【Arduino】如何开发调用自己的库文件

修电脑的杂货店 2021-09-08

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“ 如何编写自己的Arduino库？”

一开始写Arduino 的时候很不习惯，没有main函数，因为好多东西都被隐藏了。一直想搞清楚，以便编写自己的库文件。于是研究一下午，下面是一些总结。

—

目录规范

当创建一个空的工程，先按下ctrl+s保存一下。这个时候弹出对话框，命名工程。假如命名为LED，并保存在我自己的Arduino工作目录下 H:\Arduino\workspace\。

于是IDE会自动帮我们在workspace下创建1个文件夹，并将sketch主文件放在里面，而且主文件和文件夹同名。

 H:\Arduino\workspace\
    LED\
      LED.ino

—

主文件代码框架规范

每一个Arduino程序（Sketch）都有1个主文件，后缀为 .ino ，它是程序的setup 函数和 loop函数所在的文件。

代码框架如下：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  //初始化操作代码放在setup函数中，他们将在程序启动的第一步得到执行 并只执行一次
}


void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  //将程序的主要逻辑代码，放在loop里。他们将会反复执行下去。
}

—

使用传统的C/C++分离式文件

这种方式下，对于一个代码模块，我们需要一对文件：源文件和头文件，即：.c 和.h 或者 .cpp 和 .h 。前者是C语言风格，后者是对会使用C++来说的。官方貌似推崇我们使用C++编写Arduino代码，无论是Arduino 的从标准库，还是教程中，都透露出一股强烈的OOP气息。所以我下面使用C++风格来举例子。

例如我们想要将LED的控制封装成一个模块。一开始我们需要创建2个文件：LED.h 、 LED.cpp。

然后是想清楚我们需要让提供LED控制的哪些操作。发挥你的想象力时候到了。规定操作后，我们先写出头文件，然后写出实现，最后在主文件中使用这个模块，在主文件中使用#include"LED.h"预处理指令包含。

/*******************
LED.h


*******************/


#ifndef _LED_H__
#define _LED_H__


//导入Arduino核心头文件
#include"Arduino.h"  




class LED
{
     private:
          byte pin;        //控制led使用的引脚
     
     
     public:
          
          LED(byte p , bool state=LOW );   //构造函数
          
          ~LED();          //析构函数


          byte getPin();   //获取控制的引脚
          
          void on();      //打开LED


          void off();     //关闭LED


          bool getState();  //获取LED状态
          void disattach(); //释放引脚与LED的绑定，使得引脚可以控制其他的东西


};




#endif

/*****************
LED.cpp


******************/


#include"LED.h"
#include"Arduino.h"




LED::LED(byte p,bool state):pin(p)
{
   
   pinMode(pin,OUTPUT);
   digitalWrite(pin,state);
}


LED::~LED()
{
    disattach();
} 


         
void LED::on()
{
    digitalWrite(pin,HIGH);
}


void LED::off()
{
   digitalWrite(pin,LOW);
}


bool LED::getState()
{
    return digitalRead(pin);
}


void LED::disattach()        //引脚回收，恢复到上电状态
{
    digitalWrite(pin,LOW);
    pinMode(pin,INPUT);
}

/**********************实例化1个LED对象，用7号叫控制，让他闪烁10次，并在串口打印出它的状态。10次完毕后释放回收引脚**********************/#include"LED.h"


LED led(7);
byte count =0;


void setup() {


   Serial.begin(9600);


}


void loop() {


   if(count<10)   {
     led.on();
     delay(300);
     Serial.print("LED state:");Serial.println(led.getState(),DEC);
     
     led.off();
     delay(300);
     Serial.print("LED state:");Serial.println(led.getState(),DEC);
     
     ++count;
     if(count==10)
        led.disattach();
   }
   
   


}

—

让它成为自己的库

如果上面的模块你觉得好用，符合自己的使用习惯，而且经常要用到，那么你可以将它变成你自己的库文件。这样以后就可以直接拿来用啦。

Arduino的扩展库都是放在 libraries目录下的。

所以我们需要在这个目录下创建一个文件夹，比如上面的例子是LED控制，于是我创建了 m_LED文件夹（前面加m是为了和官方库区分开，这只是我自己的习惯而已）。然后把写好的.cpp 和 .h文件拷贝到里面去，这样就OK了。

这样我们的主文件就变成了下面这样，是不是很简洁干净呢。

#include<LED.h>                      //注意，由于LED控制模块已经是标准库了，所以使用尖括号<> 包含


LED led(7);
byte count =0;


void setup() {
   Serial.begin(9600);
}


void loop() {


   if(count<10){
     led.on();
     delay(300);
     Serial.println(led.getState(),DEC);
     
     led.off();
     delay(300);
     Serial.println(led.getState(),DEC);
     
     ++count;
     if(count==10)
        led.disattach();
   }
}

—

完善它~

细心的同学会发现和 LED.cpp 、 LED.h 一起有个 keywords.txt文件，这个是什么用呢？其实它没有太大的实用性，只是为了配置自定义库的语法高亮。让我们自己的库能在IDE下显示不同的颜色而已。如果不配置，Arduino IDE不能渲染出颜色的。

下面是keywords.txt 的内容，其中#开头的是注释，完全可以不写。

格式：word【tab】DESCRIPTION

word就是你要高亮的关键字接着1 个 tab 键，然后就是DESCRIPTION。

DESCRIPTION可以取的值：

KEYWORD1 高亮类名

KEYWORD2 高亮方法名

LITERAL1 高亮常量

注意中间使用的是 1 个 tab 键隔开的。

#class (KEYWORD1)
LED    KEYWORD1
 
 
#function and method (KEYWORD2)
on    KEYWORD2
off    KEYWORD2
getState    KEYWORD2
disattach    KEYWORD2
 
 
#constant (LITERAL1)
#none

如果你觉得这个库非常不错，你还可以把它分享给别人使用。我们好像一直都在使用别人的东西，把自己的劳动成果分享出去，也为别人做出贡献，岂不更好？

如果遇到技术问题，可在后台留言咨询，

后台回复较慢，

捉急的小伙伴可进QQ群交流：559369389 。

纸上得来终觉浅，绝知此事要coding...

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