[PICO][Arduino风格]程序结构

说明
采用Arduino风格时，语法结构与Arduino一致。只有引脚定义等硬件相关部分有差异。

因此以下文档采用Arduino的语法，但是引脚定义修改为PICO的。

Arduino 程序的基本结构

每个Arduino程序都包含以下两个主要函数：

1. setup() 函数：这个函数在程序启动时只运行一次。它通常用于初始化变量、设置引脚模式、启动串口通信等。

2. loop() 函数：这个函数在setup()函数执行完毕后会不断重复运行。它包含了程序的主要逻辑，如读取传感器数据、控制输出设备等。

示例代码

以下是一个简单的Arduino程序示例，展示了setup()和loop()函数的基本用法：

void setup() {
  // 初始化串口通信，设置波特率为9600
  Serial.begin(9600);
  
  // 设置GP13引脚为输出模式
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 打开GP13引脚的LED
  digitalWrite(13, HIGH);
  
  // 等待1秒
  delay(1000);
  
  // 关闭GP13引脚的LED
  digitalWrite(13, LOW);
  
  // 等待1秒
  delay(1000);
}

代码解释

• setup() 函数：

  • Serial.begin(9600);：初始化串口通信，设置波特率为9600。
  • pinMode(13, OUTPUT);：将GP13引脚设置为输出模式，用于控制LED。

• loop() 函数：

  • digitalWrite(13, HIGH);：将GP13引脚设置为高电平，点亮LED。
  • delay(1000);：等待1秒。
  • digitalWrite(13, LOW);：将GP13引脚设置为低电平，关闭LED。
  • delay(1000);：再次等待1秒。

实际应用案例

案例：闪烁LED

假设你有一个连接到Arduino的LED灯，你希望它每隔1秒闪烁一次。你可以使用上述代码来实现这个功能。通过setup()函数初始化引脚，然后在loop()函数中不断切换LED的状态，从而实现闪烁效果。

案例：读取温度传感器

假设你有一个温度传感器连接到Arduino的模拟输入引脚。你可以在setup()函数中初始化串口通信，然后在loop()函数中不断读取传感器的值并将其发送到串口监视器。

void setup() {
  // 初始化串口通信
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // 读取模拟输入引脚GP26的值
  int sensorValue = analogRead(26);
  
  // 将读取的值发送到串口监视器
  Serial.println(sensorValue);
  
  // 等待500毫秒
  delay(500);
}

总结

Arduino程序的基本结构由setup()和loop()两个函数组成。setup()函数用于初始化设置，而loop()函数则包含了程序的主要逻辑，并会不断重复执行。理解这两个函数的作用是编写Arduino程序的基础。

附加资源与练习

• 练习1：修改上述闪烁LED的代码，使LED的闪烁频率变为每500毫秒一次。
• 练习2：编写一个程序，读取光敏电阻的值，并根据光线强度控制LED的亮度。
• 附加资源：Arduino官方文档提供了丰富的教程和示例代码，建议初学者多参考官方文档以加深理解。

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附：
1.使用电位器来模拟传感器

完整代码：

void setup() {

  Serial1.begin(115200);

  Serial1.println("Hello, Raspberry Pi Pico!");

}

  

void loop() {

  int sensorValue = analogRead(26);

  Serial1.println(sensorValue);

  delay(1000);

}

2.使用电位器来控制LED的亮度

完整代码：

// 定义引脚

#define POT_PIN    26   // 电位器接 ADC0 (GP26)

#define LED_PIN    0    // LED 接 GP0 (支持 PWM)

  

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);   // 设置 LED 引脚为输出

  Serial.println("开始调光...");

}

  

void loop() {

  // 读取电位器模拟值 (0 ~ 4095)

  int rawValue = analogRead(POT_PIN);

  // 将 0-4095 映射到 PWM 占空比 0-255

  int brightness = map(rawValue, 0, 4095, 0, 255);

  // 限制范围（map 可能因溢出需要约束，但这里输入输出范围精确，可以不用）

  brightness = constrain(brightness, 0, 255);

  // 设置 LED 亮度

  analogWrite(LED_PIN, brightness);

  // 可选：在串口监视器查看数值

  Serial.print("Raw ADC: ");

  Serial.print(rawValue);

  Serial.print(" -> Brightness: ");

  Serial.println(brightness);

  delay(50);  // 短暂延时，避免串口输出过快

}