Arduino基础2

第四章 使用和编写库类

作用：提高代码的编写效率和可读性
用法：
1）将类库放入libraries中，编写程序时调用
2）申明调用类库 #include"xxx.h"
3）实例化对象

编写库类

1）编写头文件（.h文件）
2）预处理命令
以“#”开头的语句成为预处理命令，编译器不会直接对这些进行编译，而是在编译之前，系统会预先处理这些命令。
3）宏定义
使用一个特定的标识符来代表一个字符串，如#define aaa 123；
4）文件包含
若程序中使用#include “a.h”，那么在预处理的过程中会先将该语句替换成此文件中的实际内容，再进行编译。
5）条件编译
#ifndef a.h
#define a.h
用来防止重复的包含某文件，避免程序编译出错
6）版本兼容
可以是编译器自动判断正在使用的IDE版本，从而调用正确的头文件。
7）编写.cpp文件
.cpp文件也必须包含用到的头文件
.ino文件所在的文件夹需要与该.ino文件同名

第五章 通信篇

并行通讯可以多位数据同时传输，速度更快，但其占用的I/O口比较多。
串行通讯在Arduino中使用最广泛。
Arduino硬件集成了串口、IIC、SPI三种常见的通讯方式。

硬件串口通讯——HardwareSerial类库

串口，称UART，通用异步接口，通常一个串口只能连接一台设备进行通讯。
串口工作原理：Arduino会发送一连串的数字信号即数据帧。
数据帧格式：
1）起始位：起始位总是为低电平，是一组数据帧开始传输的信号
2）数据位：Arduino默认使用8位数据位，每次可以传输1B数据
3）校验位：是串口通讯的一种简单检错方式，Arduino默认无数据位
4）停止位：每段数据帧的最后都有停止位表示该段数据传输结束，Arduino默认为1位停止位

HardwareSerial类库位于Arduino的核心库中，Arduino默认包含该库，因此不用再使用include进行调用。

当使用read()函数时，每次仅能读到一字节的数据，如果要读取一个字符串，则可以使用“+=”运算将字符一次添加到字符串中。

延时语句delay()，arduino程序的运行速度很快，当arduino读取完第一个字符串，进入下一次while循环时，输入的数据还没有完全的传入arduino的串口缓冲区，串口还未接受到下一个字符available()的返还值就为零，就会产生错误。

串口缓冲区

缓冲区实际上就是在arduino上的RAM上开辟临时存储空间，其大小不能超过arduino本身的RAM大小。
arduino默认设定串口缓冲区为64字节，当其中数据超过64字节后，arduino就会将最早存入缓冲区的数据丢弃。
通过宏定义的方式可以增大串口读写缓冲区的空间，如#define SERIAL_TX_BUFFER_SIZE 128。

软件模拟串口通讯——SoftwareSerial类库

使用SoftwareSerial类库将其他数字引脚通过程序来模拟成串口通讯引脚。
局限性：不如硬件串口稳定，与硬件串口一样波特率越高越不稳定。
原理：是通过VAR芯片的PCINT中断功能来实现的，需要引脚支持此功能才可以设置为软串口。

IIC总线

使用两根双向的总线又称为TWI总线

SPI总线

是arduino自带的一种高速通讯接口，通过它可以连接使用同样接口的外接设备。

第六章 存储篇

EEPROM类库

1、EEPROM电可擦可编程只读存储器是一种断电后数据不丢失的存储设备，常被用来记录设备的工作数据和保存配置参数。
2、arduino已经准备好eeprom库类，使用前需要调用eeprom头文件。
3、eeprom只有100000次擦写寿命，一次EEPROM.write()语句会占用3ms，所以在loop中使用EEPROM.write()时，应使用延时或其他方法，以避免频繁擦写EEPROM。
4、arduino的EEPROM API智能将字节数据存入EEPROM中，其他数据需要用到共用体的方法进行存储。

SD卡类库

是一种基于半导体快闪记忆器的新一代存储设备，可以用来保存大量数据。

第七章 无线通讯篇

arduino可以使用的无线通讯方式众多，如ZigBee、Wifi和蓝牙等
1、常见的两种方式：
1）使用串口透传模块
这类模块在设置好后连接arduino串口，即可采用串口通讯的方式进行通讯，相当于将串口的有线通讯改为无线通讯，而程序不需要改动。
2）使用SPI接口的无线模块
此类模块通常有配套的驱动库，如arduino WiFi库展板，这种方式传输速率快。