智能小車C語(yǔ)言程序控制 課件 第7-9章 制作跑馬燈、智能小車綜合PWM控制、數(shù)碼管靜態(tài)顯示

智能小車C語(yǔ)言程序控制第7章

制作跑馬燈

在設(shè)計(jì)程序時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到某一段代碼需要被多次執(zhí)行的情況。利用循環(huán)語(yǔ)句，就可以反復(fù)執(zhí)行一段具有固定規(guī)律的程序，減少代碼的編寫量。本章將介紹循環(huán)語(yǔ)句的基礎(chǔ)知識(shí)，并完成相關(guān)案例。7.1for循環(huán)for循環(huán)的功能是：通過(guò)合理設(shè)置初始值、循環(huán)條件和步進(jìn)，準(zhǔn)確地指定循環(huán)次數(shù)，確保循環(huán)體被足量執(zhí)行。一般情況下，for循環(huán)的初始值、循環(huán)條件和步進(jìn)都是集中編寫的，以便閱讀和計(jì)算其循環(huán)的次數(shù)。for(設(shè)置初始值;循環(huán)條件;步進(jìn)){

循環(huán)體;}7.1for循環(huán)for循環(huán)的入口是設(shè)置初始值語(yǔ)句，然后開始循環(huán)條件、循環(huán)體和步進(jìn)語(yǔ)句的循環(huán)執(zhí)行；循環(huán)條件通常是一個(gè)邏輯表達(dá)式，如果該表達(dá)式為真，則執(zhí)行循環(huán)體和步進(jìn)語(yǔ)句，為假則退出循環(huán)，執(zhí)行for循環(huán)之后的程序；步進(jìn)語(yǔ)句的主要作用是影響循環(huán)條件，確保在若干次循環(huán)之后能夠退出循環(huán)；循環(huán)體是需要重復(fù)執(zhí)行的程序。如果設(shè)置初始值之后，循環(huán)條件為假，則循環(huán)體和步進(jìn)語(yǔ)句一次都不會(huì)執(zhí)行，直接退出for循環(huán)。例使用for循環(huán)輸出數(shù)字1～5，每個(gè)數(shù)字占一行。#include<stdio.h>intmain(){ for(inti=1;i<=5;i++) { printf("%d\n",i); } return0;}12345例使用for循環(huán)計(jì)算1+2+3+…+100的結(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){ intsum=0; for(inti=1;i<=100;i++) { sum+=i; } printf("%d\n",sum); return0;}5050（1）在for循環(huán)中，設(shè)置初始值、循環(huán)條件和步進(jìn)語(yǔ)句三段代碼之間用“;”隔開。（2）循環(huán)體中如果有多行語(yǔ)句，要用“{}”括起來(lái)，每一行都以“;”結(jié)尾；如果只有一行語(yǔ)句，可以省略“{}”，但是仍然要以“;”結(jié)尾。在while循環(huán)和do-while循環(huán)中也有這樣的要求。（3）for循環(huán)還有一種寫法是“for(;;){循環(huán)體;}”，也就是沒有設(shè)置初始值、循環(huán)條件和步進(jìn)語(yǔ)句三段代碼，但保留兩個(gè)“;”，這會(huì)構(gòu)成無(wú)限循環(huán)，如果循環(huán)體中沒有break語(yǔ)句確保強(qiáng)制退出，會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)，也就是計(jì)算機(jī)不停地計(jì)算，既無(wú)法得到希望的答案，又會(huì)拖累計(jì)算機(jī)整體的運(yùn)行速度。（4）一般情況下，如果變量i在for循環(huán)以外沒有使用需求，則將其定義在for循環(huán)中，當(dāng)for循環(huán)執(zhí)行結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放變量i所占用的系統(tǒng)資源，還可以防止與其他位置出現(xiàn)的變量i產(chǎn)生沖突；同理，凡是在for循環(huán)中臨時(shí)使用的變量，都應(yīng)該定義在for循環(huán)中。小貼士7.2while循環(huán)while循環(huán)的語(yǔ)法接近自然語(yǔ)言，簡(jiǎn)單易讀，常用于循環(huán)條件比較復(fù)雜或者循環(huán)次數(shù)難以確定的循環(huán)程序。在while循環(huán)中只要循環(huán)條件為真，就一直循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體。while(循環(huán)條件){

循環(huán)體;}例使用while循環(huán)找出等比數(shù)列“1,2,4,8,…”中大于100的最小數(shù)字。#include<stdio.h>intmain(){ inti=1; while(i<=100) { i*=2; } printf("%d\n",i); return0;}128（1）while語(yǔ)句后沒有“;”。（2）while循環(huán)的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是依然要在程序中設(shè)計(jì)好初始值、循環(huán)條件和步進(jìn)語(yǔ)句，以確保while循環(huán)能夠正常開始和結(jié)束。特別要注意避免死循環(huán)，很多初學(xué)者在編寫循環(huán)體時(shí)，都會(huì)忘記編寫類似步進(jìn)的語(yǔ)句，導(dǎo)致循環(huán)條件始終為真。但是，在單片機(jī)編程中，經(jīng)常會(huì)使用while(1)無(wú)限循環(huán)，以控制程序持續(xù)運(yùn)行，因?yàn)閱纹瑱C(jī)一般在通電后要一直工作，直到斷電。for(;;)雖然也是無(wú)限循環(huán)，但很少在單片機(jī)中使用。小貼士7.3do-while循環(huán)do-while循環(huán)與while循環(huán)有些相似，都是當(dāng)循環(huán)條件為真時(shí)執(zhí)行循環(huán)體，主要的區(qū)別在于do-while循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體后判斷循環(huán)條件，當(dāng)循環(huán)條件為真時(shí)，再次執(zhí)行循環(huán)體，直到循環(huán)條件為假，這樣能夠確保循環(huán)體至少被執(zhí)行一次；而while循環(huán)則是先判斷循環(huán)條件后執(zhí)行循環(huán)體，循環(huán)體有可能一次都不被執(zhí)行。do{

