数字I/O

1.pinMode(pin,mode)
pinMode用以配置引脚为输出或输出模式，它是一个无返回值函数，函数有两个参数pin（表示所要配置的引脚）和Mode（参数表示设置的模式——INPUT或者OUTPUT）。

2.digitalWrite(pin,value)
设置引脚的电压为高电压或低电平。该函数也是一个无返回值的函数，函数有两个参数分别表示：
pin参数：要设置引脚；
value参数：表示输出的电压：HIGH或者LOW。

3.digitalRead(pin)
函数可以获取引脚的电压情况——HIGH或LOW，pin表示所要获取电压值的引脚，该函数返回值为int型。

模拟I/O

1.analogReference(type)
配置模拟引脚的参考电压。在嵌入式应用中引脚获取模拟电压值之后，根据参考电压将模拟值转换到0~1023。该函数无返回值，参数为type类型。

2.analogRead(pin)
用于读取引脚的模拟量电压值，每读一次需要花μs的时间。参数pin表示所要获取模拟量电压值的引脚，该函数返回值为int型，表示引脚模拟量电压值，范围在0~1023。

analogWrite(pin,value)
anlogWrite函数通过PWM的方式在引脚上输出一个模拟量，较多的应用在LED亮度控制、电机转速等方面。
VCC：高电平值
T：PWM波的周期
D：是高电平宽度
D/T：PWM波的占空比，当上述PWM波通过一个低通滤波器后，波形中高频的部分被滤掉得到所需的波形，其平均电压为$VCC\times D/T$。

高级I/O

1.shiftOut(dataPin,clockPin,bitOrder,val)

1. shiftOut函数能够将数据通过串行的方式在引脚上输出
2. 相当于一般意义上的同步串行通信
3. 这是控制器与控制器、控制器与传感器之间的常用的通信方式。

• shiftOut函数无返回值
• dataPin：数据输出引脚，数据的每位将逐次输出。引脚模式需要设置成输出
• clockPin：时钟输出引脚，为数据输出提供时钟，引脚模式需要设置成输出。
• bitOrder：数据位移顺序选择位，该参数为byte类型，有两种类型可选择，分别是高位先入MSBFIRST和低位先入LSBFIRST
• val：所要输出的数据值

2.pulse(pin,state,timeout)
用于读取引脚脉冲的时间函数；
脉冲为HIGH时：先将等引脚变为高电平，然后开始计时，直到变为低电平为止。返回脉冲持续时间长短，单位ms。如果超时还没有多大平的话，返回0；
返回值为无符号长整型（unsigned long），三个参数分别表示脉冲输入的引脚、脉冲响应的状态（高脉冲或者低脉冲）和超时时间。

时间函数

1.mills()
应用mills函数可获取机器运行的时间长度，单位ms，系统最长记录时间为9小时22分，如果超出时间将从0开始，函数返回值unsigned long型，无参数。
如果用int型保存时间会得到错误结果

2.delay(ms)
延迟函数，单位是ms，无返回值。

3.delayMicroseconds(us)
延迟函数，单位是us。

数学库

min(x,y)
返回x，y中两者较小的。

max(x,y)
返回两者中较大的。

abs(x)
获取x的绝对值。

constrain(amt,low,high)
函数的工作过程是：如果amt小于low，则返回low；如果amt大于high，则返回high；否则，返回amt。
该函数一般可以用于将值归一化到某个区间内。

map(x,in_min,in_max,out_min,out_max)
将[in_min,in_max]范围内的x等比映射到[out_min,out_max]范围内。函数返回值为long型，原型为：

sin(rad)、cos(rad)、tan(rad)
三角函数

随机数

randomSeed(seed)
设置随机数种子，随机种子的设置对产生的随机序列有影响。函数无返回值。

random(howsmall,howbig)
函数可以生成一个随机数，两个参数howsmall和howbig决定了随机数的范围，函数的参数及返回值均为long型。

位操作

作用于设置或读取字节中某一位或几位，包括bitRead()、bitSet()、bitClear()等。

中断函数

interrputs()和nolnterrupts
负责打开和关闭中断，函数无返回值，无参数。

attachIntterrupt(interrupt,function,mode)
设置外部中断

• interrupt：中断源，可选择值0或1，在Arduino中一般对应2号和3号数字脚；
• function：中断处理函数，用来指定中断的处理函数，参数为函数的指针
• mode:触发模式有4种：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)。

举例：通过外部引脚触发中断函数，然后控制13号引脚的LED的闪烁。

int pin=13；
volatile int state=LOW;
void setup()
{
	pinMode(pin,OUTPUT);
	attachInterrupt(0,blink,CHANGE);
	//Z中断源：1
	//中断处理函数：blink()
	//触发模式：CHANGE(变化时触发)
}
void loop()
{
	digitalWrite(pin,state);
}
//中断处理函数
void blink()
{
	state=!state;
}

