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智能垃圾分类机器人,arduino基础,2,01,A,什么是Arduino？,02,B,Arduino能做什么？,03,C,Arduino怎么用？,一、Arduino的由来,Arduino创始人MassimoBanzi之前是意大利Ivrea一家高科技设计学校的老师。他的学生们经常抱怨找不到便宜好用的微控制器。2005年冬天，MassimoBanzi跟DavidCuartielles讨论了这个问题。DavidCuartielles是一个西班牙籍晶片工程师，当时在这所学校做访问学者。两人决定设计自己的电路板，并引入了Banzi的学生DavidMellis为电路板设计编程语言。两天以后，DavidMellis就写出了程式码。又过了三天，电路板就完工了。这块电路板被命名为Arduino。,二、什么是Arduino？,Arduino是一种开源的电子开发平台，该平台最初主要基于AVR单片机的微控制器和相应的开发软件，目前在国内正受到电子发烧友的广泛关注。自从2005年Arduino腾空出世以来，其硬件和开发环境一直进行着更新迭代。几乎任何人，即便不懂电脑编程，利用这个开发板也能用Arduino做出炫酷有趣的东西，比如对感测器探测做出一些回应、闪烁灯光、控制马达等。,三、Arduino能做什么？,最简单应用：通过Arduino开发板引脚输出高电平点亮一盏LED灯。,三、Arduino能做什么？,利用Arduino板作为中央控制器实现家居智能化，语音口令开灯、开空调，随着室内光线环境自动调节亮度，手机APP控制家用电器等,让你的arduino连入物联网,Arduino高端应用,乐为联网云数据平台,四、认识Arduino开发板-ArduinoUNO,四、认识Arduino开发板-arduinoMega2560,五、Arduino开发环境,Arduino的编程是在ArduinoIDE上进行的，如左图编程界面所示；开发环境提供了最基本的模板，包含了setup()函数和loop()函数；在setup()函数上方空白区域，可以插入需要用到的函数.h头文件以及申明要用到的函数。,六、函数的概念,定义：函数是一种能完成某种特定功能二端口通道，通过输入合适的东西获得想要的某种输出；举例：例如数学上y=2x，这条函数可以完成将输入值翻倍这样一个工作；,注意：arduino提供了大量的基础函数，包括I/O控制、时间函数、中断函数、串口通信函数等；arduino也提供了许多关于这些基础函数的实例程序，这些例程可以在arduino开发环境的“File-Examples”菜单中找到。,七、Arduino的常用基本函数,Arduino程序的主体包括：Setup()函数和loop()函数；（1）setup()函数：在程序中只运行一次，它的功能为完成程序的各类初始化工作；（2）loop()函数：程序的主函数，程序运行过程中loop()函数不断循环。,Arduino常用函数-pinMode(),功能：将指定的引脚配置成输出或输入语法：pinMode(pin,mode)参数：pin：表示要设置模式的引脚mode：包括INPUT或OUTPUT返回值：无,例程：intledPin=13;/LED连接到数字脚13voidsetup()pinMode（ledPin，OUTPUT）;/设置数字脚为输出voidloop()digitalWrite（ledPin，HIGH）;/点亮LEDdelay(1000);/等待一秒digitalWrite(ledPin,LOW);/灭掉LED延迟（1000）;/等待第二个,Arduino常用函数-digitalWrite(),功能：给一个数字引脚写入HIGH或者LOW。语法：digitalWrite(pin,value)参数：pin:引脚编号value:HIGHorLOW返回值：无,例程：intledPin=13;/LED连接到数字13号端口voidsetup()pinMode(ledPin,OUTPUT);/设置数字端口为输入模式voidloop()digitalWrite(ledPin,HIGH);/使LED亮delay(1000);/延迟一秒digitalWrite(ledPin,LOW);/使LED灭delay(1000);/延迟一秒,Arduino常用基本函数-digitalRead(),功能：读取指定引脚的值，HIGH或LOW。语法：digitalRead（PIN）参数：Pin：你想读取的引脚号返回值：HIGH或LOW,例程：intledPin=;/LED连接到13脚intinPin=7;/按钮连接到数字引脚7intval=0;/定义变量以存储读值voidsetup()pinMode(ledPin,OUTPUT);/将13脚设置为输出pinMode(inPin,INPUT);/将7脚设置为输入voidloop()val=digitalRead(inPin);/读取输入脚digitalWrite(ledPin,val);/将LED值设置为按钮的值,Arduino常用基本函数-analogRead(),功能：从指定的模拟引脚读取模拟数据值。语法：analogRead（PIN）参数：pin：从输入引脚读取数值返回值：从0到1023的整数值,例程：intanalogPin=3;/电位器（中间的引脚）连接到模拟输入引脚3/另外两个引脚分别接地和+5Vintval=0;/定义变量来存储读取的数值voidsetup()serial.begin（9600）;/设置波特率（9600）voidloop()val=analogRead（analogPin）;/从输入引脚读取数值serial.println（val）;/显示读取的数值,Arduino常用基本函数-analogWrite(),功能：从一个引脚输出模拟值（PWM）语法：analogWrite（pin,value）参数：pin：用于输入数值的引脚。value：占空比：0（完全关闭）到255（完全打开）之间。