循環(huán)體;}while(循環(huán)條件);例有一組數(shù)字，第一個(gè)數(shù)字和第二個(gè)數(shù)字都是1，從第三個(gè)數(shù)字開始，每個(gè)數(shù)字是前兩個(gè)數(shù)字之和，即1,1,2,3,5,8,…，求第10個(gè)數(shù)字是多少？#include<stdio.h>intmain(){ inta1=1; inta2=1; inta3; intn=3; do { a3=a1+a2; a1=a2; a2=a3; n++; } while(n<=10); printf("%d\n",a3); return0;}557.4循環(huán)嵌套在循環(huán)語(yǔ)句內(nèi)，可以嵌套條件語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句，從而實(shí)現(xiàn)更加多樣的程序流程。在編寫嵌套程序時(shí)，要確保格式規(guī)范，以便閱讀和排除錯(cuò)誤，特別要注意不能多寫或少寫大括號(hào)。#include<stdio.h>intmain(){ intsum=0; for(inti=1;i<=100;i++) { if(i%2!=0) { sum+=i; } } printf("%d\n",sum); return0;}例計(jì)算100以內(nèi)所有奇數(shù)的和。例使用“*”排列出一個(gè)邊長(zhǎng)為6的三角形。#include<stdio.h>intmain(){ for(inti=1;i<=6;i++) { for(intj=1;j<=i;j++) { printf("*"); } printf("\n"); } return0;}*********************例使用“*”和空格排列出一個(gè)邊長(zhǎng)為6的倒三角形。#include<stdio.h>intmain(){ for(inti=1;i<=6;i++) { for(intj=1;j<=6;j++) { if(j>=i)printf("*"); elseprintf(""); } printf("\n"); } return0;}*********************7.5break語(yǔ)句有時(shí)，循環(huán)語(yǔ)句執(zhí)行到中間的某個(gè)階段，就完成了計(jì)算任務(wù)，不需要繼續(xù)執(zhí)行，或者受到外部事件控制，強(qiáng)制結(jié)束循環(huán)計(jì)算。這個(gè)時(shí)候可以使用break語(yǔ)句結(jié)束當(dāng)前的循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)語(yǔ)句后面的程序。#include<stdio.h>intmain(){ intx; printf("請(qǐng)輸入一個(gè)大于2的整數(shù)："); scanf("%d",&x); charflag=1; for(inti=2;i<x;i++) { if(x%i==0) { flag=0; break; } } if(flag) { printf("%d是素?cái)?shù)。\n",x); } else { printf("%d不是素?cái)?shù)。\n",x); } return0;}例判斷輸入的數(shù)字是不是素?cái)?shù)。例判斷輸入的數(shù)字是不是素?cái)?shù)。#include<stdio.h>intmain(){ intx; charflag=1; printf("請(qǐng)輸入一個(gè)大于2的整數(shù)："); scanf("%d",&x); if(x<2) { printf("請(qǐng)輸入一個(gè)大于2的整數(shù)。\n"); } else { for(inti=2;i<x;i++) { if(x%i==0) { flag=0; break; } } if(flag)printf("%d是素?cái)?shù)。\n",x); elseprintf("%d不是素?cái)?shù)。\n",x); } return0;}例判斷輸入的數(shù)字是不是素?cái)?shù)。#include<stdio.h>intmain(){ //輸入數(shù)據(jù)

intx; printf("請(qǐng)輸入一個(gè)大于2的整數(shù)："); scanf("%d",&x); //檢查數(shù)據(jù)

if(x<2) { printf("請(qǐng)輸入一個(gè)大于2的整數(shù)。\n"); return0; } //處理數(shù)據(jù)

charflag=1; for(inti=2;i<x;i++) { if(x%i==0) { flag=0; break; } } //輸出數(shù)據(jù)

if(flag)printf("%d是素?cái)?shù)。\n",x); elseprintf("%d不是素?cái)?shù)。\n",x); return0;}一般情況下，設(shè)計(jì)的程序應(yīng)當(dāng)包含以下四個(gè)步驟：輸入數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。只有經(jīng)過(guò)檢查符合要求的數(shù)據(jù)才能夠被處理，從而確保程序正常運(yùn)行。這四個(gè)步驟如果能夠形成順序結(jié)構(gòu)，程序的可讀性就更高。通過(guò)靈活編寫各類相關(guān)語(yǔ)句，不僅可以提高程序的運(yùn)行效率，增強(qiáng)程序的安全性、穩(wěn)定性，還可以靈活的擴(kuò)展程序的應(yīng)用領(lǐng)域，甚至程序反而變得更加精簡(jiǎn)易讀，這是編程精益求精的要求，也是所有程序員應(yīng)具備的素質(zhì)。小貼士7.6continue語(yǔ)句有時(shí)，循環(huán)體執(zhí)行到一半，就發(fā)現(xiàn)可以結(jié)束本次循環(huán)，開始下一次循環(huán)。這時(shí)就要使用continue語(yǔ)句。voidsetup(){Serial.begin(9600);Stringx="";for(inti=1;i<=100;i++){if(i%7==0)continue;if(String(i).indexOf("7")>=0)continue;//String(i)將i所存儲(chǔ)的數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符串

x+=String(i)+",";}Serial.println(x);}例在Arduino平臺(tái)上，輸出1～100范圍內(nèi)所有與“7”無(wú)關(guān)的數(shù)字。（1）本例利用了Arduino內(nèi)置的String對(duì)象及相關(guān)方法。String（變量）可以將任意一種變量?jī)?nèi)保存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串，以便參與字符串相關(guān)的運(yùn)算。通過(guò)strings.indexOf(key)方法可以方便地檢索關(guān)鍵字key在字符串strings中出現(xiàn)的位置，如果在第一個(gè)字符位置出現(xiàn)，則返回0；如果在第二個(gè)字符位置出現(xiàn)，則返回1，依此類推。如果沒有檢索到，則返回-1。（2）本例使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，代碼更加簡(jiǎn)潔，大幅提升了程序開發(fā)效率，這是目前主流的編程形式。小貼士7.7跑馬燈的制作跑馬燈是指一組燈按一定的順序輪流交替點(diǎn)亮。跑馬燈簡(jiǎn)便易用、顏色豐富，在日常生活中有廣泛的應(yīng)用。本案例要求利用Arduino開發(fā)板制作跑馬燈，使發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮再依次熄滅，如此循環(huán)往復(fù)。主要硬件有Arduino開發(fā)板1塊、發(fā)光二極管4個(gè)、1kΩ電阻4個(gè)、面包板1塊，跑馬燈接線圖如圖2-7-4所示。例跑馬燈代碼constintled1=2;constintled2=3;constintled3=4;constintled4=5;voidsetup(){pinMode(led1,OUTPUT);pinMode(led2,OUTPUT);pinMode(led3,OUTPUT);pinMode(led4,OUTPUT);while(1){digitalWrite(led1,HIGH);delay(500);digitalWrite(led2,HIGH);delay(500);digitalWrite(led3,HIGH);delay(500);digitalWrite(led4,HIGH);delay(500);digitalWrite(led1,LOW);delay(500);digitalWrite(led2,LOW);delay(500);digitalWrite(led3,LOW);delay(500);digitalWrite(led4,LOW);delay(500);}}例跑馬燈代碼boolflag=0;voidsetup(){for(inti=2;i<=5;i++){pinMode(i,OUTPUT);digitalWrite(i,flag);}}voidloop(){flag=!flag;for(inti=2;i<=5;i++){digitalWrite(i,flag);delay(500);}}7.8模擬按鍵響應(yīng)事件編程實(shí)現(xiàn)以下功能：每按一次按鍵，在串口監(jiān)視助手軟件中輸出的數(shù)字加1。需要的硬件有Arduino開發(fā)板1塊、按鍵1個(gè)、1kΩ電阻1個(gè)和面包板1塊。例按鍵響應(yīng)代碼constintbtn=2;intx=0;voidsetup(){pinMode(btn,INPUT);Serial.begin(9600);}voidloop(){if(digitalRead(btn)) //當(dāng)按下按鍵時(shí)觸發(fā)

