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一、初识Arduino

1、通过51认识Arduino

认识单片机，决定学习单片机是个很偶然的决定。爱好计算机，喜欢编程有很多年了，一直对计算机底层的东西不太了解，尤其是计算机硬件更是知之甚少。一次偶然的机会获得了两个月的静下心来学习的时间（实际是受伤了哪都去不了），学点啥呢？学点单片机吧，于是买了本 郭天祥 的《51单片机C语言教程》，于是开启了单片机的学习之路……从什么是单片机，什么是寄存器，什么是中断，按键防抖，串口通信UART，I²C总线，SPI总线，看门狗等等，杂七杂八学了不少，了解了很多，但还是不系统，学了一段时间，51开发板就放到角落里吃灰了，哎，算是学着玩吧。
有一天看朋友在朋友圈发的用Arduino做的感应垃圾箱的视频，眼前一亮，这不就是单片机吗？这又燃起了我学习Arduino的欲望（好吧，我就是这么喜新厌旧），那就一点一点学吧，以后儿子参加个机器人比赛啥的我也能胡拉两下。

我的引路人:Arduino中文社区
几个好点的学习网站：
1.极客工坊
2.21世纪IC

2、Arduino是个啥

Arduino数据手册

Arduino就是个单片机，比51牛逼点，它的牛逼之处不是处理器多快，内存多大，而是它对初学者友好，有很多开源库供人调用，能够买到现成的传感器模块和对应的调用库。
Arduino有很多类型的开发板，对应不同的板载cpu和引出管脚，有
Arduino Uno
Arduino Nano
Arduino Nano
Arduino Nano
Arduino LilyPad
Arduino Mega 2560
Arduino Ethernet
Arduino Due
Arduino Leonardo
等等

3、Arduino UNO 引脚分布图

二、开发环境搭建

1、官方IDE搭建

(1)下载官方IDE
Arduino官方网站(有时打不开) / 百度网盘 提取码 6ust
一般情况下ArduinoIDE安装完成，所需要的驱动就安装好了，USB转串口的驱动也应该安装好了。 这样就可以进行开发了。

可是官方的IDE没有代码提示，界面比较刺眼，不如VScode开发着顺手，下面引用一篇文章https://blog.csdn.net/wowocpp/article/details/81175478，介绍vscode开发环境的搭建。

2、利用vscode和PlatformIO搭建开发环境

• 安装vscode
• 安装中文语言包
• 安装Arduino扩展
• 配置Arduino路径
  
• 安装platformIO IDE
  
  第一次用可慢可慢了，得耐心等一段时间，别着急啊。

三、开始写程序

常用函数文档

1、main函数

在进行Arduino开发时，没有像传统C/C++程序使用入口函数main。实际上main函数存在于Arduino核心库中，且仍然是程序的入口。
在Arduino核心库中可见main.cpp文件，其内容如下：

#include <Arduino.h>

// Declared weak in Arduino.h to allow user redefinitions.
int atexit(void (* /*func*/ )()) { return 0; }

// Weak empty variant initialization function.
// May be redefined by variant files.
void initVariant() __attribute__((weak));
void initVariant() { }

void setupUSB() __attribute__((weak));
void setupUSB() { }

int main(void)
{
    init();

    initVariant();

#if defined(USBCON)
    USBDevice.attach();
#endif

    setup();

    for (;;) {
        loop();
        if (serialEventRun) serialEventRun();
    }

    return 0;
}
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通过以上程序可见，Arduino程序中编写的setup和loop函数，都在main函数中调用了。
loop的循环执行，是通过for循环实现的，且每次loop结束后，都会进行串口事件判断，也正是因为这种设计，串口事件不能实时响应。

2、Blink-setup()、loop()函数

/*	
Blink	
等待一秒钟，点亮LED，再等待一秒钟，熄灭LED，如此循环	
*/	
// 在大多数Arduino控制板上 13号引脚都连接了一个标有“L”的LED灯
// 给13号引脚连接的设备设置一个别名“led”	
int led = 13;	
// 在板子启动或者复位重启后， setup部分的程序只会运行一次
	
void setup(){	//只运行一次
  // 将“led”引脚设置为输出状态	
  pinMode(led, OUTPUT);   	
}	
// setup部分程序运行完后，loop部分的程序会不断重复运行
void loop() 
{	
  digitalWrite(led, HIGH);   // 点亮LED	
  delay(1000);           // 等待一秒钟	
  digitalWrite(led, LOW);   // 通过将引脚电平拉低，关闭LED	
  delay(1000);           // 等待一秒钟	
}
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3、常用函数

常用函数参考

• 数字输入输出

pinMode(pin,mode);//pin为引脚，mode为模式(INPUT 输入模式;OUTPUT 输出模式;INPUT_PULLUP 输入上拉模式 )
digitalWrite(pin, value);//value=HIHG或者LOW
digitalRead(pin);//返回值为0或1
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• 模拟输入输出
  模拟引脚为A0-A5
  PWM功能的引脚为3、5、6、9、10、11

analogRead(pin);//读取模拟引脚上的0-5v模拟量，返回值为转换成0-1023的数字量
analogWrite(pin);//value指定的是PWM的脉冲宽度，范围为0～255
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• 高级输入输出

//调声函数
tone(pin, frequency);// frequency: 输出的频率，unsigned int型 duration: 方波持续的时间，单位毫秒。
tone(pin, frequency, duration);
noTone(pin);

//检测脉冲信号宽度，超声测距模块用的到
pulseIn(pin, value);//pin：需要读取脉冲的引脚;value：需要读取的脉冲类型，HIGH或LOW; 
pulseIn(pin, value, timeout);//timeout：超时时间，单位微秒，数据类型为无符号长整型。
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• 外部中断——UNO在2(int.0)、3(int.1)端口上才能检测外部中断

attachInterrupt(interrupt, ISR, mode);//interrupt：中断通道编号;ISR：中断函数名(不带参数，不返回值);
/*mode：中断模式 
*LOW		低电平触发
*HIGH		高电平触发
*FALLING	下降沿触发
*RISING		上升沿触发
*/
detachInterrupt(pin);//关中断
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• 时间运行函数

millis();//返回Arduino开机/复位到现在的开机时间，单位ms，UNO精度为4us
micros();//开机时间us
delay(unsigned long ms);//延时毫秒数
delayMicroseconds(unsigned int us);//延时微妙数，精度+-0.5us
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