ReadASCIIString · Arduino入門教程——官方示例注釋與分析

## **讀取ASCII字符串** > 本例使用Serial.parseInt()函數來**解析**一列用**非字母字符**分割的值。一般來所，人們使用逗號來分隔一段數據的不同的部分（這種格式的數據一般被稱作?**comma-separated-values**?簡稱?**CSV**）。不過這里用空格或者其他字符分割也可以。解析出來的數據將被來給RGB LED調光。你可以使用Arduino? > IDE的串口監視器來發送類似“5,220,70”這樣的顏色數據到板子來改變LED顏色。 ### **所需硬件設備** * Arduino板或Genuino板 * 共陽RGB * LED * 3個220Ω電阻 * 跳線 * 面包板 * 連接線 ### **電路** ![圖片來自官網](http://img.blog.csdn.net/20160517165719036) ### **原理圖** ![圖片來自官網](http://img.blog.csdn.net/20160517165732047)? 你需要四根線來搭建電路。第一根線從5V連接到RGB LED的長腳。你應該將LED引腳稍微轉一下，以保證長腳是左數第二個引腳。然后將RGB LED插到面包板上，注意，長腳應在從上往下第二個。檢查數據手冊來確定引腳的意義，一般的RGB LED應該有?**R**，**V+**,**G**和**B**四個引腳，從上往下第二個引腳應該接5V。請參照原理圖。用三個電阻分別連接R引腳到3號引腳、G引腳到5號引腳、B引腳到6號引腳。 **共陽**?RGB LED中共陽的意思是共享陽極。因此如果要讓其亮起來，你要將R/G/B 引腳置LOW，以此在發光二級管兩端創造一個電壓差，讓它亮起來。因此?**analogWrite()**?中傳入255會將LED關閉，而0代表LED將會常開。在下列代碼中，你會看到我們進行了一些數學運算來解決問題，主要是使用了**analogWrite(pin, 255-brightness)**來代替原來的**analogWrite(pin, brightness)**。 ### **RGB LED原理** ![圖片來自官網](http://img.blog.csdn.net/20160520130137804) > 白光LED 與 RGB LED 兩者殊途同歸，都是希望達到白光的效果，只不過一個是直接以白光呈現，另一個則是以紅綠藍三色混光而成。RGB燈是以三原色共同交集成像，此外，也有藍光LED配合黃色熒光粉，以及紫外LED配合RGB熒光粉，整體來說，這兩種都有其成像原理。某些LED背光板出現的顏色特別清楚而鮮艷，甚至有高畫質電視的程度，這種情形，正是RGB的特色，標榜紅就是紅、綠就是綠、藍就是藍的特性，在光的混色上，具備更多元的特性。（[來自百度百科](http://baike.baidu.com/subview/2017681/2017681.htm)）簡單來說RGB LED中有三個小LED，分別是紅色LED、綠色小LED和藍色小LED。通過PWM控制三個小燈的亮度（使用PWM其實是**等效亮度**。依靠人的視覺暫留來實現，并非是直接調整輸出的電壓。） ### **代碼** 首先，你要為RGB LED的各引腳定義全局常量。這將讓你能夠在后面更好的區分哪個引腳是紅色（red），哪個引腳是綠色（green），哪個引腳是藍色（blue）: ~~~ const int redPin = 3; const int greenPin = 5; const int bluePin = 6; ~~~ 在setup()函數中，用下列代碼打開電腦和板子之間的串口連接（波特率9600）： ~~~ Serial.begin(9600); ~~~ 在setup()函數中，用下列代碼將引腳定義為OUTPUT: ~~~ pinMode(redPin, OUTPUT); pinMode(greenPin, OUTPUT); pinMode(bluePin, OUTPUT); ~~~ 在loop()中，檢查是否串口有任何內容。while循環保證后面代碼執行時一定串口有數據: ~~~ while (Serial.available() > 0) { ~~~ 然后，聲明一些局部變量來存儲串口獲取的數據。這些數據就是LED的紅色亮度、綠色亮度、藍色亮度信息。用Serial.parseInt()來根據逗號分隔數據，并且存入對應變量: ~~~ int red = Serial.parseInt(); int green = Serial.parseInt(); int blue = Serial.parseInt(); ~~~ 一旦你將數據存儲到了變量，你還要進行數據校驗，如果收到換行符就說明串口監視器發送的顏色數據全部接收到了: ~~~ if (Serial.read() == '\n') { ~~~ 用constrain()函數,你可以將值**約束**為PWM操作的合理數值。