{while(digitalRead(btn));//等待按鍵抬起，循環(huán)體為空

x++;Serial.println(x);}}（1）使用“pinMode(通道,INPUT);”語(yǔ)句，可以將指定數(shù)字端口設(shè)置為輸入模式，用以讀取輸入的電平狀態(tài)。（2）使用“digitalRead(通道)”語(yǔ)句讀取端口上的電壓，當(dāng)電壓大于或等于3V時(shí)返回HIGH(1)，小于或等于2V時(shí)返回LOW(0)。（3）本案例通過(guò)一個(gè)下拉電阻將2號(hào)數(shù)字端口固定在低電平，當(dāng)按下按鍵后，連接到5V，讀取到高電平。小貼士系統(tǒng)運(yùn)行后，在某些情況下，雖然只按了一次按鍵，但是會(huì)發(fā)現(xiàn)串口監(jiān)視助手軟件中輸出了多個(gè)數(shù)字，這是因?yàn)樵诎存I按下和抬起的瞬間，信號(hào)發(fā)生了抖動(dòng)，多次觸發(fā)響應(yīng)程序。按鍵在長(zhǎng)期使用后，質(zhì)量會(huì)變差，出現(xiàn)接觸不良的情況，更容易出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象；很多單片機(jī)電路也沒有集成消抖電路，所以一般情況下，編寫按鍵響應(yīng)程序時(shí)都要添加消抖代碼，等待一段時(shí)間，等抖動(dòng)消失后，再運(yùn)行核心語(yǔ)句。拓展例按鍵消抖代碼constintbtn=2;intx=0;voidsetup(){pinMode(btn,INPUT);Serial.begin(9600);}voidloop(){if(digitalRead(btn)){delay(20); //當(dāng)檢測(cè)到按鍵被按下時(shí)，延時(shí)20毫秒，等待抖動(dòng)消失

if(digitalRead(btn)) //再次檢測(cè)按鍵狀態(tài)

{while(digitalRead(btn));x++;Serial.println(x);}}}7.9通過(guò)串口接收和發(fā)送大量數(shù)據(jù)有時(shí)，Arduino系統(tǒng)需要通過(guò)串口接收和發(fā)送大量數(shù)據(jù)，特別是與其他單片機(jī)通信的協(xié)議數(shù)據(jù)。voidsetup(){Serial.begin(9600);}voidloop(){Stringx="";while(Serial.available()) //當(dāng)串口緩沖區(qū)存在數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)

{x+=char(Serial.read()); //把接收的編碼轉(zhuǎn)換為字符

delay(2); //適當(dāng)延時(shí)，確保完整接收數(shù)據(jù)

}if(x.length()>0)Serial.println(x); //從串口輸出接收的數(shù)據(jù)}串口每次只能接收一個(gè)字符，由于串口接收字符的速度低于Arduino微處理器處理的速度，程序每次從緩沖區(qū)讀取到一個(gè)字符后，要適當(dāng)延時(shí)，等待下一個(gè)字符接收完畢，才能再次讀取緩沖區(qū)；如果沒有延時(shí)，微處理器會(huì)誤以為已經(jīng)接收完畢，導(dǎo)致輸出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)分行。在串口監(jiān)視助手軟件中輸入一段字符，單擊“發(fā)送”按鈕，會(huì)在下面的窗口中原樣打印出來(lái)。解析演示完畢，謝謝觀看！智能小車C語(yǔ)言程序控制

第八章：智能小車綜合PWM控制

脈沖寬度調(diào)制（PWM）簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。簡(jiǎn)單地講就是對(duì)輸出的脈沖寬度進(jìn)行控制。PWM有3個(gè)參數(shù)，分別是頻率、占空比、周期。

Arduino開發(fā)板的3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)引腳可以輸出PWM信號(hào)，控制智能小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。

要實(shí)現(xiàn)智能小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等相關(guān)功能，在編程時(shí)需要用到函數(shù)。本章將介紹函數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。

下面先來(lái)看一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中飯店點(diǎn)餐的案例。前言

物聯(lián)網(wǎng)TheInternetOfThings

要求：在一個(gè)飯店里面，顧客負(fù)責(zé)點(diǎn)菜，服務(wù)員負(fù)責(zé)把菜名報(bào)給后勤人員，后勤人員負(fù)責(zé)洗菜，洗好后把菜交給配菜師傅，配菜師傅切好菜后把菜交給廚師，廚師負(fù)責(zé)炒菜，最后由服務(wù)員把菜端給顧客?！景咐龑?dǎo)入】

分析：在上面的案例中，服務(wù)員、后勤人員、配菜師傅、廚師分別負(fù)責(zé)各自指定的任務(wù)。如果把上面的工作過(guò)程看成一段程序，那么服務(wù)員相當(dāng)于主函數(shù)，整個(gè)工作過(guò)程從他開始。后勤人員、配菜師傅、廚師相當(dāng)于三個(gè)不同的函數(shù)，他們執(zhí)行各自的功能，互不影響。

函數(shù)有什么作用呢？（1）在一段代碼中，有功能相同的部分需要重復(fù)使用，只是中間所引用的數(shù)據(jù)不同。那么，可以將這部分代碼寫成一個(gè)函數(shù)，在需要使用的時(shí)候調(diào)用。（2）方便代碼的維護(hù)。當(dāng)需要修改某個(gè)功能時(shí)，只需要修改對(duì)應(yīng)部分的代碼。將上述案例中的洗菜、配菜、做菜分別寫成函數(shù)，完成一個(gè)點(diǎn)單小程序，代碼如下：【案例導(dǎo)入】：案例源代碼行業(yè)PPT模板/hangye/【案例導(dǎo)入】：案例運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/

拓

展（1）函數(shù)是C語(yǔ)言的模塊，可以相互調(diào)用，有較強(qiáng)的獨(dú)立性。（2）函數(shù)是完成特定功能的語(yǔ)句集合，當(dāng)需要使用此功能時(shí)，只需要調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)。8.1PARTONE函數(shù)的定義和調(diào)用8.1.1函數(shù)的定義函數(shù)的定義包含函數(shù)頭和函數(shù)體。

函數(shù)頭指定了函數(shù)的名稱、返回值的類型，以及參數(shù)的類型和名稱（有參數(shù)的情況下）。函數(shù)體中的語(yǔ)句明確了該函數(shù)的具體功能。

