Arduino 知识速查表

基础语法

程序结构

void setup() {
  // 初始化代码，只执行一次
}

void loop() {
  // 主循环代码，重复执行
}

数据类型

类型	大小	范围	说明
`byte`	1字节	0-255	无符号整数
`int`	2字节	-32768~32767	整数
`unsigned int`	2字节	0-65535	无符号整数
`long`	4字节	-2147483648~2147483647	长整数
`float`	4字节	-3.4E+38~3.4E+38	浮点数
`double`	4字节	同 float	双精度（Uno 上与 float 相同）
`char`	1字节	-128~127	字符
`bool`	1字节	true/false	布尔值
`String`	可变	-	字符串对象

常量

常量	值	说明
`HIGH`	1	高电平（5V）
`LOW`	0	低电平（0V）
`INPUT`	0	输入模式
`OUTPUT`	1	输出模式
`INPUT_PULLUP`	2	输入上拉模式
`LED_BUILTIN`	13	板载 LED 引脚
`true`	1	真
`false`	0	假

数字 I/O

函数

pinMode(pin, mode);           // 设置引脚模式
pinMode(13, OUTPUT);

digitalWrite(pin, value);     // 数字输出
digitalWrite(13, HIGH);

int value = digitalRead(pin); // 数字输入
int buttonState = digitalRead(2);

引脚模式

模式	说明
`INPUT`	高阻抗输入
`OUTPUT`	输出模式
`INPUT_PULLUP`	内部上拉电阻输入

模拟 I/O

函数

int value = analogRead(pin);  // 模拟输入（0-1023）
int sensorValue = analogRead(A0);

analogWrite(pin, value);      // PWM 输出（0-255）
analogWrite(9, 128);          // 50% 占空比

// 数值映射
map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh);
int pwm = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);

PWM 引脚

Arduino Uno 的 PWM 引脚：D3, D5, D6, D9, D10, D11

时间函数

delay(ms);                    // 延时（毫秒）
delay(1000);                  // 延时 1 秒

delayMicroseconds(us);        // 延时（微秒）
delayMicroseconds(100);       // 延时 100 微秒

unsigned long ms = millis();  // 运行时间（毫秒）
unsigned long us = micros();  // 运行时间（微秒）

串口通信

初始化与发送

Serial.begin(baudrate);       // 初始化串口
Serial.begin(9600);

Serial.print(data);           // 打印数据（不换行）
Serial.println(data);         // 打印数据（换行）
Serial.write(byte);           // 写入字节

接收

int available = Serial.available();  // 可读字节数
char incoming = Serial.read();       // 读取一个字节
String data = Serial.readString();   // 读取字符串
String line = Serial.readStringUntil('\n');  // 读取到换行

常用波特率

波特率	用途
9600	默认，最常用
115200	高速传输
57600	蓝牙模块常用

数学函数

// 基本运算
min(x, y);        // 最小值
max(x, y);        // 最大值
abs(x);           // 绝对值
constrain(x, a, b);  // 限制在范围内
map(x, a, b, c, d);  // 数值映射

// 高级运算
sqrt(x);          // 平方根
pow(base, exp);   // 幂运算
sq(x);            // 平方

// 三角函数（弧度）
sin(rad);         // 正弦
cos(rad);         // 余弦
tan(rad);         // 正切

// 随机数
random(max);      // 0 到 max-1
random(min, max); // min 到 max-1
randomSeed(seed); // 设置随机种子

位操作

// 位运算
&   // 与
|   // 或
^   // 异或
~   // 非
<<  // 左移
>>  // 右移

// 位操作宏
bitRead(value, bit);      // 读取位
bitWrite(value, bit, bitvalue);  // 写入位
bitSet(value, bit);       // 设置位为 1
bitClear(value, bit);     // 清除位为 0
bit(bitNum);              // 获取位掩码

中断

// 定义中断服务函数
void myISR() {
  // 中断处理代码
}

void setup() {
  // 附加中断
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), myISR, mode);
  
  // 分离中断
  detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin));
}

中断模式

模式	说明
`LOW`	低电平触发
`CHANGE`	状态变化触发
`RISING`	上升沿触发
`FALLING`	下降沿触发

Uno 中断引脚

中断号	引脚
0	D2
1	D3

EEPROM（存储）

#include <EEPROM.h>

// 写入
EEPROM.write(address, value);      // 写入字节
EEPROM.put(address, value);        // 写入任意类型

// 读取
byte value = EEPROM.read(address); // 读取字节
EEPROM.get(address, variable);     // 读取任意类型

// 更新（只在值变化时写入）
EEPROM.update(address, value);

// 获取大小
int size = EEPROM.length();

常用库

舵机

#include <Servo.h>

Servo myServo;
myServo.attach(pin);      // 连接舵机
myServo.write(angle);     // 设置角度（0-180）
myServo.detach();         // 断开连接

