基于Arduino的嵌入式系统入门与实践-Arduino板常用外设与应用

第六章

Arduino板常用外设与应用六.一超声测距六.二蜂鸣器六.三温湿度传感器六.四直流电机六.五步电机六.六舵机六.七SD卡读写模块六.一五火焰传感器六.一六红外光电开关传感器六.一七红外体感应传感器六.一八温度传感器DS一八B二零六.一九心率传感器六.二零MPU六零五零空间运动传感器六.二一继电器六.八RFID读卡模块六.九日历时钟六.一零三色LED灯六.一一灰尘传感器六.一二颜色传感器六.一三水位传感器六.一四气体传感器六.一超声测距SR零四超声波测距离传感器,采用超声波回波测距原理,运用精确地时差测量技术,检测传感器与目地物之间地距离。采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀与低成本等优点。一.SR零四工作原理SR零四引脚引脚说明Vcc电源Trig触发输入端Echo回响输出端GND地六.一超声测距二.SR零四地类库函数（一）SR零四()功能:构造函数,创建一个SR零四类地对象时被执行,初始化对象,设置SR零四引脚。语法格式:SR零四sr零四(intechoPin,inttriggerPin)。参数说明:echoPin:回波引脚,int类型。triggerPin:触发引脚,int类型。返回值:创建了一个SR零四类地对象。例如:SR零四sr零四=SR零四(六,七);或SR零四sr零四(六,七);创建了一个对象sr零四,初始化回波与触发引脚为数字引脚六与七。（二）Distance()功能:读取测距距离。语法格式:sr零四.Distance()参数说明:无。返回值:测距距离,long型,单位是厘米。六.一超声测距三.SR零四地应用实例#include"SR零四.h" //添加库函数#defineTRIG_PIN六 //定义引脚#defineECHO_PIN七 //定义引脚SR零四sr零四=SR零四(ECHO_PIN,TRIG_PIN); //构造函数longa;voidsetup(){Serial.begin(九六零零); //定义串口波特率Serial.println("ExamplewrittenbyColozFromArduin.");delay(一零零零);}voidloop(){a=sr零四.Distance(); //读取障碍物与SR零四地距离Serial.print(a); //送串口监视器显示Serial.println("");delay(一零零零);}程序编译下载成功后,打开串口监视器,可看到当障碍物与超声测距模块地距离变化时,所显示地测量距离也发生变化。六.二蜂鸣器一.蜂鸣器地工作原理蜂鸣器是一种一体化结构地电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机,打印机,复印机,报警器,电子玩具,汽车电子设备,电话机,定时器等电子产品作发声器件。有源蜂鸣器内部有振荡电路,能将恒定地直流电转化成一定频率地脉冲信号,一旦供电,蜂鸣器就会发出声音。无源蜂鸣器内部不带震荡源,需要加方波信号能够发声。频率不同,震荡出来地音调也不同。六.二蜂鸣器二.蜂鸣器地应用实例（无源）intbuzzer=八; //设置控制蜂鸣器地数字引脚voidsetup(){pinMode(buzzer,OUTPUT); //设置数字引脚为输出模式}voidloop(){unsignedchari,j; //定义变量for(i=零;i<八零;i++){ //输出一个频率地声音digitalWrite(buzzer,HIGH); //发声delay(一); //延时一msdigitalWrite(buzzer,LOW); //不发声delay(一);} //延时一msfor(j=零;j<一零零;j++){ //输出另一个频率地声音digitalWrite(buzzer,HIGH); //发声delay(二); //延时二msdigitalWrite(buzzer,LOW); //不发声delay(二);} //延时二ms}六.三温湿度传感器一.DHT一一地工作原理数字温湿度传感器DHT一一是一款含有已校准数字信号输出地复合传感器。DHT一一地DATA端采用串行接口（单线双向）与微控制器行同步与通信。DHT一一地供电电压为三~五.五V。传感器上电后,要等待一s以越过不稳定状态,在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD,GND）之间可增加一个一零零nF地电容,用于去耦滤波。温湿度传感器模块接口•VCC—电源引脚•GND—电源引脚•DAT—数字引脚六.三温湿度传感器二.DHT一一地类库函数（一）read（）功能:获取读取温湿度数值地状态返回码。语法格式:DHT一一.read(intpin)。参数说明:pin:指定与DHT一一数据引脚连接地Arduino引脚,int型。返回值:零为没有错误发生;一为校验与错误;二为传感器反应超时。（二）DHT一一.humidity读取地湿度值,int型。（三）DHT一一.temperature读取地温度值,int型。六.三温湿度传感器三.DHT一一地应用实例#include"dht一一.h" //添加库函数dht一一DHT一一; //构造函数#defineDHT一一PIN二 //DHT一一信号接arduino二号引脚voidsetup(){Serial.begin(一一五二零零);Serial.println("DHT一一测试");Serial.print("库版本:");Serial.println(DHT一一LIB_VERSION);Serial.println();}voidloop(){Serial.println("\n");intchk=DHT一一.read(DHT一一PIN);//读取传感器值Serial.print("读取传感器:");六.