函數(shù)定義的一般格式如下：8.1.1函數(shù)的定義注釋：（1）返回值類型可以是void或者任何對(duì)象類型，但不能是數(shù)組類型。函數(shù)返回值類型修飾符見表2-8-1。（2）函數(shù)名稱一般根據(jù)函數(shù)需要完成的功能來(lái)設(shè)置。例如，最大值函數(shù)為max()，最小值函數(shù)為min()。（3）參數(shù)聲明：函數(shù)若有多個(gè)參數(shù)，需要以逗號(hào)分隔，每個(gè)參數(shù)前面要有一個(gè)類型修飾符。如果函數(shù)沒有參數(shù)需要傳入，則這個(gè)列表為空。（4）函數(shù)體中主要是聲明和執(zhí)行語(yǔ)句。8.1.2函數(shù)的調(diào)用所謂函數(shù)調(diào)用（FunctionCall），就是使用已經(jīng)定義好的函數(shù)。函數(shù)調(diào)用的一般形式如下：functionName是函數(shù)名稱，param1,param2,param3,…是實(shí)參列表。實(shí)參可以是常數(shù)、變量、表達(dá)式等，多個(gè)實(shí)參之間用逗號(hào)分隔?！纠?-1-1】求一個(gè)圓柱體的表面積和體積行業(yè)PPT模板/hangye/【例8-1-1】求一個(gè)圓柱體的表面積和體積行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士

本例中自定義了函數(shù)voidcolumn(doubler,doubleh)。main()函數(shù)中的column(r,h)是對(duì)該函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。其中：void為函數(shù)返回值類型。column為自定義函數(shù)名，該函數(shù)用來(lái)計(jì)算圓柱體的體積和表面積。doubler為函數(shù)參數(shù)一，代表圓柱體底面半徑，參數(shù)類型為double型。doubleh為函數(shù)參數(shù)二，代表圓柱體的高，參數(shù)類型為double型。程序運(yùn)行結(jié)果【例8-1-2】判斷一個(gè)數(shù)是不是質(zhì)數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果【例8-1-2】判斷一個(gè)數(shù)是不是質(zhì)數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士本例中自定義了函數(shù)intisPrime(inta)。其中：int表示函數(shù)返回值類型為整型。isPrime為自定義函數(shù)名，該函數(shù)用來(lái)判斷一個(gè)數(shù)是不是質(zhì)數(shù)。inta為函數(shù)參數(shù)，此函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)a。練一練

請(qǐng)編寫程序求一個(gè)長(zhǎng)方形的面積。8.2PARTTWO庫(kù)函數(shù)和自定義函數(shù)8.1.2

庫(kù)函數(shù)

C語(yǔ)言提供了豐富的庫(kù)函數(shù)，如用于打印輸出的printf()和用于輸入的scanf()，以及與字符串有關(guān)的strlwr()、strlen()、strcat()等。

在使用某一庫(kù)函數(shù)時(shí)，需要在程序中嵌入（#include<>）該函數(shù)所在的頭文件。例如，printf()、scanf()、getchar()、gets()、putchar()這些函數(shù)（也稱標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)）都在stdio.h頭文件中，所以使用時(shí)要在代碼開頭寫上“#include<stdio.h>”。8.2.1

庫(kù)函數(shù)--數(shù)學(xué)函數(shù)【例8-2-1】求一個(gè)數(shù)的平方根行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士

本例中使用了庫(kù)函數(shù)sqrt(floata)來(lái)計(jì)算a的平方根。練一練

請(qǐng)利用數(shù)學(xué)函數(shù)實(shí)現(xiàn)以下功能：輸入一個(gè)角的角度值，分別計(jì)算出這個(gè)角的正弦值和余弦值?！纠?-2-1】求一個(gè)數(shù)的平方根8.2.1

庫(kù)函數(shù)--字符串函數(shù)【例8-2-2】使用strspn()函數(shù)查找指定字符串出現(xiàn)的位置行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士

本例中使用了字符串函數(shù)strspn()，該函數(shù)的返回值為字符串str開頭連續(xù)包含字符串string1和string2內(nèi)字符的數(shù)目。

對(duì)于字符串“Microsoft”，在字符串“Microsoftwasfirstdevelopedfor386/486-based”開頭連續(xù)出現(xiàn)了9個(gè)相同的字符，因此返回值為9。

對(duì)于字符串“was”，在字符串“Microsoftwasfirstdevelopedfor386/486-based”開頭未連續(xù)出現(xiàn)相同的字符，因此返回值為0。練一練

請(qǐng)使用strcmp()函數(shù)對(duì)以下三個(gè)字符串進(jìn)行比較：str1="aaaa"，str2="bbbb"，str3="bcde"。輸出結(jié)果如圖2-8-6所示。

圖2-8-6輸出結(jié)果【例8-2-2】使用strspn()函數(shù)查找指定字符串出現(xiàn)的位置8.2.1

庫(kù)函數(shù)--時(shí)間日期函數(shù)【例8-2-3】使用時(shí)間函數(shù)輸出世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和北京時(shí)間行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士在標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中，可通過(guò)tm結(jié)構(gòu)來(lái)獲得日期和時(shí)間，tm結(jié)構(gòu)在time.h中的定義如下：structtm{inttm_sec;

/*秒*/inttm_min;

/*分*/inttm_hour;

/*時(shí)*/inttm_mday;

/*一個(gè)月中的日期*/inttm_mon;

/*月份*/inttm_year;

/*年份*/inttm_wday;

/*星期*/inttm_yday;

/*從每年的1月1日開始的天數(shù)*/inttm_isdst;

/*夏令時(shí)標(biāo)識(shí)符*/

};通過(guò)time()函數(shù)來(lái)獲得日歷時(shí)間（CalendarTime），其原型如下：

time_ttime(time_t*timer);

8.2.2

自定義函數(shù)

自定義函數(shù)是用戶根據(jù)需要自行定義的函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)特定的功能。自定義函數(shù)可以減少代碼量，使用時(shí)在主函數(shù)中調(diào)用即可。自定義函數(shù)在使用時(shí)不需要加頭文件。8.2.3

函數(shù)的分類函數(shù)按照是否有返回值可分為有返回值函數(shù)和無(wú)返回值函數(shù)兩種，按照是否有參數(shù)可分為有參數(shù)函數(shù)和無(wú)參數(shù)函數(shù)兩種。

綜合起來(lái)，可以把函數(shù)分為四種類型，見表2-8-5?！纠?-2-4】無(wú)參數(shù)無(wú)返回值函數(shù)舉例行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果1．無(wú)參數(shù)無(wú)返回值函數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士本例中，Say()函數(shù)為用戶自定義函數(shù)，無(wú)參數(shù)，而且返回值為void，表示無(wú)返回值。在main()函數(shù)中調(diào)用Say()函數(shù)時(shí)，不需要對(duì)其參數(shù)賦值?！纠?-2-5】打印一個(gè)菱形行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果2．有參數(shù)無(wú)返回值函數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士本例中，diamond()為用戶自定義函數(shù)，有兩個(gè)參數(shù)h（形參）和w（形參），分別代表輸出菱形的高和寬。本例中利用嵌套的for循環(huán)，輸出了一個(gè)菱形。在main()函數(shù)中，程序?qū)⒂脩糨斎氲牧庑蔚母遖（實(shí)參）和寬b（實(shí)參）的值傳遞給diamond()函數(shù)，完成菱形的繪制?！纠?-2-6】無(wú)參數(shù)有返回值函數(shù)舉例行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果3．無(wú)參數(shù)有返回值函數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士

