一些常用的Arduino語法筆記

看了Arduino的範例程式也好一陣子，但最近因為單純一行一行下來的command flow不夠用。
就上網找了一些語法的網站來看，如下：
1. 官方：http://arduino.cc/en/Reference/HomePage
2. 中文語法手冊：http://www.game7777.net/doku.php?id=arduino:arduinoreference

因為自己不太懂，所以給自己留一點筆記：

一般會先做(1) Pin腳的宣告，(2) void setup ()，(3) void loop ()
然後跟資料定義有關的：int, unsigned int, log, const, #define
跟loop結構有關的：if...else架構，while迴圈，for迴圈

int

整數是基底資料型別，佔用2位元組。
整數的範圍為-32,768到32,767（ -2^15 ~（2^15)-1）。

整數類型使用2的補數方式存儲負數。
最高位元通常為符號位元，表示數的正負。
其餘位被“取反加1”(此處請參考補數相關資料，不再贅述)

unsigned int

unsigned int(無符號整型)與整型資料同樣大小，佔據2位元組。
它只能用於存儲正數而不能存儲負數，範圍 0~65,535 (2^16) - 1)。

無符號整型和整型最重要的區別是它們的最高位元不同，既符號位元。
在Arduino整型類型中，如果最高位是1，則此數被認為是負數，
剩下的15位為按2的補數計算所得值。

long

長整數型變數是擴展的數位存儲變數，它可以存儲32位元（4位元組）大小的變數，
從-2,147,483,648到2,147,483,647。

const

const關鍵字代表常數。
它是一個變數限定詞，用於修改變數的性質，使其變為唯讀狀態。
這表示該變數就像任何相同類型的其他變數一樣使用，但不能改變其值。
如果嘗試為一個const變數賦值，編譯時將會報錯。

const關鍵字定義的常數，遵守 variable scoping 管轄的其他變數的規則。
這一點加上使用 #define 的易犯錯誤，使 const 關鍵字成為定義常量的一個的首選方法。

#define

#define它允許程式設計師在程式編譯之前給常數命名。
在Arduino中，定義的常數不會佔用晶片上的任何程式記憶體空間。
在編譯時編譯器會用事先定義的值來取代這些常數。

然而這樣做會產生一些副作用， 例如，一個已被定義的常量名已經包含在了其他常數名或者變數名中。 在這種情況下，程式內的常數將被 #defined 定義的數值或字串所取代。

通常情況下，優先考慮使用 const 關鍵字替代 #define 來定義常數。

例子

#define ledPin 3

//在編譯時，編譯器將使用數值 3 取代任何用到 ledPin 的地方。

注意：

在#define 聲明後不能有分號。
如果存在分號，編譯器會拋出語義不明的錯誤，甚至關閉程式。

#define ledPin 3; //這是一種錯誤寫法

同樣的，在 #define 聲明中包含等號也會產生語義不明的編譯錯誤從而導致關閉程式。

#define ledPin = 3 //這是一種錯誤寫法

if（條件判斷語句）和 ==、!=、<、>（比較運算子）

if 語句與比較運算子一起用於檢測某個條件是否達成，如某輸入值是否在特定值之上等。

if 語句的語法是：

if (someVariable > 50);

{

  // 執行某些語句;

}

本程式測試 someVariable 變數的值是否大於 50。 當大於 50 時，執行一些語句。
換句話說，只要 if 後面括弧裡的結果（稱之為測試運算式）為真， 則執行大括弧中的語句（稱之為執行語句塊）； 若為假，則跳過大括弧中的語句。

在小括弧裡求值的運算式，需要以下操作符：

比較運算操作符

 x == y（x 等於 y）

 x != y（x 不等於 y）

 x <  y（x 小於 y）

 x >  y（x 大於 y）

 x <= y（x 小於等於 y）

 x >= y（x 大於等於 y）

警告：

注意使用設定運算子的情況（如 if (x = 10)）。
一個“=”表示的是設定運算子，作用是將 x 的值設為 10（將值 10 放入 x 變數的記憶體中）。
兩個“==”表示的是比較運算子（如 if (x == 10)），用於測試 x 和 10 是否相等。 
後面這個語句只有 x 是 10 時才為真，而前面賦值的那個語句則永遠為真。

這是因為 C 語言按以下規則進行運算 if (x=10)
10 賦值給x(只要非 0 的數賦值的語句,其賦值運算式的值永遠為真)。

if / else

if/else是比if更為高級的流程控制語句，它可以進行多次條件測試。 比如，檢測模擬輸入的值，當它小於500時該執行哪些操作， 大於或等於500時執行另外的操作。代碼如下：

if (pinFiveInput < 500)

{

  // 執行A操作;

}

else

{

  // 執行B操作;

}

警告：

此時該測試相關的執行語句塊將被運行，然後程式就跳過剩下的檢測， 直接執行到if/else的下一條語句。注意： 當所有檢測都為假時，若存在else語句塊，將執行預設的else語句塊。

注意else if語句塊可以沒有else語句塊。else if分支語句的數量無限制。

if (pinFiveInput < 500) {

  // 執行A操作;

}

else if (pinFiveInput >= 1000) {

  // 執行B操作;

}

else {

  // 執行C操作;

}

while迴圈

while迴圈會無限的循環，直到括弧內的判斷語句變為假。
必須要有能改變判斷語句的程式，要不然 while迴圈 將永遠不會結束。
這在您的程式裡面表現為一個遞增的變數，或一個外部條件，如感測器的返回值。

語法

while(expression){

   //語句

}

參數

expression：為真或為假的一個計算結果

例子

var = 0;

while(var < 200){

  //重複一件事200遍

  var++

}

for迴圈

for語句用於重複執行一段在花括弧之內的代碼。
通常使用一個增量計數器計數並終止迴圈。
for語句用於重複性的操作非常有效，通常與陣列結合起來使用來運算數據、針腳。

for迴圈開頭有3個部分：

for (初始化;條件;增量計數){

//語句

}

“初始化”只在迴圈開始執行一次。
每次迴圈，都會檢測一次條件；如果條件為真，則執行語句和“增量計數”，
之後再檢測條件。當條件為假時，迴圈終止。

例子：//用PWM引腳將LED變暗

int PWMpin = 10;            //將一個LED與47Ω電阻串聯接在10腳

 void setup()    {               //無需設置

        }

 void loop()      {

        for (int i=0; i <= 255; i++){

        analogWrite(PWMpin, i);

        delay(10);

        }

}

程式設計提示

1. 增量計數不只可以"++"，還有其它做法，例如

                for(int x = 2; x < 100; x = x * 1.5)

2. 另使用if 在for迴圈裡，可以產生持續反轉的效果。

        int x = 1;

        for (int i = 0; i > -1; i = i + x) {

                analogWrite(PWMpin, i);

                if (i == 255) x = -1;             // 在峰值轉變方向

        }