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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9600
Serial.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9600
Serial.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 -1
void setup() {
//初始化串口,波特率位9600
Serial.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){
//xxx
i ++;
}
#include <Arduino.h>
#define MAX_HEIGHT 100
uint8_t a = 10;
uint8_t b = 5;
uint8_t c = 0;
void setup() {
//初始化串口,波特率位9600
Serial.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9600
Serial.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9600
Serial.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9600
Serial.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
九、更多函数&语法参考
arduino官方文档:
https://www.arduino.cc/reference/en/
arduino参考手册:参考飞书文档