本例中，ret()為用戶自定義函數(shù)，無(wú)參數(shù)，但有返回值，返回值類型為int；在main()函數(shù)中調(diào)用ret()函數(shù)并判斷返回值是否為1，為1則輸出“返回值為1”，否則輸出“返回值為0”?！纠?-2-7】輸出兩數(shù)中的較大數(shù)并求和行業(yè)PPT模板/hangye/程序運(yùn)行結(jié)果4．有參數(shù)有返回值函數(shù)行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士本例中，自定義函數(shù)max()有兩個(gè)參數(shù)，sum()有三個(gè)參數(shù)，分別用來(lái)計(jì)算兩個(gè)參數(shù)中的較大數(shù)和三個(gè)參數(shù)的和。在主函數(shù)中，將用戶輸入的三個(gè)整數(shù)賦給max()和sum()中的參數(shù)，然后求出兩個(gè)數(shù)中的較大數(shù)和三個(gè)數(shù)之和。

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練一練1．分別編寫兩個(gè)程序，計(jì)算從100加到200的和值。（1）定義一個(gè)無(wú)參數(shù)有返回值函數(shù)sum()，計(jì)算和值。（2）定義一個(gè)有參數(shù)有返回值函數(shù)sum(intbegin,intend)，計(jì)算和值。顯示結(jié)果如圖2-8-12所示。

圖2-8-12顯示結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/

練一練2．編寫一個(gè)無(wú)參數(shù)無(wú)返回值函數(shù)的示例程序，要求根據(jù)輸入的數(shù)，輸出相應(yīng)的乘法口訣表。例如：輸入9，則輸出9×9乘法口訣表；輸入12，則輸出12×12乘法口訣表。顯示結(jié)果如圖2-8-13所示。圖2-8-13顯示結(jié)果8.3PARTTHREE函數(shù)的參數(shù)和返回值8.3.1函數(shù)的參數(shù)

定義函數(shù)的時(shí)候，大多數(shù)函數(shù)都有參數(shù)。函數(shù)定義時(shí)用的變量叫形參，傳遞給函數(shù)形參的值或變量叫實(shí)參注意：（1）定義函數(shù)時(shí)需要指定形參的數(shù)據(jù)類型。函數(shù)未被調(diào)用時(shí)，形參并不占用內(nèi)存。只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，形參才被分配內(nèi)存。函數(shù)調(diào)用完成后，形參所占的內(nèi)存就被釋放。形參出現(xiàn)在函數(shù)定義中，在整個(gè)函數(shù)體內(nèi)都可以使用，在函數(shù)之外則不能使用。（2）實(shí)參可以是變量、常量或者表達(dá)式。實(shí)參出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)中，進(jìn)入被調(diào)函數(shù)后，實(shí)參不能使用。（3）在C語(yǔ)言中發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)把實(shí)參的值傳送給被調(diào)函數(shù)的形參，從而實(shí)現(xiàn)主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。實(shí)參與形參的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，即單向傳遞，只由實(shí)參傳遞給形參，而不能由形參傳遞給實(shí)參。形參與實(shí)參的數(shù)據(jù)類型一定要兼容。行業(yè)PPT模板/hangye/

【例8-3-1】完成兩個(gè)數(shù)的互換程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/

【例8-3-2】ATM自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)（企業(yè)項(xiàng)目）ATM自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)是銀行業(yè)務(wù)流程中十分重要且必備的環(huán)節(jié)之一，在銀行業(yè)務(wù)流程中起著承上啟下的作用，其重要性不言而喻。但是，目前許多銀行在具體的一此業(yè)務(wù)流程處理過(guò)程中仍然使用手工操作的方式來(lái)實(shí)施，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，效率低下，而且無(wú)法達(dá)到理想的效果。ATM設(shè)備擁有許多常見功能，如登錄系統(tǒng)、身份驗(yàn)證、余額查詢、取款、存款和修改密碼等功能。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也以此為依據(jù)，每一種具體功能使用一個(gè)或幾個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本案例定義的EnterAccount()函數(shù)用于用戶登入賬號(hào)的功能，使用此函數(shù)完成系統(tǒng)的主要功能1：ATM設(shè)備登錄界面的顯示功能。行業(yè)PPT模板/hangye/【例8-3-2】ATM自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)（企業(yè)項(xiàng)目）程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/小貼士函數(shù)不僅能傳值，還能傳地址。傳值就是直接用一個(gè)變量存儲(chǔ)值。傳地址就是用一個(gè)變量（指針變量）存儲(chǔ)地址。本例中，如果函數(shù)定義寫成以下兩種形式，是無(wú)法完成數(shù)值交換的。函數(shù)定義1：voidswap(inta,intb){ inttemp; temp=a; a=b; b=temp;}函數(shù)定義2：voidswap(inta,intb){ int*temp; *temp=a; a=b; b=*temp;}8.3.2函數(shù)的返回值返回值是函數(shù)的處理結(jié)果。如果需要在程序中利用某個(gè)函數(shù)的處理結(jié)果，則該函數(shù)必須設(shè)置有返回值。函數(shù)返回值一般用return語(yǔ)句設(shè)置。拓展（1）return語(yǔ)句是一個(gè)函數(shù)結(jié)束的標(biāo)志，只要執(zhí)行一次，這個(gè)函數(shù)就會(huì)結(jié)束運(yùn)行。（2）每個(gè)函數(shù)中可以有多條return語(yǔ)句。（3）return語(yǔ)句的返回值可以是任意數(shù)據(jù)類型。（4）return語(yǔ)句的返回值無(wú)個(gè)數(shù)限制，多個(gè)返回值之間用逗號(hào)分隔。8.3.2函數(shù)的返回值練一練用自定義函數(shù)編程，要求輸入一個(gè)年份數(shù)值，判斷此年份是不是閏年。具體實(shí)現(xiàn)效果如圖2-8-17所示。

圖2-8-17實(shí)現(xiàn)效果閏年的條件如下（滿足其一即可）：（1）此年份數(shù)值能整除4且不能整除100。（2）此年份數(shù)值能整除400。8.4PARTFOUR函數(shù)的嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用8.4.1函數(shù)的嵌套調(diào)用

在定義函數(shù)時(shí)，一個(gè)函數(shù)內(nèi)不能再定義另一個(gè)函數(shù)，即函數(shù)不能嵌套定義，但函數(shù)可以嵌套調(diào)用，即在調(diào)用一個(gè)函數(shù)的過(guò)程中，又調(diào)用另一個(gè)函數(shù)。函數(shù)嵌套調(diào)用示意圖如圖2-8-18所示。