在使用attachInterrupt函数时要注意以下几点：

• 在中断函数中delay函数不能使用
• 使用mills函数始终返回进入中断前的值
• 读取串口数据的话，可能会丢失
• 中断函数中使用的变量需要定义为volatile型

串口通信

arduino中串口通信是通过HardwareSerial类来实现的，在头文件HardwareSerial类的对象Serial,直接使用类的成员函数就可以简单地实现串口通信。

串口调光器的程序为例子：

const int ledPin=9；

void setup()
{
    //设置串口波特率
    Serial.begin(9600);
    //设置LED控制引脚
    pinMode(ledPin,OUTPUT);
}

void loop()
{
	byte brightness;
	//查询串口是否收到数据
	if(Serial.available())
	//Serial.available()函数返回值为int型
	{
		//获取数据，将串口数据读入到变量bright中
		//返回值是int型的串口数据
		brightness=Serial.read();
		//控制LED亮度
		analogWrite(ledPin,brightness);
	}
}

SPI

SPI:同步串行外设接口总线，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以及交换信息。
总线采用3根或4根数据线进行数据传输，常用的是4根线，即两条控制线（芯片选择CS和时钟SCLK）以及两条数据信号SDI和SDO。

• 数据信号线SDI称为MISO（主入从出）
• 数据下划线SDO称为MOSI（主出从入）
• 控制信号线CS称为SS（从属选择）
• 将SCLK称为SCK（串行时钟）

在SPI通信中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器产生的时钟脉冲。

SPI接口数据传输
SPI是以主从方式工作的，其允许一个主设备和多个设备进行通信，主折半通过不同的SS信号选择不同的从设备进行通信。

当主设备选中某一个设备后，MISO和MOSI用于串行数据的接收和发送，SCK提供串行通信时钟，上升沿发送，下降沿接收。

在实际应用中，未选中的从设备的MOSI信号线需要处于高阻状态，否则会影响主设备与选中的设备间的正常通信。

SPI类及其成员函数
Arduino中的SPI通信是通过SPIClass类来实现的，使用SPIclass类能够方便地将Arduino作为主设备与其他设备进行通信。SPIClass类提供了6个成员函数使用者调用：

• begin()用于初始化SPI总线
• setBitOrder()的作用是设置串行数据传输时是先传低位还是先传高位，函数有一个type类型的参数bitOrder，有LSBFIRST（最低位在前）和MSBFIRST（最高位在前）两种类型可选。
• setClockDivider()函数的作用是设置SPI串行通信的时钟，通信时钟是由系统时钟分频而得到。
• setDataMode函数的作用是设置SPI数据模式
  
• setDataMode()的type类型的参数mode有4种类型可选。
• transfer()函数用来传输一个数据，由于SPI是一种全双工、同步的通信总线，索爷传输一个数据实际上会发送一个数据，实际上接收一个数据。函数的参数为发送的数据值，返回的参数为接收的数据值。
• end()函数停止SPI总线的使用。

什么是Mysql函数：

类似于java的方法将一组逻辑语句封装在方法体 对外暴露方法名
事先提供好的一些功能可以直接使用
函数可以用在select 语句及其子句上
也可以用在update ，delete 语句当中

函数分类：

1）字符串函数
2）数值函数
3) 日期和时间函数
4） 流程函数
5） 聚合 函数
6) 自定义函数
7） 其他函数

字符串函数：

concat(s1,s2…sn):将传入的字符串连成字符串。

注意：任何字符串与null进行连接结果都是null

insert（srt, x ,y,instr）:将字符串str从x位开始，y个字符长的子串替换为指定的字符串

lower(str)和upper(str):将字符串转换大小写
left（str,x）和right(str,x):分别返回字符串最左边的 x 个字符和最右的边的X个字符

lpad(str,n,pad) 和rpad（str.n,pad）:用字符串pad对字符串最左或最右进行填充，直接到n个字符的长度

ltrim(str)和 rtim(str):去掉字符串的最左和左右的空格
trim(str):去除最左有最右的空格
repeat(str，x):查询返回str重复x次的结果

REPLACE（str，a,b）:用字符串 b替换str 中所有出现a的字符串

substring(str,x,y):返回字符串str中第x位置起y个长度的字符

数值函数：

select MOD(10,3);取余

SELECT truncate(15.344323,2); 截断 保留多少小数

SELECT FLOOR(1.23); – 1 向下取整
SELECT FLOOR(1.99); – 1
SELECT FLOOR(-1.23); – -2
SELECT FLOOR(-1.99); – -2
SELECT floor(1.0);

