c++编程(1)之玩转led点灯

        在之前的章节中，小编带领大家学习了：如何构建arduino的c++开发环境-CSDN博客

        今天小编带领大家开始学习c++编程的第一节，玩转led电灯。arduino uno核心板是一个高度集成，功能丰富的模块，来看下他的功能分布：

        小编之前为大家展示的arduino核心板是国产化的板子，通用引脚排列和功能是相同。完全兼容。同样提供了丰富的外设，串口uart、i2c、spi、adc和pwm等，这些外设，在后续的课程中，都会为大家一一讲解。

一、代码结构分析

        大家可以看到我们arduino工程的初始代码，主要用两个默认函数组成，分别是：setup（）和loop()。通过英文单词可以翻译为  设置（初始化）、循环。如果学习过小编之前的课程，大家就会发现，这两个函数和我们的microbit的开发环境的两个指令很相似的。

        没有错，他们两个语句是相同功能的。setup和当开机时，作用都是在系统上电时立马执行一遍，可以把我们初始化代码放到这里，进行执行。

        loop和无限循环，作用都是当系统上电时，无限循环的执行，我们可以把我们的核心代码放到这里执行。

二、项目实战

        学习控制小灯，就必须要了解我们主控芯片（单片机），的通用引脚概念和作用，大家可以参考学习之前的教程：智能硬件之通用引脚（GPIO）-CSDN博客 

        这节项目会应用到智能模块中的智能电路(1)之指示灯模块-CSDN博客，大家可以参考学习，就知道该如何将主控芯片和指示灯模块进行连线了。

2.1、闪烁小灯

        控制led灯亮灭，将arduino核心板上的GND和流水灯模块的GD连接，将核心板的0脚和流水灯的L1连接。

void setup() {
  pinMode(0, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(0, HIGH);
  delay(500);                   
  digitalWrite(0, LOW); 
  delay(500);    
}

        ①pinMode(0, OUTPUT);  设置引脚0为输出模式；

        ②digitalWrite(0, HIGH); 设置引脚0为高电平，也就是状态1，输出3.3V电压；

 实际效果如下：

2.2、流水灯

        控制多个led灯，依次点亮，将arduino核心板上的GND和流水灯模块的GD连接，将核心板的0、1、2脚分别与流水灯的L1、L2、L3连接。

void setup() {
  pinMode(0, OUTPUT);
  pinMode(1, OUTPUT);
  pinMode(2, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(0, HIGH);
  digitalWrite(1, LOW);
  digitalWrite(2, LOW);
  delay(500);                   
  digitalWrite(0, LOW); 
  digitalWrite(1, HIGH); 
  digitalWrite(2, LOW); 
  delay(500);    
  digitalWrite(0, LOW); 
  digitalWrite(1, LOW); 
  digitalWrite(2, HIGH); 
  delay(500);   
}

        实际效果如下：

2.3、呼吸灯

        控制led灯，由暗到亮，将arduino核心板上的GND和流水灯模块的GD连接，将核心板的3脚和流水灯的L1连接，因为3脚支持PWM输出，呼吸灯的原来就是通过给led输出0-3.3V的电压，让其亮度从暗渐渐变亮，PWM相关知识点会在后续章节分享。

int led = 3;           
int brightness = 0;    
void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  analogWrite(led, brightness);
  brightness++;
  if (brightness >= 255) {
    brightness = 0;
  }
  delay(20);
}

         analogWrite(led, brightness);函数作用就是给引脚输入不同的电压，因为brightness变量是一个变换的值，从0-255依次加1。增加延时20ms，作用是为了让大家看到呼吸灯变换的过程，否则亮度会变换的很快，肉眼看不出来，可能只能看到小灯一直亮着。

        if语句是一个逻辑判断，保证brightness值不能大于255，否者从新赋值0。

        实际效果如下：

三、c++语法小课堂

3.1、变量定义

         顾名思义，变量（Variable）是可以改变的量，与之相对的是不可改变的常量。变量可以理解为数据的容器。

        变量名是由用户自己定义的标识符。其命名规则如下：

        ①首字符：变量名必须以字母或下划线（_）开始。数字不能作为变量名的首字符。

        ②字母和数字：变量名的其余部分可以由字母、数字和下划线组成。这意味着变量名可以包含字母（大写或小写）、数字和下划线。

        ③关键字冲突：变量名不能与 C++ 的保留关键字相同。例如，int, class, return 等都是 C++ 的关键字，不能用作变量名。

        ④大小写敏感：C++ 是一种区分大小写的编程语言。因此，Variable 和 variable 是两个不同的变量名。

        ⑤长度限制：理论上，变量名的长度没有限制，但应避免使用过长的变量名，以便提高代码的可读性。

        ⑥语义命名：虽然不是严格的规则，但建议变量名能够反映其用途或存储的内容。使用描述性的变量名可以使代码更易于理解和维护。

        ⑦命名约定：不同的组织和项目可能有自己的命名约定。这些约定可能涉及单词之间的分隔（例如使用下划线或驼峰命名）以及大小写的使用。

合法变量名：  _ab、abc、ABC、ab123等

不合法变量名：1abc、@abc、class等

3.2、库文件导入

        库的作用，就是把写好的代码封装好成库，后面在使用的时候，就可以通过导入库，来进行调用使用了，不用重复写代码了。c++提供倒入库的语法是通过#include语句

        预处理阶段，#include会将头文件拷贝到本文件内进行运行。

        #include有两种格式：

        格式①：#include

        如果我们在编译的时候用/home/tarena/include hello.c路径文件，那么系统会先到指定的目录找头文件进行复制，如果在指定文件里面找不到头文件，那么再去系统目录里面找。

        格式②：#include “xxx.h”

        如果我们在编译的时候用/home/tarena/include hello.c路径文件，那么系统会先到指定的目录找头文件进行复制，如果在指定文件里面找不到头文件，再去当前目录去找，当前目录也找不到，再去系统目录里面找。

        其实这两种模式，对于第二种格式，他包含了第一种格式。

3.3、方法（函数）的调用

        定义一个函数只给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行。如下实例调用了printme（）函数：

#include 
using namespace std;

// 函数返回两个数中较大的那个数
int max(int num1, int num2) 
{
   // 局部变量声明
   int result;
   if (num1 > num2)
      result = num1;
   else
      result = num2;
   return result; 
}

int main ()
{
   // 局部变量声明
   int a = 100;
   int b = 200;
   int ret;
   // 调用函数来获取最大值
   ret = max(a, b);
   cout << "Max value is : " << ret << endl;
   return 0;
}

        更多的c++的语法，可以参考这个学习，简单明了：C++ 教程 | 菜鸟教程 (runoob.com)

，小编后续课程会以应用为主，编程语言的实战应用。更多语言的语法问题可以参考其他文章学习。