圖2-8-18函數(shù)嵌套調(diào)用示意圖行業(yè)PPT模板/hangye/

【例8-4-1】通過(guò)函數(shù)嵌套調(diào)用求三個(gè)數(shù)中的最大值程序運(yùn)行結(jié)果小貼士本例中共定義了兩個(gè)函數(shù)，max_two()函數(shù)用來(lái)求出兩個(gè)數(shù)中的較大值，max_three()函數(shù)中嵌套調(diào)用max_two()函數(shù)，用來(lái)求出三個(gè)數(shù)中的最大值。8.4.2函數(shù)的遞歸調(diào)用在調(diào)用一個(gè)函數(shù)的過(guò)程中又直接或間接地調(diào)用該函數(shù)本身，稱為函數(shù)的遞歸調(diào)用。函數(shù)遞歸調(diào)用需要注意以下幾點(diǎn)：（1）在遞歸調(diào)用時(shí)，函數(shù)本身既是主調(diào)函數(shù)，又是被調(diào)函數(shù)。（2）在遞歸調(diào)用時(shí)，遞歸函數(shù)將無(wú)休止地調(diào)用其自身，因此在函數(shù)內(nèi)必須有中止遞歸的條件語(yǔ)句，滿足某種條件之后即跳出遞歸函數(shù)，不再繼續(xù)執(zhí)行。

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【例8-4-2】利用遞歸函數(shù)求出n!的值程序運(yùn)行結(jié)果小貼士本例中，函數(shù)factorial()用來(lái)求一個(gè)數(shù)的階乘，即從這個(gè)數(shù)開始一直乘到1，如5!=5×4×3×2×1。在函數(shù)定義中遞歸調(diào)用了函數(shù)factorial(n-1)，使用if-elseif-else語(yǔ)句來(lái)進(jìn)行條件判斷，當(dāng)n遞減到n=1的時(shí)候，跳出遞歸函數(shù)。行業(yè)PPT模板/hangye/

練一練編寫一個(gè)嵌套調(diào)用函數(shù)的程序，要求用戶輸入一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，程序輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，程序運(yùn)行結(jié)果如圖2-8-21所示。注意：將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法是除2求余數(shù)。圖2-8-21程序運(yùn)行結(jié)果8.5PARTFIVE常用Arduino函數(shù)8.5.1結(jié)構(gòu)函數(shù)1．voidsetup()主要功能：初始化變量、設(shè)置引腳模式、調(diào)用庫(kù)函數(shù)等。2．voidloop()主要功能：連續(xù)執(zhí)行函數(shù)內(nèi)的語(yǔ)句。

8.5.2

功能函數(shù)1．?dāng)?shù)字I/O函數(shù)（表2-8-6）

2．模擬I/O函數(shù)（表2-8-7）

8.5.2

功能函數(shù)3．時(shí)間函數(shù)（表2-8-8）

4．?dāng)?shù)學(xué)函數(shù)（表2-8-9）

8.5.2

功能函數(shù)5．串口通信函數(shù)（表2-8-10）

行業(yè)PPT模板/hangye/【例8-5-1】從串口輸入數(shù)據(jù)并打印出來(lái)程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士本例中共使用了四個(gè)Arduino自帶的串口通信函數(shù)。（1）Serial.begin()為初始化波特率的函數(shù)。（2）Serial.println()為串口輸出函數(shù)，用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)C語(yǔ)言中的printf()函數(shù)，因?yàn)锳rduino中使用“串口監(jiān)視器”來(lái)查看數(shù)據(jù)。（3）Serial.available()函數(shù)用來(lái)定義串口能承載的最大字符數(shù)。（4）Serial.read()函數(shù)用來(lái)讀取傳入串口的數(shù)據(jù)。行業(yè)PPT模板/hangye/【例8-5-2】用Arduino程序完成比較三個(gè)數(shù)的大小程序運(yùn)行結(jié)果行業(yè)PPT模板/hangye/

小貼士本例使用Arduino平臺(tái)進(jìn)行編程，與例8-4-1中定義的函數(shù)max_two()和max_three()的功能相同，但Arduino平臺(tái)中無(wú)main()函數(shù)，它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）函數(shù)定義仍然在主函數(shù)體外。（2）Arduino中的setup()函數(shù)類似于基礎(chǔ)C語(yǔ)言中的main()函數(shù)。所有的功能語(yǔ)句必須寫在setup()函數(shù)中。練一練請(qǐng)將例8-4-2使用Arduino平臺(tái)重新編寫程序，并通過(guò)串口監(jiān)視器顯示數(shù)值互換的結(jié)果。8.6PARTSIX火焰報(bào)警案例1.所需硬件

火焰?zhèn)鞲衅鳎t外接收三極管）1個(gè)?；鹧?zhèn)鞲衅魅鐖D2-8-24所示。

蜂鳴器1個(gè)。蜂鳴器如圖2-8-25所示。

10k電阻1個(gè)。

面包板1塊。

面包板導(dǎo)線若干。

圖2-8-24火焰?zhèn)鞲衅鲌D2-8-25蜂鳴器

2.電路設(shè)計(jì)火焰?zhèn)鞲衅鞯亩桃_為負(fù)極，長(zhǎng)引腳為正極，將負(fù)極接到5V接口，正極與10k電阻一端相連，電阻另一端接到GND接口?；鹧?zhèn)鞲衅髡龢O通過(guò)導(dǎo)線接到Arduino開發(fā)板的5號(hào)模擬口。蜂鳴器的接法與火焰?zhèn)鞲衅黝愃?，蜂鳴器連接8號(hào)數(shù)字口。相關(guān)接線圖、原理圖和實(shí)物連接圖如圖2-8-26～圖2-8-28所示。

3.程序設(shè)計(jì)小貼士

在本案例中，火焰與傳感器之間的距離決定了讀取電壓值的大小。

用萬(wàn)用表測(cè)量電壓值發(fā)現(xiàn)，當(dāng)沒有火焰靠近時(shí)，模擬口讀到的電壓值在0.3V左右；當(dāng)有火焰靠近時(shí)，讀到的電壓值在1.0V左右?；鹧婢嚯x越近，電壓值越大。

程序開始時(shí)，先存儲(chǔ)沒有火焰時(shí)模擬口讀到的電壓值i，之后循環(huán)讀取模擬口電壓值j，并計(jì)算兩個(gè)值的差值k=j-i。

將k與0.6V做比較，當(dāng)其大于或等于0.6V時(shí)，判斷有火焰，蜂鳴器鳴響報(bào)警；當(dāng)k小于0.6V時(shí)，判斷沒有火焰，蜂鳴器不響。拓展

火焰?zhèn)鞲衅骼眉t外線對(duì)火焰非常敏感的特點(diǎn)，使用特制的紅外線接收管來(lái)檢測(cè)火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為電平信號(hào)輸入中央處理器，中央處理器根據(jù)信號(hào)的變化做出相應(yīng)的處理?；鹧?zhèn)鞲衅鞯奶攸c(diǎn)見表2-8-11。練一練

請(qǐng)使用Arduino自帶函數(shù)analogRead()、Serial.println()、pinMode()完成PWM控制LED的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)pinMode()函數(shù)將11號(hào)數(shù)字口設(shè)置為輸出端口。通過(guò)analogRead()函數(shù)讀取傳感器的模擬值。通過(guò)Serial.println()函數(shù)輸出傳感器的變量數(shù)值。所需硬件：電位器模塊1個(gè)。紅色M3直插LED1個(gè)。1kΩ直插電阻1個(gè)。面包板1塊。面包板導(dǎo)線若干。8.7PARTSEVEN智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本案例通過(guò)自定義前進(jìn)函數(shù)goAhead()、后退函數(shù)goBack()、左轉(zhuǎn)函數(shù)turnLeft()、右轉(zhuǎn)函數(shù)turnRight()和停止函數(shù)stop()來(lái)控制智能小車前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向和停止。要求實(shí)現(xiàn)以下效果：智能小車啟動(dòng)后前進(jìn)，1秒后后退，1秒后左轉(zhuǎn)，1秒后右轉(zhuǎn)，1秒后停止。1．所需硬件