通過這種方式，就算是發來的值超過了PWM的允許值，也能夠正常執行。這些值還要用255減一下，以適配共陽RGB LED，作差后才是在0時LED關閉，在255時LED打開。在約束和數學運算完成后，RGB LED內的三個小LED就能夠工作了。 ~~~ red = 255 - constrain(red, 0, 255); green = 255 - constrain(green, 0, 255); blue = 255 - constrain(blue, 0, 255); ~~~ 已經將RGB值處理完畢, 使用analogWrite()來改變LED的顏色: ~~~ analogWrite(redPin, red); analogWrite(greenPin, green); analogWrite(bluePin, blue); ~~~ 用十六進制的形式將顏色發回串口監視器: ~~~ Serial.print(red, HEX); Serial.print(green, HEX); Serial.println(blue, HEX); ~~~ 在你給板子編程完畢后，打開Arduino IDE 串口監視器。按照下列格式輸入：**紅色**+逗號+**綠色**+逗號+**藍色**?(例如?**255**,**255**,**255**)。注意，串口數據的最后一定要有**換行符**（**\n**）,不過Arduino IDE的串口監視器默認在發送的每條數據后都加上了換行符，因此這里不用多加。完成這一切后，你會看到LED會根據你提供的數據改變它的顏色。 ~~~ /* 讀取ASCII字符串本代碼展示了Serial庫中parseInt()函數的使用。 parseInt()函數尋找數據中的用逗號分隔的值，然后將他們解析為整型。我們用parseInt()返回的值來給RGB LED設置顏色。電路搭建: 共陽RGB LED如下連接:(原文錯誤，已經修正) * 紅色陰極: 3號引腳 * 綠色陰極: 5號引腳 * 藍色陰極: 6號引腳 * 陽極 : +5V 代碼是公開的。 */ // LED引腳: const int redPin = 3; const int greenPin = 5; const int bluePin = 6; void setup() { // 初始化串口: Serial.begin(9600); // 將串口設置為OUTPUT模式: pinMode(redPin, OUTPUT); pinMode(greenPin, OUTPUT); pinMode(bluePin, OUTPUT); } void loop() { // 如果串口有數據就繼續: while (Serial.available() > 0) { // 獲取下一個整數: int red = Serial.parseInt(); // 獲取下一個整數: int green = Serial.parseInt(); // 獲取下一個整數: int blue = Serial.parseInt(); // 如果是換行符則表示獲取完畢: if (Serial.read() == '\n') { // 將rgb值約束到0到255并且進行數學運算 // 如果你用的是共陰LED，只需要寫成"constrain(color, 0, 255);"即可 red = 255 - constrain(red, 0, 255); green = 255 - constrain(green, 0, 255); blue = 255 - constrain(blue, 0, 255); // 給RGB LED調光: analogWrite(redPin, red); analogWrite(greenPin, green); analogWrite(bluePin, blue); // 以十六進制值輸出顏色數值: Serial.print(red, HEX); Serial.print(green, HEX); Serial.println(blue, HEX); } } } ~~~ ### **相關資料** [if()](https://www.arduino.cc/en/Reference/If)? [while()](https://www.arduino.cc/en/Reference/While)? [Serial](https://www.arduino.cc/en/Reference/Serial)?