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2011年3月9日 星期三

arduino 語言II

輸入輸出函數

Arduino 內含了一些處理輸出與輸入的切換功能,相信已經從書中程式範例略知一二。
pinMode(pin, mode)
將數位腳位(digital pin)指定為輸入或輸出。
範例 :
pinMode(7,INPUT); // 將腳位 7 設定為輸入模式
digitalWrite(pin, value)
將數位腳位指定為開或關。腳位必須先透過pinMode明示為輸入或輸出模式digitalWrite才能生效。
範例 :
digitalWrite(8,HIGH); //將腳位 8設定輸出高電位
int digitalRead(pin)
將輸入腳位的值讀出,當感測到腳位處於高電位時時回傳HIGH,否則回傳LOW
範例 :
val = digitalRead(7); // 讀出腳位 7 的值並指定給 val
int analogRead(pin)
讀出類比腳位的電壓並回傳一個 01023 的數值表示相對應的05的電壓值。
範例 :
val = analogRead(0); //讀出類比腳位 0 的值並指定給 val變數
analogWrite(pin, value)
改變PWM腳位的輸出電壓值,腳位通常會在35691011Value變數範圍0-255,例如:輸出電壓2.5伏特(V),該值大約是128
範例 :
analogWrite(9,128); // 輸出電壓約2.5伏特(V
shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)
把資料傳給用來延伸數位輸出的暫存器,函式使用一個腳位表示資料、一個腳位表示時脈。bitOrder用來表示位元間移動的方式(LSBFIRST最低有效位元或是MSBFIRST最高有效位元),最後value會以byte形式輸出。此函式通常使用在延伸數位的輸出。
範例 :
shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, 255);
unsigned long pulseIn(pin, value)
設定讀取腳位狀態的持續時間,例如使用紅外線、加速度感測器測得某一項數值時,在時間單位內不會改變狀態。
範例 :
time = pulsein(7,HIGH); // 設定腳位7的狀態在時間單位內保持為HIGH

時間函數

控制與計算晶片執行期間的時間
unsigned long millis()
回傳晶片開始執行到目前的毫秒
範例:
duration = millis()-lastTime; // 表示自"lastTime"至當下的時間
delay(ms)
暫停晶片執行多少毫秒
範例:
delay(500); //暫停半秒(500毫秒)
delay Microseconds(us)
暫停晶片執行多少微秒
範例:
delayMicroseconds(1000); //暫停1豪秒

數學函式

三角函數以及基本的數學運算
min(x, y)
回傳兩數之間較小者
範例:
val = min(10,20); // 回傳10
max(x, y)
回傳兩數之間較大者
範例:
val = max(10,20); // 回傳20
abs(x)
回傳該數的絕對值,可以將負數轉正數。
範例:
val = abs(-5); // 回傳5
constrain(x, a, b)
判斷x變數位於ab之間的狀態。x若小於a回傳a;介於ab之間回傳x本身;大於b回傳b
範例:
val = constrain(analogRead(0), 0, 255); // 忽略大於255的數
map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)
value變數依照fromLowfromHigh範圍,對等轉換至toLowtoHigh範圍。時常使用於讀取類比訊號,轉換至程式所需要的範圍值。
例如:
val = map(analogRead(0),0,1023,100, 200); // analog0 所讀取到的訊號對等轉換至100 – 200之間的數值。
double pow(base, exponent)
回傳一個數(base)的指數(exponent)值。
範例:
double x = pow(y, 32); // 設定xy32次方
double sqrt(x)
回傳double型態的取平方根值。
範例:
double a = sqrt(1138); // 回傳1138平方根的近似值 33.73425674438
double sin(rad)
回傳角度(radians)的三角函數sine值。
範例:
double sine = sin(2); // 近似值 0.90929737091
double cos(rad)
回傳角度(radians)的三角函數cosine值。
範例:
double cosine = cos(2); //近似值-0.41614685058
double tan(rad)
回傳角度(radians)的三角函數tangent值。
範例:
double tangent = tan(2); //近似值-2.18503975868

亂數函式

產生亂數
randomSeed(seed)
事實上在Arduino裡的亂數是可以被預知的。所以如果需要一個真正的亂數,可以呼叫此函式重新設定產生亂數種子。你可以使用亂數當作亂數的種子,以確保數字以隨機的方式出現,通常會使用類比輸入當作亂數種子,藉此可以產生與環境有關的亂數(例如:無線電波、宇宙雷射線、電話和螢光燈發出的電磁波等)。
範例:
randomSeed(analogRead(5)); // 使用類比輸入當作亂數種子
long random(max)
long random(min, max)
回傳指定區間的亂數,型態為long。如果沒有指定最小值,預設為0
範例:
long randnum = random(0, 100); // 回傳0 – 99 之間的數字
long randnum = random(11);     // 回傳 0 -10之間的數字

序列通訊

你可以在第五章看見一些使用序列埠與電腦交換訊息的範例,以下是函式解釋。
Serial.begin(speed)
你可以指定Arduino從電腦交換訊息的速率,通常我們使用9600 bps。當然也可以使用其他的速度,但是通常不會超過115,200 bps(每秒位元組)。
範例:
Serial.begin(9600);
Serial.print(data)
Serial.print(data, encoding)
經序列埠傳送資料,提供編碼方式的選項。如果沒有指定,預設以一般文字傳送。
範例:
Serial.print(75);       // 列印出 "75"
Serial.print(75, DEC); //列印出 "75"
Serial.print(75, HEX); // "4B" (75 的十六進位)
Serial.print(75, OCT); // "113" (75 in的八進位)
Serial.print(75, BIN); // "1001011" (75的二進位)
Serial.print(75, BYTE); // "K" (byte進行傳送,顯示以ASCII編碼方式)
Serial.println(data)
Serial.println(data, encoding)
Serial.print()相同,但會在資料尾端加上換行字元( )。意思如同你在鍵盤上打了一些資料後按下Enter
範例:
Serial.println(75);       //列印出"75 "
Serial.println(75, DEC); //列印出"75 "
Serial.println(75, HEX); // "4B "
Serial.println(75, OCT); // "113 "
Serial.println(75, BIN); // "1001011 "
Serial.println(75, BYTE); // "K "
int Serial.available()
回傳有多少位元組(bytes)的資料尚未被read()函式讀取,如果回傳值是0代表所有序列埠上資料都已經被read()函式讀取。
範例:
int count = Serial.available();
int Serial.read()
讀取1byte的序列資料
範例:
int data = Serial.read();
Serial.flush()
有時候因為資料速度太快,超過程式處理資料的速度,你可以使用此函式清除緩衝區內的資料。經過此函式可以確保緩衝區(buffer)內的資料都是最新的。
範例:
Serial.flush();

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