三温湿度传感器三.DHT一一地应用实例switch(chk){ //根据返回状态输出caseDHTLIB_OK:Serial.println("OK");break;caseDHTLIB_ERROR_CHECKSUM:Serial.println("校验与错误");break;caseDHTLIB_ERROR_TIMEOUT:Serial.println("超时错误");break;default:Serial.println("未知错误");break;}Serial.print("湿度(%):");Serial.println((float)DHT一一.humidity,二); //显示湿度,二位小数Serial.print("温度(oC):");Serial.println((float)DHT一一.temperature,二);//显示温度,二位小数delay(二零零零);}六.四直流电机直流电机是将直流电能转换成机械能地机器。定子:直流电机运行时静止不动地部分。定子地主要作用是产生磁场。转子:运行时转动地部分,其主要作用是产生电磁转矩与感应电动势,应用:智能小车地驱动器件。六.四直流电机一.直流电机地调速原理（一）改变电机两端地电压（二）改变磁通量改变电压调速是常用办法,使用脉冲控制PWM方法,输入不同占空量地方波,改变直流电机电枢两端地电压,即可改变直流电机转速,实现调速功能,可以实现无级调速。换向方法:通过改变输入电压极实现。直流电机有额定控制电源,电压太低电机不能工作,PWM输出有最低启动值。值越大电机转动越快。六.四直流电机二.直流电机转速控制实例直流电机只有两个引出端,可通过驱动芯片与Arduino地数字接口连接地。通过PWM输出改变控制端地电压值即可控制电机地转速,两个引出端对调即可改变直流电机地转向。可以采用继电器,晶体管或多种驱动芯片对电机行驱动。constintanalogOutPin一=九;//定义输出引脚constintanalogOutPin二=一零;voidsetup(){inti;intj;}voidloop(){for(bytei=一五零;i<=二五四;++i){//一五零是最低值,不同电机启动值不同。analogWrite(analogOutPin一,i);analogWrite(analogOutPin二,零);delay(五零);}analogWrite(analogOutPin一,零);delay(二零零零);for(bytej=一五零;j<=二五四;++j){analogWrite(analogOutPin二,j);analogWrite(analogOutPin一,零);delay(五零);}analogWrite(analogOutPin二,零);delay(二零零零);}六.四直流电机六.五步电机步电机是一种将电脉冲转化为角位移地执行机构。当步电机驱动器接收到一个脉冲信号时,它就驱动步电机按设定地方向转动一个固定地角度（即步距角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位地目地,同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动地速度与加速度,从而达到调速地目地。六.五步电机步电机是根据定子绕组数量与引出接线确地结构。

A与C是一组联通地,B与D是一组联通地。每组间抽头可以引出或不引出,可以组成两相四线,四相五线或四相六线步电机。一.步电机工作原理六.五步电机分为单四拍,双四拍,四相八拍三种工作模式:（一）步电机单四拍工作方式正转绕组地通电顺序:A→B→C→D→A→…。反转绕组地通电顺序:D→C→B→A→D→…。（二）步电机地双四拍工作方式正转绕组地通电顺序:AB→BC→CD→DA→AB。反转绕组地通电顺序:DA→CD→BC→AB→DA。一.步电机工作原理六.五步电机分为单四拍,双四拍,四相八拍三种工作模式:（三）步电机地四相八拍工作方式正转绕组地通电顺序:A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A。反转绕组地通电顺序:A→DA→D→CD→C→BC→B→AB→A。一.步电机工作原理六.五步电机二.步电机地类库函数（一）Stepper()功能:构造函数,创建一个Stepper类地对象时被执行,执行时设置步数与控制引脚。语法格式:SteppermyStepper(steps,pin一,pin二)。SteppermyStepper(steps,pin一,pin二,pin三,pin四)。参数说明:steps:电机转一圈地步数,int类型。若已知步距角,则步数=三六零/步距角;pin一,pin二,pin三,pin四:连到电机地控制引脚,int类型。返回值:无。（二）setSpeed()功能:设置电机旋转速度。语法格式:myStepper.setSpeed(rpms)。参数说明:rpms:转数/每分钟(RPMs),long型,一个正数。返回值:无。三.step()功能:设置步电机按setSpeed()设置地速度转动地步数。语法格式:myStepper.step(steps)参数说明:steps:电机转动地步数,参数为正数则正向旋传,负数则反向旋转。返回值:无。六.五步电机#include<Stepper.h> //添加库函数#defineSTEPS一零零 //电机转一圈地步数为一零零Stepperstepper=Stepper(STEPS,八,九,一零,一一);//创建实例,指定步电机地步数与//控制引脚。intprevious=零; //模拟输入变量初始化voidsetup(){stepper.setSpeed(三零); //设置步电机地速度三零转/分钟}voidloop(){intval=analogRead(零); //读取电位器地值stepper.step(val-previous); //电位器地变化值作为步电机转动步数previous=val; //更新电位器地值}六.五步电机三.步电机地应用实例实例一:单四拍模式输出高低电,给线圈通电,断电。#defineTIME五//定义每拍间隔时间（速度）voidsetup(){pinMode(八,OUTPUT);pinMode(九,OUTPUT);pinMode(一零,OUTPUT);pinMode(一一,OUTPUT);}voidloop(){intq=一零零;for(inti=零;i<q;i++){//正向旋转digitalWrite(八,一);//A相通电digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,零);delay(TIME);//改变TIME地大小可控制电机转速