步进电机

#include <Stepper.h>

Stepper myStepper(stepsPerRev, pin1, pin2, pin3, pin4);
myStepper.setSpeed(rpm);  // 设置转速
myStepper.step(steps);    // 转动步数

软件串口

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin);
mySerial.begin(baudrate);
mySerial.print(data);

I2C

#include <Wire.h>

Wire.begin();             // 以主设备加入 I2C 总线
Wire.beginTransmission(address);
Wire.write(data);
Wire.endTransmission();

Wire.requestFrom(address, quantity);
while (Wire.available()) {
  char c = Wire.read();
}

SPI

#include <SPI.h>

SPI.begin();
SPI.transfer(data);
SPI.end();

引脚图（Arduino Uno）

                    ┌─────────────────┐
            RESET  ─┤●               ●├─  5V
            3.3V   ─┤                ●├─  GND
            5V     ─┤●               ●├─  Vin
            GND    ─┤                ●├─  A0
            Vin    ─┤●               ●├─  A1
                    │                 │
            A0     ─┤●               ●├─  A2
            A1     ─┤                ●├─  A3
            A2     ─┤●               ●├─  A4 (SDA)
            A3     ─┤                ●├─  A5 (SCL)
            A4     ─┤●               ●├─  D0 (RX)
            A5     ─┤                ●├─  D1 (TX)
                    │    ARDUINO      │
            D0     ─┤●     UNO       ●├─  D2
            D1     ─┤                ●├─  D3 (~PWM)
            D2     ─┤●               ●├─  D4
            D3 (~) ─┤                ●├─  D5 (~PWM)
            D4     ─┤●               ●├─  D6 (~PWM)
            D5 (~) ─┤                ●├─  D7
            D6 (~) ─┤●               ●├─  D8
            D7     ─┤                ●├─  D9 (~PWM)
            D8     ─┤●               ●├─  D10 (~PWM)
            D9 (~) ─┤                ●├─  D11 (~PWM)
            D10(~) ─┤●               ●├─  D12
            D11(~) ─┤                ●├─  D13 (LED)
            D12    ─┤●               ●├─  GND
            D13    ─┤                ●├─  AREF
            GND    ─┤●               ●├─  SDA
            AREF   ─┤                ●├─  SCL
            SDA    ─┤●               ●├─
            SCL    ─┤                ●├─
                    └─────────────────┘

(~) = PWM 支持

常用传感器接线速查

DHT11/DHT22 温湿度

VCC  → 5V
DATA → D2（需 10kΩ 上拉）
GND  → GND

HC-SR04 超声波

VCC  → 5V
Trig → D9
Echo → D10
GND  → GND

HC-SR501 人体红外

VCC  → 5V
OUT  → D2
GND  → GND

I2C 设备（LCD/OLED）

VCC  → 5V
GND  → GND
SCL  → A5
SDA  → A4

代码片段

按钮消抖

bool debounce(int pin) {
  static unsigned long lastTime = 0;
  static int lastState = HIGH;
  
  int reading = digitalRead(pin);
  if (reading != lastState) {
    lastTime = millis();
  }
  
  if (millis() - lastTime > 50) {
    return reading == LOW;
  }
  
  lastState = reading;
  return false;
}

平滑传感器读数

int smoothRead(int pin, int samples = 10) {
  long sum = 0;
  for (int i = 0; i < samples; i++) {
    sum += analogRead(pin);
    delayMicroseconds(100);
  }
  return sum / samples;
}

非阻塞延时

unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 1000;

void loop() {
  unsigned long currentMillis = millis();
  
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    previousMillis = currentMillis;
    // 执行定时任务
  }
}

基础语法​

程序结构​

数据类型​

常量​

数字 I/O​

函数​

引脚模式​

模拟 I/O​

函数​

PWM 引脚​

时间函数​

串口通信​

初始化与发送​

接收​

常用波特率​

数学函数​

位操作​

中断​

中断模式​

Uno 中断引脚​

EEPROM（存储）​

常用库​

舵机​

步进电机​

软件串口​

I2C​

SPI​

引脚图（Arduino Uno）​

常用传感器接线速查​

DHT11/DHT22 温湿度​

HC-SR04 超声波​

HC-SR501 人体红外​

I2C 设备（LCD/OLED）​

代码片段​

按钮消抖​

平滑传感器读数​

非阻塞延时​

故障排除​

上传失败​

程序不运行​

串口乱码​

传感器读数异常​

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数据类型

常量

数字 I/O

函数

引脚模式

模拟 I/O

函数

PWM 引脚

时间函数

串口通信

初始化与发送

接收

常用波特率

数学函数

位操作

中断

中断模式

Uno 中断引脚

EEPROM（存储）

常用库

舵机

步进电机

软件串口

I2C

SPI

引脚图（Arduino Uno）

常用传感器接线速查

DHT11/DHT22 温湿度

HC-SR04 超声波

HC-SR501 人体红外

I2C 设备（LCD/OLED）

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