶
- 条件:比较表达式
4.3 用法¶
增加条件:如果需要增加条件,可以点开齿轮,然后将左侧的“否则如果”或者“否则”模块拖到右侧的“如果”之中。
4.4 范例1¶
当连接在2号引脚的按键按下时,点亮13号引脚的灯。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
if (digitalRead(2) == 1) {
digitalWrite(13,HIGH);
}
}
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如果判断的条件大于等于1时,可以省略等于判断,因为只要 该表达式的结果不为0,则为真。
所以,上面的写法与下面的写法等效。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
if (digitalRead(2)) {
digitalWrite(13,HIGH);
}
}
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4.5 范例2¶
当连接在2号引脚的按键按下时,点亮13号引脚的灯;当按键松开时,灯灭。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
if (digitalRead(2)) {
digitalWrite(13,HIGH);
} else {
digitalWrite(13,LOW);
}
}
|
注意
另外一种进行多种条件分支判断的语句是switch case语句。
5.如果(switch)¶
1 2 | switch (NULL) {
}
|
5.1 描述¶
和if语句相同,switch…case通过设定的在不同条件下执行的代码控制程序的流程。
特别地,switch语句将变量值和case语句中设定的值进行比较。当一个case语句中的设定值与变量值相同时,这条case语句将被执行。
关键字break可用于退出switch语句,通常每条case语句都以break结尾。如果没有break语句,switch语句将会一直执行接下来的语句(一直向下)直到遇见一个break,或者直到switch语句结尾。
5.2 参数¶
- var: 用于与下面的case中的标签进行比较的变量值
- label: 与变量进行比较的值
5.3 用法¶
增加case:如果需要增加条件,可以点开齿轮,然后将左侧的“case”或者“default”模块拖到右侧的“switch”之中。
5.4 范例¶
当连接在2号引脚的按键按下时,点亮13号引脚的灯,否则13号引脚的灯灭
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop(){
switch (true) {
case digitalRead(2):
digitalWrite(13,HIGH);
break;
}
}
|
注意
每个switch可以有多个case,但是最多不超过一个default,当不满足任何一个case时,执行default中的程序。
6.for循环¶
1 2 | for (int i = 1; i <= 10; i = i + (1)) {
}
|
6.1 描述¶
for循环用于重复执行一段的程序。通常使用一个增量计数器计数并终止循环。
for循环用于重复性的操作非常有效,通常与数组结合起来使用来操作数据、引脚。
6.2 参数¶
- 变量名:用于记录for循环次数的变量名。
- 起始值:循环的计数起始值,一般从0开头,也可以从其他数值开始。
- 终点值:循环的计数终点值。
- 步长:每次循环的步长,一般为1,也可以是其他整数。
6.3 用法¶
可自行设置循环的变量名称,并确定循环的开始和终止以及循环方向,最后一个数字可以为负数。
6.4 范例¶
将连接在3号引脚的灯制作成呼吸灯,每一次亮度变化之间间隔50毫秒
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | void setup(){
}
void loop(){
for (int i = 0; i <= 255; i = i + (1)) {
analogWrite(3,i);
delay(50);
}
for (int i = 255; i >= 0; i = i + (-1)) {
analogWrite(3,i);
delay(50);
}
}
|
注意
for循环中定义的变量有名字,可以用字母i,j,k或单词red,state等有意义的词语表示。
7.跳出循环¶
1 | break;
|
7.1 描述¶
跳出循环用于终止一段重复的程序,一般使用时作为条件语句的执行部分,当循环中的变量满足某个条件时,执行跳出循环语句。
跳出循环在处理循环中的特殊情况时十分有用。
7.2 参数¶
- 操作:可以选择跳出循环和跳到下一个循环两种操作,结果不同。
7.3 范例¶
引脚3上的数字从0到255逐一增加,每一次增加之间间隔50毫秒,当数字增加到150时停止增加
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | void setup(){
pinMode(3, INPUT);
}
void loop(){
for (int i = 0; i <= 255; i = i + (1)) {
if (digitalRead(3) == 150) {
break;
}
analogWrite(3,i);
delay(50);
}
}
|
注意
注意跳到下一个循环的使用,可以方便的将循环中不需要的步骤跳过。
8.系统运行时间¶
1 2 | millis();
micros();
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8.1 描述¶
返回自硬件启动或重启以来的时间值。
8.2 返回¶
自硬件启动或重启以来的时间,毫秒数或者微秒数。
8.3 范例¶
自动换行打印系统运行时间
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(2, INPUT);
}
void loop(){
if (digitalRead(2)) {
Serial.println(millis());
}
}
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9.MsTimer2 定时器¶