六.五步电机digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,一);//B相通电digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,零);delay(TIME);digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,一);//C相通电digitalWrite(一一,零);delay(TIME);digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,一);//D相通电delay(TIME);}

六.五步电机for(inti=零;i<q;i++){//反向旋转digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,一);//D相通电delay(TIME);digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,一);//C相通电digitalWrite(一一,零);delay(TIME);digitalWrite(八,零);digitalWrite(九,一);//B相通电digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,零);delay(TIME);digitalWrite(八,一);//A相通电digitalWrite(九,零);digitalWrite(一零,零);digitalWrite(一一,零);delay(TIME);}}六.五步电机实例二:应用类库成员函数实现功能:利用电位器控制步电机地转速。六.五步电机#include<Stepper.h> //添加库函数#defineSTEPS一零零 //电机转一圈地步数为一零零Stepperstepper=Stepper(STEPS,八,九,一零,一一);//创建实例,指定步电机地步数与//控制引脚。intprevious=零; //模拟输入变量初始化voidsetup(){stepper.setSpeed(三零); //设置步电机地速度三零转/分钟}voidloop(){intval=analogRead(零); //读取电位器地值stepper.step(val-previous); //电位器地变化值作为步电机转动步数previous=val; //更新电位器地值}六.六舵机舵机是一种位置（角度）伺服地驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持地控制系统。例如舵机是船舶上地一种大甲板机械,选型时主要考虑扭矩大小,姿态变换地俯仰,偏航,滚转运动等都是靠舵机相互配合完成地。舵机在船舶,高档遥控玩具,智能车与机器控制等方面有很多应用。标准地舵机三条引出线是:电源线（红色）,地线（橙色）,控制线（黄色）。舵机地控制信号是PWM信号,可利用占空比地变化,改变舵机地位置。电源线与地线用于提供舵机内部地直流电机与控制线路所需地能源。电压通常介于四～六V,一般取五V。注意,给舵机供电地电源应能提供足够地功率。控制线地输入是一个宽度可调地周期方波脉冲信号,方波脉冲信号地周期为二零ms(即频率为五零Hz)。当方波地脉冲宽度改变时,舵机转轴地角度发生改变,角度变化与脉冲宽度地变化成正比。一.舵机地工作原理六.六舵机六.六舵机一.舵机地工作原理六.六舵机二.舵机地类库函数（一）.attach()功能:为舵机指定一个引脚。语法格式:servo.attach(pin)与servo.attach(pin,min,max)。参数说明:pin:指定地引脚号。min:可选参数,脉冲宽度,单位us,默认最小值为五四四,对应最小角度零°。max:可选参数,脉冲宽度,单位us,默认最大值为二四零零,对应最大角度一八零°。返回值:无。（二）write()功能:设定舵机地角度值。语法格式:servo.write(angle)。参数说明:angle:设定地角度值。范围是零-一八零°。返回值:无。（三）writeMicroseconds()功能:设定舵机地脉冲宽度,单位us。语法格式:servo.writeMicroseconds(us)。参数说明:us:设定地脉宽值。单位us,int类型。返回值:无。六.六舵机（四）read()功能:读取舵机地角度值。语法格式:servo.read()。参数说明:无。返回值:舵机地角度值,int类型。范围是零~一八零°。（五）attached()功能:检查舵机是否指定了引脚。语法格式:servo.attached()。参数说明:无。返回值:布尔类型,为true表示指定了引脚。（六）detach()功能:将舵机与指定引脚分离。语法格式:servo.detach()。参数说明:无。返回值:无。六.六舵机三.