Arduino入门程序合集及解释

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Arduino程序合集

数字、模拟端口

Arduino 控制器内带 Bootloader 程序，是系统上电后运行的第一段代码，就好比 PC 机 BIOS 中的程序，启动就进
行自检，配置端口等等，当然单片机就是靠烧写熔丝位来设定上电从 boot 区启动的，使用这个程序就可以直接把从串
口发来的程序存放到 flash 区中。我们在使用 Arduino 编译环境下载程序时，就先让单片机复位，启动 Bootloader 程序
引导串口发过来的程序顺利写入 flash 区中，flash 可以重复烧写，因此想更新软件就是这么的方便。

Digital Output 数字输出实验

功能 使 PIN13 脚上的 LED 闪烁

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#define LED 13               /* 设定控制 LED 的数字 IO 脚 */

void setup(){
    pinMode(LED, OUTPUT);       /* 设定数字 IO 口的模式，OUTPUT 为输出 */
}

void loop(){
    digitalWrite(LED, HIGH);    /* 设定 PIN13 脚为 HIGH = 4V */
    delay(1000);                /* 设定延时时间，1000 = 1 秒 */
    digitalWrite(LED, LOW);     /* 设定 PIN13 脚为 LOW = 0V
*/
    delay(1000);
}

功能 PWM 使 PIN11 脚上的 LED 逐渐变亮逐渐变暗

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#define LED 11             // 定义LED灯引脚, 此处必须为PWM引脚（带~号的引脚）
int val;                    // 存储最新数值变数，从上到下计数

void setup(){
    pinMode(LED, OUTPUT);   // 设定数字 IO 口的模式，OUTPUT 为输出
}

void loop(){
    for(val = 0; val < 255; val ++){
        analogWrite(LED, val);  // PWM 输出，LED亮度
        delay(50);          // 延时50ms,因为analogWrite执行瞬间完成
    }
    for(val = 255; val > 0; val --){
        analogWrite(LED, val);
        delay(50);
    }
}

Digital Input 数字输入实验

功能 闭合开关 SW，PIN13 脚上的 LED 亮，断开则灭

线路：

引脚号 引脚名 后续
3 D13 ->LED -> GND
9 D7 ->10K->5V
->SW->GND 
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int ledPin = 13;
int switchPin = 7;
int val = 0;
void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(switchPin, INPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  val = digitalRead(switchPin);
  if (HIGH == val)
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  else
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
}

功能 调节电位器 RPot， 使输入模拟量大变化类改变 LED 闪烁的频率

引脚号 引脚名 后续
2 GND ->LED->D13
3 D13 <-
25 GND ->RPot A -> RPot C->
26 5V <-
17 A5 -> RPot B 
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#define LED 13
#define RPOT A5
int val = 0;
void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);     // 设定数字 IO 口的模式，OUTPUT 为输出
  
}

void loop()
{
val = analogRead(RPOT);     // 读模拟 IO 口上的数据
digitalWrite(LED, HIGH);    // 设定 PIN13 脚为 HIGH = 4V
delay(val);                 // 延时时间为模拟输入的值
digitalWrite(LED, LOW);     // 设定 PIN13 脚为 LOW
delay(val);                 // 延时时间为模拟输入的值
}

串口通讯

Arduino 不但有 14 个数字接口和 6 个模拟接口外，还有 1 个更为常用的串口接口。在实际应用中串口以只需要少
量的几根线就能和其他串口设备通讯的优势被广应用。

串行接口按标准被分为 RS-232、RS-422、RS-485。RS-232 是在 1962 年发布的，也是目前 PC 机与通信工业中应用
最广泛的一种串行接口，RS-232 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。典型的 RS-232 信号在正负电平之间摆动，
在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V 电平。我们的单片机使用的是 TTL 电平的串
行协议，因此单片机与 pc 通讯时需要进行 RS-232 电平和 TTL 电平的转换，最常用的电平转换芯片是 MAX232，单片机
与单片机通讯时则可以直接连接。

USB 版本的 Arduino 则是通过 USB 转成 TTL 串口下载程序的，数字口 PIN 0 和 PIN 1 就是 TTL 串口 RX 和 TX。

串口通讯中最重要的一点就的通讯协议，一般串口通讯协议都会有波特率、数据位、停止位、校验位等参数。大
家不会设置也不用怕，Arduino 语言中 Serial.begin()函数就能使大家轻松完成设置，我们只需要改变该函数的参数
即可，例如 Serial.begin(9600)，则表示波特率为 9600bit/s(每秒比特数 bps)，其余参数默认即可。
Arduino 语言中还提供了 Serial.available() 判断串口缓冲器状态、Serial.read()读串口、Serial.print()串
口发送及 Serial.println()带换行符串口发送四个函数。