1 | MsTimer2::set(500, msTimer2_func);
|
9.1 描述¶
每隔设置的毫秒数执行相应的程序
9.2 范例¶
利用定时器控制13号引脚LED每隔1秒亮灭一次。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | #include <MsTimer2.h>
volatile boolean state;
void msTimer2_func() {
state = !state;
digitalWrite(13,state);
}
void setup(){
state = false;
pinMode(13, OUTPUT);
MsTimer2::set(1000, msTimer2_func);
MsTimer2::start();
}
void loop(){
}
|
注意
利用定时器可以提高硬件的工作效率。
但在一个程序中只能使用一个MsTimer2定时器,如果要实现多个时间的定时,可以配合变量计数来完成。
12.简单定时器¶
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | SimpleTimer timer;
void Simple_timer_1() {
}
void setup(){
timer.setInterval(1000L, Simple_timer_1);
}
void loop(){
timer.run();
}
|
12.1 描述¶
设置不同的简单定时器,每隔指定秒数执行相应的程序常用于多任务处理。
12.2 范例¶
D12,D13分别连接LED灯,每隔200ms,D12引脚LED灯切换亮灭; 每隔300ms,D13引脚LED灯切换亮灭;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | SimpleTimer timer;
void Simple_timer_1() {
digitalWrite(12,(!digitalRead(12)));
}
void Simple_timer_2() {
digitalWrite(13,(!digitalRead(13)));
}
void setup(){
pinMode(12, OUTPUT);
timer.setInterval(200L, Simple_timer_1);
pinMode(13, OUTPUT);
timer.setInterval(300L, Simple_timer_2);
}
void loop(){
timer.run();
}
|
13.允许中断¶
1 | interrupts();
|
13.1 描述¶
允许输入/输出模块中管脚中断的运行
13.2 范例¶
使用按钮模拟开关,每次按下,LED灯切换亮灭
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | void attachInterrupt_fun_2() {
digitalWrite(10,(!digitalRead(10)));
}
void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
interrupts();
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),attachInterrupt_fun_2,RISING);
}
void loop(){
}
|
14.禁止中断¶
1 | noInterrupts();
|
14.1 描述¶
禁止输入/输出模块中管脚中断的运行
14.2 范例¶
在允许中断范例的基础上,尝试禁止中断
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | void attachInterrupt_fun_2() {
digitalWrite(10,(!digitalRead(10)));
}
void setup(){
pinMode(2, INPUT);
pinMode(10, OUTPUT);
noInterrupts();
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),attachInterrupt_fun_2,RISING);
}
void loop(){
}
|
15.SCoop Task¶
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | defineTask(scoopTask1)
void scoopTask1::setup()
{
}
void scoopTask1::loop()
{
}
void setup(){
mySCoop.start();
}
void loop(){
yield();
sleep(1000);
}
|
15.1 描述¶
SCoop模块用于执行多线程任务,最多支持8个任务。
15.2 范例¶
利用SCoop,控制13号引脚LED灯以2秒的频率闪烁,同时控制12号引脚的LED灯以200毫秒的频率闪烁。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | #include "SCoop.h"
defineTask(scoopTask1)
void scoopTask1::setup()
{
pinMode(13, OUTPUT);
}
void scoopTask1::loop()
{
digitalWrite(13,HIGH);
sleep(1000);
digitalWrite(13,LOW);
sleep(1000);
}
defineTask(scoopTask2)
void scoopTask2::setup()
{
pinMode(12, OUTPUT);
}
void scoopTask2::loop()
{
digitalWrite(12,HIGH);
sleep(100);
digitalWrite(12,LOW);
sleep(100);
}
void setup(){
pinMode(13, OUTPUT);
mySCoop.start();
pinMode(12, OUTPUT);
}
void loop(){
yield();
}
|