返回值：无,例程：通过读取电位器的阻值控制LED的亮度intledPin=9;/LED连接到数字引脚9intanalogPin=3;/电位器连接到模拟引脚3intval=0;/定义变量存以储读值voidsetup()pinMode（ledPin,OUTPUT）;/设置引脚为输出引脚voidloop()val=analogRead（analogPin）;/从输入引脚读取数值analogWrite（ledPin，val/4）;/以val/4的数值点亮LED（因为analogRead读取的数值从0到1023，而analogWrite输出的数值从0到255）,Arduino常用基本函数-delay(),功能：使程序延时特定的时间（毫秒）语法：delay(ms)参数：ms：暂停的毫秒数（unsignedlong）返回值：无,例程：ledPin=13/LED连接到数字13脚voidsetup()pinMode(ledPin,OUTPUT);/设置引脚为输出voidloop()digitalWrite(ledPin,HIGH);/点亮LEDdelay(1000);/等待1秒digitalWrite(ledPin,LOW);/灭掉LEDdelay(1000);/等待一秒,中断的定义：由于某一随机事件的发生，单片机暂停原程序的运行，转去执行另一程序（随机事件），处理完毕后又自动返回原程序继续运行，其发生过程如右图。中断的要素：主程序：单片机正在运行的程序。中断源：引起中断的原因，或能发生中断申请的来源。中断服务程序：处理中断事件的程序。,Arduino常用基本函数-中断介绍,中断发生的过程,Arduino常用基本函数-中断函数,1、interrupts()函数功能：负责打开总中断返回值：无参数：无,2、noInterrupts()函数功能：负责关闭总中断返回值：无参数：无,3、attachInterrupt(interrput,function,mode)功能：用于设置外部中断参数：3个，分别表示中断源，中断处理函数和触发模式，它们的具体含义如下。中断源：可选中断0或者1，对应arduino的2或者3号数字引脚。中断处理函数：是一段子程序，当中断发生时执行该子程序部分，其中参数值为函数的指针。触发模式：有四种类型，LOW(低电平触发）、CHANGE(变化时触发）、RISING（低电平变为高电平触发）、FALLING(高电平变为低电平触发）,Arduino常用基本函数-中断函数,4、detachInterrupt(interrput)函数功能：用于取消中断参数：Interrupt：表示所要取消的中断源,例程：用中断源0（接引脚D2）作为触发源控制arduinoUNO板上的LED亮或灭volatileintstate=LOW;voidsetup()Serial.begin(9600);attachInterrupt(0,change,CHANGE);/当D2电平改变时,触发中断函数voidloop()digitalWrite(13,state);if(state=LOW)Serial.println(111);if(state=HIGH)Serial.println(222);voidchange()/中断函数state=!state;,Arduino常用基本函数-串口通信函数,1、Serial.begin()功能：用于设置串口的波特率波特率是指每秒传输的比特数，除以8可得到每秒传输的字节数。一般的波特率有9600、19200、57600、115200等。,介绍：通过在头文件HardwareSerial.h中定义一个HardwareSerial类的对象serial，然后直接使用该类的成员函数来实现。,2、Serial.available()功能：用来判断串口是否收到数据返回值：int型3、Serial.read()功能：用于读入串口数据返回值：int型的串口数据。,Arduino常用基本函数-串口通信函数,4、Serial.print()功能：用于从串口输出数据，数据可以是变量，也可以是字符串。5、Serial.println()功能：与Serial.print函数类似，都是从串口输出数据，只是Serial.println函数多了回车换行功能。,例程：读取输入的字符，并在监视器中显示出来的程序如下。Stringval=;voidsetup()Serial.begin(9600);voidloop()while(Serial.available()0)val+=char(Serial.read();delay(5);if(val.length()0)Serial.println(val);val=;,八、认识函数库,函数库：由系统建立的具有一定功能的函数的集合。库中存放函数的名称和对应的目标代码，以及连接过程中所需的重定位信息。用户也可以根据自己的需要建立自己的用户函数库。库函数：存放在函数库中的函数。库函数具有明确的功能、入口调用参数和返回值。头文件：有时也称为包含文件。C语言库函数与用户程序之间进行信息通信时要使用的数据和变量，在使用某一库函数时，都要在程序中嵌入（用#include）该函数对应的头文件。,九、机器人包含的库函数,库函数组成：由.h文件（头文件）和.cpp文件（源程序文件）组成。,十、怎样使用库函数,放置位置：一般是放到lib文件里调用方法：将它所在的文件名用#include,libraries所在的路径,库函数拷贝到的路径,#ifndefColSensor_h#defineColSensor_hclassColSensorprivate:/定义引脚intS0,S1,S2,S3,OUT;/定义延时unsignedlongtime;public:/定义计数器unsignedlongg_count;/定义数组，用来存放读取到的RGB值intg_array3;/定义数组，用来存放比例系数floatg_SF3;/构造函数ColSensor(inta,intb,intc,intd,inte,unsignedlongf);,/将引脚配置为输出，同时设置输出比例因子voidMode(inta=1,intb=1);/*控制数字引脚，切换滤波器。红，绿，蓝分别对应S2与S3的00，11，01电平；10时过滤所有颜色*/voidDigital_out(inta,intb);/计算比例系数voidTest();/计算RGB值voidGet();#endif,垃圾分类小车ColSensor.h文件内代码,#include#includeColSensor.hColSensor:ColSensor(inta,intb,intc,intd,inte,unsignedlongf)S0=a;S1=b;S2=c;S3=d;OUT=e;time=f;g_count=0;voidColSensor:Mode(inta,intb)pinMode(S0,OUTPUT);pinMode(S1,OUTPUT);pinMode(S2,OUTPUT);pinMode(S3,OUTPUT);pinMode(OUT,INPUT);digitalWrite(S0,!(a=0);digitalWrite(S1,!(b=0);voidColSensor:Digital_out(inta,intb)digitalWrite(S2,!(a=0);digitalWrite(S3,!(b=0);voidC