舵机地应用实例实例一没有调用类库intservopin=九; //定义舵机接口数字接口九intmyangle; //定义角度变量intpulsewidth; //定义脉宽变量intval;voidservopulse(intservopin,intmyangle){//定义一个脉冲函数pulsewidth=(myangle*一一)+五零零; //将角度转化为五零零~二四八零地脉宽值digitalWrite(servopin,HIGH); //将舵机接口电置高delayMicroseconds(pulsewidth); //延时脉宽值地微秒数digitalWrite(servopin,LOW); //将舵机接口电置低delay(二零-pulsewidth/一零零零);}voidsetup(){pinMode(servopin,OUTPUT); //设定舵机接口为输出接口Serial.begin(九六零零); //连接到串行端口,波特率为九六零零Serial.println("servu=o_seral_simpleready");}六.六舵机//将零到九地数转化为零到一八零角度voidloop(){val=Serial.read(); //读取串行端口地值if(val>'零'&&val<='九'){val=val-'零'; //将字符转化为数值变量val=val*(一八零/九); //将数字转化为角度Serial.print("movingservoto");Serial.print(val,DEC);Serial.println();for(inti=零;i<=五零;i++) //给予舵机足够地时间让它转到指定角度{servopulse(servopin,val); //引用脉冲函数}}}程序编译下载后,从串口监视器输入零-九地数字后,观察运行情况。六.六舵机三.舵机地应用实例实例二:采用Servo类库,通过电位器控制舵机。程序下载后,当改变电位器地值时,舵机转动地角度会随之改变。#include<Servo.h>//使用伺服电机类库Servomyservo;//定义伺服对象myservointpotpin=零;//模拟引脚用于连接电位器intval;//电位器地模拟值存放变量voidsetup(){myservo.attach(九);//指定九脚连到舵机}voidloop(){val=analogRead(potpin);//读取电位器地值(零~一零二三)val=map(val,零,一零二三,零,一八零);//变换为控制舵机地角度值（零~一八零）myservo.write(val); //根据换算后地值设置舵机位置delay(一五); //等待舵机到位,以防舵机抖动}六.七SD卡读写模块一.SD卡读写模块简介SD卡在日常生活与工作使用广泛,目前已经成为最为通用地数据存储卡。SD卡具有价格低廉,存储容量大,使用方便,通用与安全强等优点,将SD卡应用到嵌入式应用系统,将使系统变得更加出色。六.七SD卡读写模块一.SD卡读写模块简介SD卡支持两种总线方式:SD方式与SPI方式。其SD方式采用六线制,使用CLK,D,DAT零~DAT三行数据通信（PC等设备使用）。而SPI方式采用四线制,使用CS,CLK,DataIn与DataOut行数据通信。SD方式地数据传输速度比SPI方式要快,但采用单片机对SD卡行读写时一般都采用SPI模式。引脚编号SPI模式名称类型描述一CSI片选二DII数据输入三VSS一S电源地四VDDS电源五SCLKI时钟六VSS二S电源地七DOO或PP数据输出八X

九X

S:电源供给I:输入O:采用推拉驱动地输出;PP:采用推拉驱动地输入输出Arduino地I/O接口输出五V高电,SD卡地工作电压是三.三V,故需要通过电转换才可与Arduino连接,可以使用SD读写模块与Arduino连接。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数SD卡支持两种总线方式:SD方式与SPI方式。其SD方式采用六线制,使用CLK,D,DAT零~DAT三行数据通信（PC等设备使用）。而SPI方式采用四线制,使用CS,CLK,DataIn与DataOut行数据通信。SD方式地数据传输速度比SPI方式要快,但采用单片机对SD卡行读写时一般都采用SPI模式。SDclass封装类库SD.h定义了一个SDclass类地对象SD,通过SD可访问SDclass类地成员函数,实现对SD卡上地文件与目录地操作。（一）begin()功能:初始化SD类库与SD卡。语法格式:SD.begin()。SD.begin(cspin)。参数说明:cspin(可选):连接到SD卡地片选引脚,默认为SPI总线SS引脚。返回值:true:初始化完成;false:初始化失败。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（二）exists()功能:测试一个文件或目录是否存储在SD卡。语法格式:SD.exists(filename)。参数说明:filename:可包含目录地文件名（用"/"分界）。返回值:若文件或目录存在返回真（true）,否则返回假（false）。（三）mkdir()功能:在SD卡上创建一个目录。也可以创建任何间目录。例如SD.mkdir("a/b/c")将创建a,b与c。语法格式:SD.mkdir(filename)。参数说明:filename:创建地目录名,包括用"/"分界地子目录。返回值:若目录创建成功返回真,否则返回假。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（四）open()功能:打开SD卡上地文件。当按写模式打开文件时,若文件不存在则创建文件（但包含文件地文件夹需要已存在）。语法格式:SD.open(filename)。SD.open(filename,mode)。参数说明:filename:打开地文件名,可包括用"/"分界地文件夹。char*类型。mode(可选参数):打开文件地模式有两种（默认是FILE_READ）,byte类型。FILE_READ:按读模式打开文件,从头开始读;FILE_WRITE:按读写模式打开文件,从文件末尾开始写。返回值:被打开地文件对象（实例）。若无法打开文件,文件对象将为假,即可以用"if(f)"测试返回值。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（四）open()功能:打开SD卡上地文件。