準(zhǔn)備智能小車及相關(guān)硬件。2．電路設(shè)計(jì)

Arduino開發(fā)板的3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)引腳可以輸出PWM信號(hào)，本案例使用3號(hào)、5號(hào)引腳。

PWM引腳為高電平時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片導(dǎo)通。

【綜合案例】：智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3．程序設(shè)計(jì)：使用Mixly軟件對(duì)上述函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)

【綜合案例】：智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.代碼

【綜合案例】：智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)效果

【綜合案例】：智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（a）智能小車前進(jìn)（b）智能小車左轉(zhuǎn)（c）智能小車右轉(zhuǎn)本案例中使用的函數(shù)見表2-8-12

【綜合案例】：智能小車綜合PWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.器材準(zhǔn)備（1）首先識(shí)讀電路，選擇所需的電路元件，記錄其型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量。逐個(gè)檢驗(yàn)各個(gè)元件規(guī)格和質(zhì)量是否正確合格。填寫表2-8-13。（2）把檢測(cè)好的器材整齊地放在工作臺(tái)上，準(zhǔn)備下一步安裝接線。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果2.職業(yè)素養(yǎng)在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中能夠按照操作規(guī)范進(jìn)行文明生產(chǎn)，任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的，填寫表2-8-14。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果3.電路的安裝按照?qǐng)D2-8-29及圖2-8-30所示的電路原理圖和實(shí)物接線圖在接線板上布置元件并安裝接線。并填寫表2-8-15。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果4.程序設(shè)計(jì)及下載按照8.7的內(nèi)容編寫智能小車綜合PWM控制的Arduino程序，并把程序通過(guò)電腦下載到ArduinoUNO主板中。并填寫表2-8-16。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果5.通電調(diào)試（1）通電前檢查

在通電運(yùn)行前，應(yīng)做好通電前檢查，檢查各點(diǎn)通斷情況。若發(fā)現(xiàn)異常，則逐個(gè)檢查元件或?qū)Ь€，及時(shí)排除故障。（2）通電調(diào)試

在電路檢查正確無(wú)誤后，可進(jìn)行通電調(diào)試。通電時(shí)請(qǐng)認(rèn)真觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，并描述工作時(shí)的現(xiàn)象，填寫表2-8-17。

通電測(cè)試時(shí)，學(xué)生應(yīng)正確操作，認(rèn)真觀察各元件、線路等的工作情況，與工作要求進(jìn)行比較是否正常。若在操作過(guò)程中出現(xiàn)故障，應(yīng)立即切斷電源，對(duì)照電路原理圖查找原因并排除故障，在調(diào)整或修復(fù)后方能再次通電，直至電路工作正常。（3）斷電拆線

實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)先切斷電源，然后拆除線路。最后要整理現(xiàn)場(chǎng)，將各電子元件和實(shí)驗(yàn)物品按規(guī)定位置安放整齊。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果6．常見故障分析與排除在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，把出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和排除方法記錄在表2-8-18中。

8.7.1任務(wù)實(shí)施及效果

經(jīng)過(guò)從此章節(jié)的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以深刻的感受到。C語(yǔ)言中函數(shù)的引入可以極大地提高工作效率，增強(qiáng)程序的可讀性、健壯性。

在日常的學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)該更加深入地學(xué)習(xí)函數(shù)的定義、調(diào)用、庫(kù)函數(shù)的正確使用、自定義函數(shù)以及函數(shù)參數(shù)和返回值的使用方法，為日后C語(yǔ)言編程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，達(dá)到事半功倍的效果。

8.7.2函數(shù)總結(jié)講解完畢，謝謝觀看！智能小車C語(yǔ)言程序控制

第9章數(shù)碼管靜態(tài)顯示

數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管（顯示時(shí)多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）。

數(shù)碼管靜態(tài)顯示就是當(dāng)數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或者截止。一個(gè)八段數(shù)碼管有8個(gè)發(fā)光二極管，其顯示的字符可以采用前面介紹的點(diǎn)亮發(fā)光二極管的方式控制，即采用基本數(shù)據(jù)類型定義每個(gè)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)引腳的變量。利用基本數(shù)據(jù)類型可以解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。對(duì)于復(fù)雜的問(wèn)題，則需要使用數(shù)組。

數(shù)組是指按序排列的相同類型的數(shù)據(jù)元素的集合。例如，可以用數(shù)組表示一個(gè)班級(jí)里面所有學(xué)生的英語(yǔ)成績(jī)所組成的集合。數(shù)組中的元素是有排列順序的。數(shù)組元素用數(shù)組名和下標(biāo)確定，下標(biāo)是數(shù)組中各個(gè)元素的數(shù)字編號(hào)。

在C語(yǔ)言中，數(shù)組屬于構(gòu)造數(shù)據(jù)類型。按數(shù)組元素的類型，數(shù)組又可分為數(shù)值數(shù)組、字符數(shù)組、指針數(shù)組、結(jié)構(gòu)數(shù)組等。本章主要介紹數(shù)值數(shù)組和字符數(shù)組。目錄CONTENTS1一維數(shù)組2二維數(shù)組3字符數(shù)組4數(shù)碼管靜態(tài)顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)01PARTONE一維數(shù)組1一維數(shù)組1.1一維數(shù)組的定義一維數(shù)組：數(shù)組中每個(gè)元素只帶有一個(gè)下標(biāo)格式如下：

類型說(shuō)明符

數(shù)組名[常量表達(dá)式];類型說(shuō)明符：可以是任意一種基本數(shù)據(jù)類型或構(gòu)造數(shù)據(jù)類型數(shù)組名：用戶定義的數(shù)組標(biāo)識(shí)符常量表達(dá)式：數(shù)組元素的個(gè)數(shù)，也稱數(shù)組長(zhǎng)度[]：數(shù)組運(yùn)算符例如：inta[6];floatb[3],c[4];charch[10];1一維數(shù)組1.1一維數(shù)組的定義數(shù)組的特點(diǎn)：同一個(gè)數(shù)組中所有元素的數(shù)據(jù)類型都是相同的；各元素的存儲(chǔ)在內(nèi)存中按照先后順序連續(xù)存儲(chǔ)在一起；數(shù)組元素用數(shù)組的名稱和它在數(shù)組中的順序來(lái)表示。例如：a[0]代表數(shù)組a中的第一個(gè)元素a[1]代表數(shù)組a中的第二個(gè)元素1一維數(shù)組1.2一維數(shù)組元素的引用數(shù)組元素的表示：

數(shù)組名[下標(biāo)]