SELECT CEILING(1.23); – 2向上取整>=(也就是向上加一，必须有小数，向上加一)
SELECT CEILING(1.99); – 2
SELECT CEILING(-1.23); – -1
SELECT CEILING(-1.99); – -1
SELECT CEIL(1.23); – 2
SELECT CEIL(1.99); – 2
SELECT CEIL(-1.23); – -1
SELECT CEIL(-1.99); – -1
SELECT ceil(1.5);

四舍五入函数
– ROUND(X) ROUND(X,D)
– 返回参数X, 其值接近于最近似的整数。
– 在有两个参数的情况下，返回 X ，其值保留到小数点后D位，而第D位的保留方式为四舍五入。
– 若要接保留X值小数点左边的D 位，可将 D 设为负
SELECT ROUND(1.5)

SELECT ROUND(2.5), ROUND(25E-1);
这个是精度的问题。
返回参数作为-1、 0或1的符号，该符号取决于X 的值为负、零或正。如果是负数就返回-1 ，0返回0 正数返回1
SELECT SIGN(-2); – -1
SELECT SIGN(0); – 0
SELECT SIGN(2); – 1

– TRUNCATE(X,D)
– 返回被舍去至小数点后D位的数字X。若D 的值为 0, 则结果不带有小数点或不带有小数部分。
– 可以将D设为负数,若要截去(归零) X小数点左起第D位开始后面所有低位的值.
SELECT TRUNCATE(1.233,1); – 1.2
SELECT TRUNCATE(1.9565,1); – 1.9
SELECT TRUNCATE(1.988,0); – 1
SELECT TRUNCATE(-1.998,1); – -1.9
SELECT TRUNCATE(1224,-2); – 1200
SELECT TRUNCATE(10.24*100,0); – 1024

日期和时间函数：

select CURDATE();-- 当前时间 只包含年月日

select CURTIME();-- 返回当前时间 只包含 时分秒

select NOW();-- 返回当前的日期和时间 年月日时分秒都包括

select UNIX_TIMESTAMP();-- 返回当前的时间戳

SELECT FROM_UNIXTIME(1550371079);-- 将时间戳 转换当前的年月日时分秒

SELECT WEEK(‘2008-05-02’);-- 该函数返回日期的星期数

SELECT YEAR(‘2019-09-09’);-- 返回所给的日期是那一年

SELECT HOUR(‘11:15:00’);-- 返回当前时间的小时

SELECT MINUTE(‘12:01:00’);-- 返回当前时间的分钟

DATE_FORMAT(date,format)
根据format 字符串安排date 值的格式。
%a 工作日的缩写名称 (Sun…Sat)
%b 月份的缩写名称 (Jan…Dec)
%c 月份，数字形式(0…12)
%D 带有英语后缀的该月日期 (0th, 1st, 2nd, 3rd, …)
%d 该月日期, 数字形式 (00…31) %e 该月日期, 数字形式(0…31)
%f 微秒 (000000…999999) %H 小时(00…23)
%h 小时(01…12)
%I 小时 (01…12)
%i 分钟,数字形式 (00…59)
%j 一年中的天数 (001…366)
%k 小时 (0…23)
%l 小时 (1…12)
%M 月份名称 (January…December)
%m 月份, 数字形式 (00…12)
%p 上午（AM）或下午（ PM）
%r 时间 , 12小时制 (小时hh:分钟mm:秒数ss 后加 AM或PM)
%S 秒 (00…59)
%s 秒 (00…59)
%T 时间 , 24小时制 (小时hh:分钟mm:秒数ss)
%U 周 (00…53), 其中周日为每周的第一天
%u 周 (00…53), 其中周一为每周的第一天
%V 周 (01…53), 其中周日为每周的第一天 ; 和 %X同时使用
%v 周 (01…53), 其中周一为每周的第一天 ; 和 %x同时使用
%W 工作日名称 (周日…周六)
%w 一周中的每日 (0=周日…6=周六)
%X 该周的年份，其中周日为每周的第一天, 数字形式,4位数;和%V同时使用
%X 该周的年份，其中周一为每周的第一天, 数字形式,4位数;和%v同时使用
%Y 年份, 数字形式,4位数
%Y 年份, 数字形式 (2位数)
%% ‘%’文字字符
事例：

SELECT DATE_ADD(‘2015-01-04’,INTERVAL 3 DAY);-- 计算时间的间隔（+ ，-）



SELECT DATEDIFF(‘2018-12-01’,NOW()); – 计算两个时间的相差的天数

流程函数：

select if(2>3,‘true’,‘false’); – 如果值是真的话返回true 否则返回false

案例:

SELECT IFNULL(NULL,1); – 如果value 1 不为空 返回1 否则返回value 2

SELECT CASE WHEN 2<3 THEN ‘真’ ELSE ‘错’ end; – 判断

自定义函数：

概念:自定义函数 (user-defined function UDF)就是用一个象ABS() 或 CONCAT()这样的固有（内建）函数一样作用的新函数去扩展MySQL。

所以UDF是对MySQL功能的一个扩展

(1)创建UDF:

CREATE [AGGREGATE] FUNCTION function_name(parameter_name type,[parameter_name type,…])

RETURNS {STRING|INTEGER|REAL}

runtime_body
(简单来说就是:

CREATE FUNCTION 函数名称(参数列表)

RETURNS 返回值类型

函数体)
(2)删除UDF:　DROP FUNCTION function_name

(3)调用自定义函数语法:　SELECT function_name(parameter_value,…)

(4)创建简单的无参UDFCREATE FUNCTION simpleFun()RETURNS VARVHAR(20) RETURN “Hello World!”;
(5)创建一个现实时间的函数：create function f1() returns varchar(30)
return date_format(now(),’%Y年%m月%d日 %H时%i分%s秒’);
(6)调用这个函数：select f1();
(7)CAST()函数的参数是一个表达式，它包括用AS关键字分隔的源值和目标数据类型。

其他函数：

SELECT DATABASE(); – 返回当前数据库名

select VERSION();-- 返回数据库的版本号

select USER();-- 当前用户

elect password(123);-- 密码 加密

select MD5(123);-- 密码 加密

SELECT SHA1(‘abc’); – SHA1()可以被视为一个密码更加安全的函数
SELECT SHA(‘abc’);

一、认识 UNO 开发版

1.1 基本组件

和大多数嵌入式系统一样，Arduino 一样是由一块核心的版子控制，但是不一样的是，它的每一个引脚都可以看作是输出端 或者是输入端，每次连接电路的时候，我们可以选择如下的基本组件。

1. 接地阴极端 （GPNUNO）
2. 电源端 （POWER)
3. 电线 （LINE）
4. LED 灯 等等一下工具

但是有的工具，需要自己添加才能看得到，比如 LED 灯呀，滑动变阻器呀，COMPIM（RS2332 物理串口） 等等工具

1.2 基本操作

每次打开 proteus 虚拟仿真平台的时候，我们就需要在里面进行画电子线路的设计、绘制工作。然后通过在 Arduino 平台上写 C语言代码，最终把代码烧写进去可以展示相对应的效果

二、基础语法

写代码的地方主要是在 Arduino IDE 平台进行编写，语法和 C 语言的语法基本没有差别，因此学过 C语言，再来写 Arduino 代码就会轻松很多

IDE 里面有两个函数，分别是

从函数的名字中可以看得出来，他们的基本功能，

2.1 setup() 函数

setup(）函数 为准备工作的含义，及 arduino 开发板通电一次就会执行的代码。因此里面的所有代码只会执行一次

2.2 loop() 函数

loop() 函数，代表循环函数，也就是说里面的语句会不断的执行

2.3 arduino 基本函数

2.3.1 pinMode(pin,mode) 配置引脚

1. 描述：将指定引脚设置为输入 或者 输出
2. 语法：pinMode(pin,mode)
3. 参数：pin 要设置的引脚，mode OUTPUT , INPUT

eg：
比如我们写一段，流水灯的代码，在使用之前， 我们需要将连接的引脚设置为 OUTPUT 才可以使用哦

连接如下电路图，我们就连接好了一个灯泡了

由于灯泡我们设置的 Arduino UNO 的开发板的 A4 引脚，因此我们只需要在 setup() 函数中写下如下一行代码即可

void setup(){
	pinMode(A4,OUTPUT);
}

2.3.2 digitialWrite(pin,value) 配置灯泡电平函数

但是这样是不够的，还不能使灯泡亮，因此我们需要一个函数来给灯泡的引脚的电平配置高低才能使灯泡进行亮灭操作

1. 语法：digitialWrite(pin,value)
2. pin 针脚编号 （如 1,5,10,A0,A3）
3. value, HIGH,LOW
4. 模拟针脚也可以当数字使用

然后我们在 loop() 函数中加入如下代码

void loop()
{
	digitalWrite(A4,HIGH);
}

然后编译，把生成的 hex 文件加入到芯片中，点击运行就可以发现灯泡亮了哦。

将生成的 hex 文件加载到 芯片里

完整代码：

void setup(){
	pinMode(A4,OUTPUT);
}

void loop()
{
	digitalWrite(A4,HIGH);
}

然后这样就能完成一个最基本的点灯步骤了。

2.3.3 delay(s) 延时函数

s 的单位为 毫秒，我们可以直接在 loop() 函数中，使用 delay() 函数，并且 配置灯泡的亮灭，就可以实现一些好玩的流水灯效果啦

今天的分享就到此结束了