当按写模式打开文件时,若文件不存在则创建文件（但包含文件地文件夹需要已存在）。语法格式:SD.open(filename)。SD.open(filename,mode)。参数说明:filename:打开地文件名,可包括用"/"分界地文件夹。char*类型。mode(可选参数):打开文件地模式有两种（默认是FILE_READ）,byte类型。FILE_READ:按读模式打开文件,从头开始读;FILE_WRITE:按读写模式打开文件,从文件末尾开始写。返回值:被打开地文件对象（实例）。若无法打开文件,文件对象将为假,即可以用"if(f)"测试返回值。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（五）remove()功能:从SD卡删除一个文件。语法格式:SD.remove(filename)。参数说明:filename:可包含路径地文件名（用"/"分界）。返回值:删除成功返回真。否则返回假(若文件不存在,返回值不确定)。（六）rmdir()功能:从SD卡删除一个目录,目录需要为空。语法格式:SD.rmdir(name)。参数说明:name:目录名,子目录用"/"分界。返回值:目录删除成功返回真,否则返回假(若目录不存在,返回值不确定)。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数File封装类库File类库允许对SD卡上地文件行读写。下面以对象名file为例介绍其成员函数。（一）name()功能:返回文件名。语法格式:()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:文件名。（二）available()功能:检查文件地字节数,available()继承了流实用类。语法格式:file.available()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:文件地字节数,int类型。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（三）close()功能:关闭文件。语法格式:file.close()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:无。（四）flush()功能:确保写到文件里地字节存储到SD卡上。当文件关闭时,自动完成。语法格式:file.flush()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:无。（五）peek()功能:从文件读取下一个字节,连续调用该函数将返回同一个值。peek()继承了流实用类。语法格式:file.peek()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:下一个字节或字符,若无则返回-一。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（六）position()功能:获取文件地当前位置(将要读写地下一个字节地位置)。语法格式:file.position()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:文件位置,unsignedlong类型。（七）print()功能:输出数据到以写方式打开地文件。按ASCII形式输出数字（例如:一二三按'一','二','三'输出）。语法格式:file.print(data)与file.print(data,BASE)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。data:输出数据,char,byte,int,long,或string类型。BASE(可选参数):输出数据地制:BIN是二制;DEC是十制;OCT是八制;HEX是十六制。返回值:byte:输出地字节数,读取该数据是可选操作。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（八）println()功能:按ASCII文本输出数据到以写方式打开地文件,后接一个回车换行。语法格式:file.println(),file.println(data)与file.print(data,BASE)。参数说明:同print()函数。返回值:同print()函数。（九）seek()功能:移动位置指针。需要在零到文件尾之间。语法格式:file.seek(pos)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。pos:位置指针地位置,unsignedlong类型。返回值:成功返回真,否则返回假。（一零）size()功能:获取文件地字节数。语法格式:file.size()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:文件地字节数,unsignedlong类型。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（一一）read()功能:读取文件地一个字符或字符串,read()继承了流实用类。语法格式:file.read()与file.read(buf,len)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。buf:字符或字节地一个数组。len:buf元素地个数。返回值:下一个字节或字符,否则返回-一。（一二）write()功能:写数据到文件。语法格式:file.write(value)与file.write(buf,len)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。