Arduino流程控制if


程序结构

Arduino程序结构是指Arduino程序的基本组成和执行逻辑,它由两个主要函数和一些可选的函数组成。这些函数是:

setup()

这个函数在Arduino控制器通电或复位后,只会执行一次。它用于初始化变量、设置引脚模式、启用库函数等操作。

loop()

这个函数在setup()执行完毕后,会不断地重复执行。它用于实现程序的主要功能,如控制硬件、采集数据、处理逻辑等操作。

示例:

in t buttonPin = 3;

void setup (){
Serial.begin (9600); //初始化串口
pinMode(buttonPin, INPUT); //设置 3 号引脚为输入模式
}

void loop (){
if (digitalRead(buttonPin) == HIGH)
Serial.write('H');
else
Serial.write('L');
delay (1000);
}

二、控制语句

Arduino控制语句是指Arduino编程语言中用于控制程序流程的语句,它们可以让你根据条件、循环或跳转来执行不同的代码块。

1、if

if是一种Arduino控制语句,它用于根据一个布尔表达式的真假来执行不同的代码块。如果表达式为真,就执行if后面的代码块;如果为假,就执行else后面的代码块(如果有的话)。if,用于与比较运算符结合使用,测试是否已达到某些条件,例如一个输入数据在某个范围之外。使用格式如下:

if (value > 50)
{
// 这里加入你的代码
}

该程序测试 value 是否大于 50。如果是,程序将执行特定的动作。换句话说, 如果圆括号中的语句为真,大括号中的语句就会执行。如果不是,程序将跳过这 段代码。大括号可以被省略,如果这么做,下一行(以分号结尾)将成为唯一的 条件语句。

if (x > 120) digitalWrite(LEDpin, HIGH);
if (x > 120)
digitalWrite(LEDpin, HIGH);
if (x > 120){ digitalWrite(LEDpin, HIGH); }
if (x > 120){
digitalWrite(LEDpin1, HIGH);
digitalWrite(LEDpin2, HIGH);
}                                 // 都是正确的

圆括号中要被计算的语句需要一个或多个操作符。

案例一:使用if实现一个简单的温度报警器,可以根据温度传感器读取的温度,控制蜂鸣器发出不同的声音。代码如下:

// 定义一个常量,表示温度传感器的引脚号
const int sensorPin = A0;

// 定义一个常量,表示蜂鸣器的引脚号
const int buzzerPin = 10;

// 定义一个变量,用来存储当前的温度,单位是摄氏度
float temperature = 0;

void setup() {
  // 初始化串口通信,设置波特率为9600
  Serial.begin(9600);

  // 设置蜂鸣器的引脚为输出模式
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 读取温度传感器的模拟值
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);

  // 将模拟值转换为摄氏度
  temperature = sensorValue * (5.0 / 1023.0) * 100;

  // 在串口监视器上显示当前的温度
  Serial.print("Current temperature: ");
  Serial.println(temperature);

  // 使用if判断当前的温度是否超过设定的阈值
  if (temperature > 30) {
    // 如果是,使用tone函数发出高频声音
    tone(buzzerPin, 1000);
  } else if (temperature > 25) {
    // 如果不是,但是温度仍然较高,使用tone函数发出低频声音
    tone(buzzerPin, 500);
  } else {
    // 如果不是,且温度正常,使用noTone函数停止发出声音
    noTone(buzzerPin);
  }

  // 延时一秒
  delay(1000);
}

案例二:使用if实现一个简单的密码锁,可以根据用户输入的四位数字密码,控制继电器开关门锁。代码如下:

// 定义一个常量数组,表示四个按键的引脚号
const int buttonPins[] = {2, 3, 4, 5};

// 定义一个常量数组,表示正确的密码
const int password[] = {1, 2, 3, 4};

// 定义一个变量数组,用来存储用户输入的密码
int input[4];

// 定义一个变量,用来记录用户输入的密码位数
int count = 0;