1602字符液晶显示

1602 字符液晶是最常用的一种，很具有代表性，1602 液晶分 4 总线和 8 总线 2 种驱动方式（关于该液晶的详细资
料，大家可以自己搜索，这里就不做详细说明了）。我们用单片机驱动 1602 液晶，使用并口操作很容易就驱动起来了，
但使用 Arduino 板驱动 1602 液晶，还真有点费劲，因为他只能位操作。根据官方网站提供的例程，很容易看出他们
使用的是最常用的 8 总线驱动方式，然而他巧妙的使用 for 循环语句完成了位操作的赋值。

arduino引脚名 LCD1602引脚号 LCD1602引脚名
D-GND 3 VEE
D12 4 D1
D11 5 RW
D10 14 D7
D9 13 D6
D8 12 D5
D7 11 D4
D6 10 D3
D5 9 D2
D4 8 D1
D3 7 D0
D2 6 E
5V 2 VCC
GND 1 GND 
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int DI = 12;
int RW = 11;
int DB[] = {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};//使用数组来定义总线需要的管脚
int Enable = 2;
void LcdCommandWrite(int value) // poll all the pins
{
int i = 0;
for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //总线赋值
{
digitalWrite(i,value & 01);
value >>= 1;
}
digitalWrite(Enable,LOW);
delayMicroseconds(1); // send a pulse to enable
digitalWrite(Enable,HIGH);
delayMicroseconds(1); // pause 1 ms according to datasheet
digitalWrite(Enable,LOW);
delayMicroseconds(1); // pause 1 ms according to datasheet
}
void LcdDataWrite(int value) // poll all the pins
{
int i = 0;
digitalWrite(DI, HIGH);
digitalWrite(RW, LOW);
for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {
digitalWrite(i,value & 01);
value >>= 1;
}
digitalWrite(Enable,LOW);
delayMicroseconds(1); // send a pulse to enable
digitalWrite(Enable,HIGH);
delayMicroseconds(1);
digitalWrite(Enable,LOW);
delayMicroseconds(1); // pause 1 ms according to datasheet
}
void setup (void) {
int i = 0;
for (i=Enable; i <= DI; i++)
{
pinMode(i,OUTPUT);
}
delay(100); // initiatize lcd after a short pause needed by the LCDs controller
LcdCommandWrite(0x38); // set: // 8-bit interface, 1 display lines, 5x7 font
delay(20);
LcdCommandWrite(0x06); // entry mode set: // increment automatically, no display shift
delay(20);
LcdCommandWrite(0x0E); // display control: // turn display on, cursor on, no blinking
delay(20);
LcdCommandWrite(0x01); // clear display, set cursor position to zero
delay(100);
LcdCommandWrite(0x80); // display control: // turn display on, cursor on, no blinking
delay(20);
}
void loop (void) {
LcdCommandWrite(0x02); // set cursor position to zero
delay(10); // Write the welcome message
LcdDataWrite('H');
LcdDataWrite('o');
LcdDataWrite('l');
LcdDataWrite('a');
LcdDataWrite(' ');
LcdDataWrite('C');
LcdDataWrite('a');
LcdDataWrite('r');
LcdDataWrite('a');
LcdDataWrite('c');
LcdDataWrite('o');
LcdDataWrite('l');
LcdDataWrite('a');
delay(500);
}

LED控制

四位数码管

利用Arduino的数字端口控制四位数码管内容（一一对应）

四位数码管解析：

使用的是共阴极数码管，位数选择为高电平显示，数字显示为低电平显示

引脚号 对应内容
上引脚 1 第一个数字
2 a
3 f
4 第二个数字
5 第三个数字
6 b
下引脚 7 e
8 d
9 h
10 c
11 g
12 第四个数字

代码对应接线

四位数码管 Arduino
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3 4
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#define D1 2
#define D2 3
#define D3 4
#define D4 5

// 记录4位数码管与Arduino引脚的关系
int ledConnect[8] = {
    // a  b  c   d  e   f  g   h
       6, 8, 12, 9, 10, 7, 13, 11
};

// 显示内容
int times = 0;
float floatTimes = 0;

// 记录数码管与显示数字的关系
unsigned char num[11][8] = {
    //a  b  c  d  e  f  g  h
    {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0},     //0
    {0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},     //1
    {1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0},     //2
    {1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0},     //3
    {0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0},     //4
    {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0},     //5
    {1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0},     //6
    {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},     //7
    {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},     //8
    {1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0},     //9
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},     //.
    // {1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1},     //A
    // {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},     //B
    // {1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1},     //C
    // {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1},     //D
    // {1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1},     //E
    // {1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1},     //F
};

void numShowFunction(int showNum){
    // 对输入的数字进行判断
    if( showNum >= 10000){
        showNum = showNum %10000;
    }

    // 对输入的数据进行处理为使用数据
    int numCache[4] = { showNum/ 1000, showNum%1000 /100,
        showNum%100 /10, showNum %10
    };