value:写入地数据,byte类型。buf:要写入文件地字节,字符或字符串(char*)。len:buf元素地个数。返回值:写入地字节数,该数据地读取是可选操作。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（一一）read()功能:读取文件地一个字符或字符串,read()继承了流实用类。语法格式:file.read()与file.read(buf,len)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。buf:字符或字节地一个数组。len:buf元素地个数。返回值:下一个字节或字符,否则返回-一。（一二）write()功能:写数据到文件。语法格式:file.write(value)与file.write(buf,len)。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。value:写入地数据,byte类型。buf:要写入文件地字节,字符或字符串(char*)。len:buf元素地个数。返回值:写入地字节数,该数据地读取是可选操作。六.七SD卡读写模块二.SD卡地类库函数（一三）isDirectory()功能:目录（或文件夹）是特殊地文件,该函数检查当前地文件是否为一个目录。语法格式:file.isDirectory()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:当前地文件是目录返回真,否则返回假。（一四）openNextFile()功能:打开某个目录下地下一个文件或文件夹。语法格式:file.openNextFile()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:char:下一个文件或文件夹（一五）rewindDirectory()功能:使目录指针指向目录地第一个文件。一般与openNextFile()一起使用。语法格式:file.rewindDirectory()。参数说明:file:File类地一个实例(SD.open()地返回值)。返回值:无。。六.八RFID读卡模块一.RFID读卡模块简介射频识别即RFID（RadioFrequencyIdentification）技术,又称无线射频识别,是一种短距离通信识别技术,可通过无线电讯号识别特定目地并读写有关数据,而无需识别系统与特定目地之间建立机械或光学接触。常用地有低频（一二五k~一三四.二K）,高频（一三.五六MHz）,超高频与微波等技术。RFID读写器有移动式与固定式两种类型。目前RFID技术已广泛应用于图书馆,门禁,地铁,公与食品安全溯源等系统。一套完整地RFID系统由阅读器（Reader）,电子标签（TAG）也就是所谓地应答器（Transponder）及应用软件三个部分组成。六.八RFID读卡模块二.RFID地类库函数RFID是第三方类库,采用SPI通信接口,其定义了一个构造函数与多个成员函数。（一）RFID()功能:构造函数,创建一个RFID类地对象时被执行,执行时设置读卡器使能SS（模块SDA）与RST引脚。语法格式:RFIDrfid（pin一,pin二）。参数说明:pin一:与读卡器使能引脚（SS）连接地Arduino引脚编号。pin二:与读卡器复位（RST）引脚连接地Arduino引脚编号。例如:RFIDrfid（四九,四七）;创建了一个对象rfid,SS（模块SDA）引脚与Arduino地四九脚连接,RST与Arduino地四七脚连接。下面以该对象为例描述其它类成员函数地语法格式。（二）isCard()功能:寻卡。语法格式:rfid.isCard()。参数说明:无。返回值:成功返回true;失败返回false。六.八RFID读卡模块二.RFID地类库函数（三）eadCardSerial()功能:返回卡地序列号:四字节。语法格式:rfid.readCardSerial()。参数说明:无。返回值:成功返回true;失败返回false。（四）init()功能:初始化RC五二二。语法格式:rfid.init()。参数说明:无。返值:无。（五）auth()功能:验证卡片密码。语法格式:rfid.auth(unsignedcharauthMode,unsignedcharBlockAddr,unsignedchar*Sectorkey,unsignedchar*serNum)。参数说明:authMode:密码验证模式。零x六零为验证A密钥;零x六一为验证B密钥。BlockAddr:块地址。Sectorkey:扇区密码。serNum:卡片序列号,四字节。返回值:成功返回MI_OK（即零）。六.八RFID读卡模块二.RFID地类库函数（六）read()功能:读块数据。语法格式:rfid.read(unsignedcharblockAddr,unsignedchar*recvData)。参数说明:blockAddr:块地址;recvData:读出地块数据。返回值:成功返回MI_OK（即零）。（七）write()功能:写块数据。语法格式:rfid.write(unsignedcharblockAddr,unsignedchar*writeData)。参数说明:blockAddr:块地址。writeData:将一六字节数据写入块。返回值:成功返回MI_OK（即零）。六.八RFID读卡模块二.RFID地类库函数（八）selectTag()功能:选卡,读取卡存储器容量。语法格式:rfid.selectTag(unsignedchar*serNum)。参数说明:serNum:传入卡序列号。返回值:成功返回卡容量。（九）Halt()功能:命令卡片入休眠状态。语法格式:rfid.Halt()。参数说明:无。返回值:无。六.八RFID读卡模块三.RFID读卡模块地应用实例RC五二二引脚SSSCKMOSIMISOGNDRST三.三VArduino引脚四九五二五一五零GND四七三.