// 定义一个常量,表示继电器的引脚号
const int relayPin = 13;

void setup() {
  // 初始化串口通信,设置波特率为9600
  Serial.begin(9600);

  // 使用for循环遍历四个按键的引脚号
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    // 设置每个按键的引脚为输入模式,并启用内部上拉电阻
    pinMode(buttonPins[i], INPUT_PULLUP);
  }

  // 设置继电器的引脚为输出模式,并初始化为关闭状态
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(relayPin, LOW);
}

void loop() {
  // 使用for循环遍历四个按键的引脚号
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    // 判断当前按键是否被按下(低电平)
    if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
      // 如果是,将当前按键对应的数字存入用户输入数组中,并增加计数变量
      input[count] = i + 1;
      count++;

      // 在串口监视器上显示用户输入的数字
      Serial.print("Input: ");
      Serial.println(i + 1);

      // 延时一段时间,防止抖动
      delay(200);
    }
  }

  // 判断用户是否输入了四位密码
  if (count == 4) {
    // 如果是,使用if判断用户输入的密码是否和正确的密码一致
    if (input[0] == password[0] && input[1] == password[1] && input[2] == password[2] && input[3] == password[3]) {
      // 如果是,给继电器引脚输出高电平,开启门锁
      digitalWrite(relayPin, HIGH);

      // 在串口监视器上显示密码正确的信息
      Serial.println("Password correct, door unlocked");
    } else {
      // 如果不是,给继电器引脚输出低电平,关闭门锁
      digitalWrite(relayPin, LOW);

      // 在串口监视器上显示密码错误的信息
      Serial.println("Password wrong, door locked");
    }

    // 重置用户输入数组和计数变量
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      input[i] = 0;
    }
    count = 0;
  }
}

案例三:使用if实现一个简单的光控开关,可以根据光敏电阻读取的光照强度,控制LED灯的亮度。代码如下:

// 定义一个常量,表示光敏电阻的引脚号
const int sensorPin = A0;

// 定义一个常量,表示LED灯的引脚号
const int ledPin = 9;

// 定义一个变量,用来存储当前的光照强度,单位是勒克斯
float light = 0;

void setup() {
  // 初始化串口通信,设置波特率为9600
  Serial.begin(9600);

  // 设置LED灯的引脚为输出模式
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 读取光敏电阻的模拟值
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);

  // 将模拟值转换为光照强度,单位是勒克斯(假设最大值为1000勒克斯)
  light = sensorValue * (1000.0 / 1023.0);

  // 在串口监视器上显示当前的光照强度
  Serial.print("Current light: ");
  Serial.println(light);

  // 使用if判断当前的光照强度是否低于设定的阈值(假设为200勒克斯)
  if (light < 200) {
    // 如果是,使用map函数将光照强度映射为LED灯的亮度(假设最大值为255)
    int brightness = map(light, 0, 200, 255, 0);

    // 使用analogWrite函数控制LED灯的亮度
    analogWrite(ledPin, brightness);
  } else {
    // 如果不是,关闭LED灯
    analogWrite(ledPin, 0);
  }

  // 延时一秒
  delay(1000);
}

使用if语句时,需要注意以下几点:

1)if语句中的条件必须用括号括起来,且可以是任何能够返回布尔值(true或false)的表达式,如变量、常量、逻辑运算、关系运算等。 2)if语句中的每个分支都必须用大括号括起来,即使只有一条语句。这样可以避免因为缺少大括号而导致的逻辑错误。 3)if语句中的分支是互斥的,即只有一个分支会被执行。因此,需要注意分支的顺序和覆盖范围,避免出现冗余或无效的分支。 4)if语句可以嵌套使用,即在一个if语句中包含另一个if语句。这样可以实现更复杂的逻辑控制,但也会增加代码的复杂度和可读性。因此,在使用嵌套if语句时,需要注意缩进和注释,以提高代码的清晰度。 5)if语句可以和其他控制语句(如switch、for、while等)结合使用,以实现更灵活的程序流程。但是,在这种情况下,也要注意避免逻辑混乱或死循环。