    // 为每一位数码管进行显示
    for(int i = 0; i <=3; i++){
        // 对所有内容进行清空
        for(int ij = 0; ij < 8; ij ++){
            // 由于是低电平显示，此处高电平清空内容
            digitalWrite(ledConnect[ij], HIGH);
        }

        // 对需要显示的数码管进行选择（此处为高电平有效）
        // 对应了D1 D2 D3 D4
        digitalWrite(i + 2, HIGH);

        // 获取本位置上的数字
        int number = numCache[i];

        for(int j = 0; j < 8; j++){
            if(num[number][j] == 1)
                digitalWrite(ledConnect[j], LOW);
        }

        delay(1);     // 拉长每次显示的时间
        digitalWrite(i + 2, LOW);
    }

    Serial.print(num_cache[0]);
    Serial.print(num_cache[1]);
    Serial.print(num_cache[2]);
    Serial.println(num_cache[3]);
}

void setup(){
    for(int ij = 0; ij < 8; ij ++){
        pinMode(ledConnect[ij], OUTPUT);
    }

    pinMode(D1, OUTPUT);
    pinMode(D2, OUTPUT);
    pinMode(D3, OUTPUT);
    pinMode(D4, OUTPUT);

    Serial.begin(9600);
}

void loop(){
    floatTimes += 0.04;
    times = int(floatTimes);

    if(times > 10000)
        floatTimes = 0;

    Serial.print("show num : ");

    numShowFunction(times);
    // delay(5);
}

LED RGB 共阳极

V 接口只能接VCC ， 其他的低电平有效
代码如下：

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int led1 = 9;
int led2 = 10;
int led3 = 11;

void setup(){
    pinMode(led1, OUTPUT);
    pinMode(led2, OUTPUT);
    pinMode(led3, OUTPUT);
}

void setColor(int red, int green, int blue){
    analogWrite(led1, red);
    analogWrite(led2, green);
    analogWrite(led3, blue);
}

void loop(){
    setColor(255,0,0);
    delay(100);
    setColor(0,255,0);
    delay(100);
    setColor(0,0,255);
    delay(100);
}

HC-SR04 超声波传感器 测距

其模块，用Trig触发测距

会发出8 个 40khz的方波，自动检测是否有信号返回

有信号返回，通过echo输出高电平，高电平持续的时间就是距离的2倍

测量距离 = （高电平时间*声速）/ 2

主要技术参数
使用电压 DC—5V
静态电流 小于2mA
电平输出 高5V
电平输出 底0V
感应角度 不大于15度
探测距离 2cm-450cm
高精度 可达0.2cm
引脚说明
VCC – 供5V电源
TRIG – 触发控制信号输入
ECHO – 回响信号输出等四个接口端
GND – 为地线 
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#define Trig 2 //引脚Tring 连接 IO D2
#define Echo 3 //引脚Echo 连接 IO D3

float cm; //距离变量
float temp; //

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(Trig, OUTPUT);
    pinMode(Echo, INPUT);
}

void loop() {
    //给Trig发送一个低高低的短时间脉冲,触发测距
    digitalWrite(Trig, LOW); //给Trig发送一个低电平
    delayMicroseconds(2);    //等待 2微妙
    digitalWrite(Trig,HIGH); //给Trig发送一个高电平
    delayMicroseconds(10);    //等待 10微妙
    digitalWrite(Trig, LOW); //给Trig发送一个低电平

    temp = float(pulseIn(Echo, HIGH)); //存储回波等待时间,
    //pulseIn函数会等待引脚变为HIGH,开始计算时间,再等待变为LOW并停止计时
    //返回脉冲的长度

    //声速是:340m/1s 换算成 34000cm / 1000000μs => 34 / 1000
    //因为发送到接收,实际是相同距离走了2回,所以要除以2
    //距离(厘米)  =  (回波时间 * (34 / 1000)) / 2
    //简化后的计算公式为 (回波时间 * 17)/ 1000

    cm = (temp * 17 )/1000; //把回波时间换算成cm

    Serial.print("Echo =");
    Serial.print(temp);//串口输出等待时间的原始数据
    Serial.print(" | | Distance = ");
    Serial.print(cm);//串口输出距离换算成cm的结果
    Serial.println("cm");
    delay(100);
}

ck008触发型触摸传感器

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int sensorTouch = 8;

 void setup(){
  pinMode(sensorTouch, INPUT);
  Serial.begin(9600);
 }

 void loop(){

   if(digitalRead(sensorTouch) == LOW)
   {
     delay(100);
     if (digitalRead(sensorTouch)== LOW)
     {
     Serial.println("not touched");
     }
   }else
   {
     delay(100);
     if (digitalRead(sensorTouch) == HIGH)
     {
     Serial.println("touched");
     }
   }
 }