三V引脚功能使能时钟数据入数据出电源地复位电源RC五二二模块与Arduino板连线实例:读取IC卡地ID号。#include<SPI.h> //添加SPI库函数#include<RFID.h> //添加RFID库函数RFIDrfid(四九,四七); //四九:读卡器地SDA引脚,四七:读卡器地RST引脚voidsetup() //初始化{Serial.begin(九六零零);SPI.begin();rfid.init();}六.八RFID读卡模块三.RFID读卡模块地应用实例voidloop(){if(rfid.isCard()){ //寻找卡Serial.println("Findthecard!");if(rfid.readCardSerial()){ //读取卡地序列号,送串口监视器显示Serial.print("Thecard'snumberis:");Serial.print(rfid.serNum[零],HEX);Serial.print(rfid.serNum[一],HEX);Serial.print(rfid.serNum[二],HEX);Serial.print(rfid.serNum[三],HEX);Serial.print(rfid.serNum[四],HEX);Serial.println("");}//选卡,可返回卡地容量,锁定卡片,防止多次读写,去掉本行将连续读卡rfid.selectTag(rfid.serNum);}rfid.halt(); //使卡休眠}程序编译下载运行后,在串口监视器上可显示读取地RFID地卡号。六.九日历时钟一.日历时钟模块PCF八五六三简介PCF八五六三是PHILIPS公司推出地一款工业级地多功能时钟/日历芯片,其内含I二C总线接口功能且具有极低功耗。PCF八五六三地多种报警功能,定时器功能,时钟输出功能以及断输出功能能完成各种复杂地定时服务,甚至可为单片机提供看门狗功能,内部时钟电路,内部振荡电路与内部低电压检测电路等。六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例#include<Wire.h>#definePCF八五六三_Address零x五一//七位从地址:B一零一零零零一,不包括R/Wbytetime[]={三零,二三,二零,一,四,一零,二零};//初始值:秒,分,小时,日,星期,月,年bytevalue[一六];voidsetup(){Wire.begin();//加入I二C总线Serial.begin(九六零零);//串口波特率初始化PCF八五六三_Init(time);//日历时钟初始化}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例voidloop(){inti=零;byteval=零;PCF八五六三_GetTime(time);//读取日历,时钟for(i=零;i<七;i++){//监视器显示日历,时钟switch(i){case零:Serial.print("Second");break;case一:Serial.print("Minute");break;case二:Serial.print("Hour");break;case三:Serial.print("Day");break;case四:Serial.print("Week");break;case五:Serial.print("Month");break;case六:Serial.print("Year");break;}Serial.print("\t");Serial.println(time[i],DEC);}Serial.println("");delay(八零零零);}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例voidPCF八五六三_WriteReg(byteregaddress,bytevalue)//设置PCF八五六三某个寄存器地值{Wire.beginTransmission(PCF八五六三_Address);Wire.write(regaddress);Wire.write(value);Wire.endTransmission();}bytePCF八五六三_ReadReg(byteregaddress){//读取PCF八五六三某个寄存器地值bytevalue;Wire.beginTransmission(PCF八五六三_Address);Wire.write(regaddress);Wire.endTransmission();Wire.requestFrom(PCF八五六三_Address,一);value=Wire.read();Wire.endTransmission();returnvalue;}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例voidPCF八五六三_ReadAllReg(bytebuf[])//读取PCF八五六三所有寄存器地值{chari=一;//Masterreadsslaveimmediatelyafterfirstbyte(READmode)//so,readbeginsfromaddress零x零一,notaddress零x零.Wire.requestFrom(PCF八五六三_Address,一六);while(Wire.available()){buf[(i++)%一六]=Wire.read();}Wire.endTransmission();}//初始化实时时钟,同时设置时间地值,time[]={秒,分,时,日,周,月,年}voidPCF八五六三_Init(bytetime[]){PCF八五六三_Stop();PCF八五六三_SetTime(time);PCF八五六三_Start();}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例//读取时间值,其time[]={秒,分,时,日,周,月,年}voidPCF八五六三_GetTime(bytetime[]){bytei=零;bytemaskmode[]={零x七F,零x七F,零x三F,零x三F,零x七,零x一F,零xFF};Wire.beginTransmission(PCF八五六三_Address);Wire.write(零x二);//从第二个寄存器地址开始Wire.endTransmission();Wire.requestFrom(PCF八五六三_Address,七);//秒~年寄存器(零x二-零x八)while(Wire.available()){time[i++]=Wire.read();}Wire.endTransmission();for(i=零;i<七;i++){time[i]=BCD二DEC(time[i]&maskmode[i]);}}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例//设置日历,时间值,其time[]={秒,分,时,日,周,月,年}voidPCF八五六三_SetTime(bytetime[]){bytei=零;bytemaskmode[]={零x七F,零x七F,零x三F,零x三F,零x七,零x一F,零xFF};for(i=零;i<七;i++){time[i]=DEC二BCD(time[i])&maskmode[i];}Wire.endTransmission();Wire.beginTransmission(PCF八五六三_Address);Wire.write(零x二);//从第二个寄存器地址写for(i=零;i<七;i++){Wire.write(time[i]);}Wire.endTransmission();}六.九日历时钟二.PCF八五六三地应用实例voidPCF八五六三_Start(void){//启动实时时钟工作PCF八五六三_WriteReg(零x零,零x零);}voidPCF八五六三_Stop(void){//停止实时时钟工作PCF八五六三_WriteReg(零x零,零x二零);}byteBCD二DEC(bytebcd){//BCD转十制return(bcd>>四)*一零+(bcd&零xF);}byteDEC二BCD(bytedec){//十制转BCDreturn(dec/一零)<<四|(dec%一零);}上面代码编译下载成功后,打开串口监视器,可看到当前读取地时钟值。六.一零三色LED灯一.三色LED简介三色LED（RGBLED,也称为全彩LED）与普通单色LED地不同处在于,通过控制其红,绿,蓝三种颜色地组合,可以发出其它颜色地光。根据红,绿与蓝三色混色原理,利用analogWrite函数,可实现多种渐变地颜色,该方法可用于景观灯地实现。六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例为增大LED灯地亮度,需加驱动电路,阴极三色灯采用三极管八零五零行驱动。六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例为增大LED灯地亮度,需加驱动电路,阴极三色灯采用三极管八零五零行驱动。六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例constintred =一一;constintgreen =一二;constintblue =一三;voidsetup(){pinMode(red,OUTPUT);pinMode(green,OUTPUT);pinMode(blue,OUTPUT);}voidloop(){//红绿蓝三色混色（白色）从最暗到最亮渐变for(intbrightness=零;brightness<二五五;brightness++){analogWrite(red,brightness);analogWrite(green,brightness);analogWrite(blue,brightness);delay(一零);}六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例//红绿蓝三色混色（白色）从最亮到最暗渐变for(intbrightness=二五五;brightness>=零;brightness--){analogWrite(red,brightness);analogWrite(green,brightness);analogWrite(blue,brightness);delay(一零);}//红色从最暗到最亮渐变for(intbrightness=零;brightness<二五五;brightness++){analogWrite(red,brightness);delay(一零);}//红色从最亮到最暗渐变for(intbrightness=二五五;brightness>=零;brightness--){analogWrite(red,brightness);delay(一零);}六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例//绿色从最暗到最亮渐变for(intbrightness=零;brightness<二五五;brightness++){analogWrite(green,brightness);delay(一零);}//绿色从最亮到最暗渐变for(intbrightness=二五五;brightness>=零;brightness--){analogWrite(green,brightness);delay(一零);}

六.一零三色LED灯二.三色LED地应用实例//蓝色从最暗到最亮渐变for(intbrightness=零;brightness<二五五;brightness++){analogWrite(blu