注意：數(shù)組元素必須先定義后引用引用時(shí)下標(biāo)從“0”開始下標(biāo)可以是整型常量或表達(dá)式，表達(dá)式內(nèi)允許變量存在下標(biāo)不能使用變量只能對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行引用，如a[0]、a[i]、a[i+1]等，而不能引用整個(gè)數(shù)組對(duì)變量的任何操作都適用于數(shù)組元素引用數(shù)組元素時(shí)下標(biāo)不能出界1一維數(shù)組1.2一維數(shù)組元素的引用例如：輸出有10個(gè)元素的數(shù)組。/*輸出有10個(gè)元素的數(shù)組*/intmain(){inti,a[10];for(i=0;i<=9;i++)a[i]=i;for(i=0;i<=9;i++)printf("a[%d]=%d\t",i,a[i]); return0;}1一維數(shù)組1.3一維數(shù)組的初始化

數(shù)組初始化：定義數(shù)組時(shí)對(duì)各數(shù)組元素賦初值用賦值語(yǔ)句給數(shù)組元素逐個(gè)賦值輸入語(yǔ)句給數(shù)組元素逐個(gè)賦值①②③1一維數(shù)組1.3一維數(shù)組的初始化例如：inta[5]={0,1,2,3,4};等價(jià)于a[0]=0;a[1]=1;a[2]=2;a[3]=3;a[4]=4;（1）在定義數(shù)組時(shí)對(duì)數(shù)組元素賦初值例如：inta[5]={1,2,3};等價(jià)于a[0]=1;a[1]=2;a[2]=3;a[3]=0;a[4]=0;（2）只給部分元素賦值在定義數(shù)組時(shí)對(duì)數(shù)組元素賦初值，在編譯階段可使數(shù)組元素得到初值，這樣能減少運(yùn)行時(shí)間，提高程序運(yùn)行效率。1一維數(shù)組1.3一維數(shù)組的初始化例如，對(duì)數(shù)組a中所有元素賦初值0，可以寫成下面的形式：inta[5]={0,0,0,0,0};或inta[5]={0};（3）數(shù)組元素初值全部為0例如：inta[]={1,2,3,4,5,6,7,8};等價(jià)于inta[8]={1,2,3,4,5,6,7,8};編譯程序時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)初值的個(gè)數(shù)確定數(shù)組長(zhǎng)度。（4）數(shù)組元素賦初值時(shí)，可以不指定長(zhǎng)度1一維數(shù)組1.4一維數(shù)組的應(yīng)用【例9-1-3】從鍵盤輸入10個(gè)數(shù)，求其中的最小值并顯示出來(lái)。

#include<stdio.h>/*從鍵盤輸入10個(gè)數(shù)，求其中的最小值并顯示出來(lái)*/intmain(){inti,min,a[10];printf("pleaseinput10number:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);min=a[0];for(i=0;i<10;i++)if(min>a[i])min=a[i];printf("minvalueis%d\n",min); return0;}1一維數(shù)組1.4一維數(shù)組的應(yīng)用【例9-1-4】求出數(shù)組元素中的奇數(shù)和偶數(shù)，并統(tǒng)計(jì)奇數(shù)和偶數(shù)的個(gè)數(shù)。

#include<stdio.h>/*求出數(shù)組元素中的奇數(shù)和偶數(shù)，并統(tǒng)計(jì)奇數(shù)和偶數(shù)的個(gè)數(shù)*/intmain(){inta[5]={10,2,5,23,49};inti,j=0,k=0; //定義j和k為偶數(shù)個(gè)數(shù)和奇數(shù)個(gè)數(shù)for(i=0;i<5;i++) printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);1一維數(shù)組1.4一維數(shù)組的應(yīng)用for(i=0;i<5;i++) { if(a[i]%2==0)//在取余時(shí)，結(jié)果為0則表示該數(shù)為偶數(shù)

{printf("%d為偶數(shù)\n",a[i]); j++;} else {printf("%d為奇數(shù)\n",a[i]); k++;} }printf("偶數(shù)個(gè)數(shù)為：%d個(gè)，奇數(shù)個(gè)數(shù)為:%d個(gè)",j,k); return0;}作業(yè)將一個(gè)學(xué)生的5門課程成績(jī)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中，求出這5門課程的平均成績(jī)，并輸出低于平均成績(jī)的課程分?jǐn)?shù)。02PARTTWO二維數(shù)組2二維數(shù)組2.1二維數(shù)組的定義二維數(shù)組形式如下：

類型說(shuō)明符數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2];常量表達(dá)式1：表示第一維下標(biāo)的長(zhǎng)度常量表達(dá)式2：表示第二維下標(biāo)的長(zhǎng)度

例如：一個(gè)學(xué)習(xí)小組中有5個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生有3門考試成績(jī)，則可定義如下數(shù)組：

floata[5][3];

該數(shù)組共有5×3個(gè)元素，即：

a[0][0],a[0][1],a[0][2]

a[1][0],a[1][1],a[1][2]a[2][0],a[2][1],a[2][2]

a[3][0],a[3][1],a[3][2]

a[4][0],a[4][1],a[4][2]2二維數(shù)組2.1二維數(shù)組的定義注意：二維數(shù)組元素的下標(biāo)也是從0開始的，a[i][j]表示第i+1行、第j+1列的元素；定義數(shù)組時(shí)用到的“數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2]”和引用數(shù)組元素時(shí)用到的“數(shù)組名[下標(biāo)1][下標(biāo)2]”是有區(qū)別的。前者是定義一個(gè)數(shù)組，指定該數(shù)組的維數(shù)和各維的長(zhǎng)度。而后者是通過(guò)下標(biāo)，指定一個(gè)具體的數(shù)組元素；二維數(shù)組在實(shí)際的硬件存儲(chǔ)器中是連續(xù)存儲(chǔ)的，即按行依次存儲(chǔ)，每行中的各個(gè)元素同樣依次存儲(chǔ)。2二維數(shù)組2.1二維數(shù)組的定義例如：

inta[3][4];

定義了一個(gè)3行4列的二維數(shù)組，它在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的方式如圖所示。2二維數(shù)組2.2二維數(shù)組元素的引用二維數(shù)組元素引用格式如下：

數(shù)組名[下標(biāo)1][下標(biāo)2]在引用數(shù)組元素時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）下標(biāo)是整型或字符型常量、變量或表達(dá)式；（2）數(shù)組元素可出現(xiàn)在表達(dá)式中，如a[1][2]=a[2][2]/2；（3）使用數(shù)組元素時(shí)，應(yīng)注意不要超出其定義的范圍。2二維數(shù)組2.2二維數(shù)組元素的引用【例9-2-1】通過(guò)鍵盤給3行3列的二維數(shù)組賦初值并輸出數(shù)組各元素的值。#include<stdio.h>/*通過(guò)鍵盤給3行3列的二維數(shù)組賦初值并輸出數(shù)組各元素的值*/intmain(){inti,j,a[3][3];printf("請(qǐng)輸入9個(gè)數(shù)：");2二維數(shù)組2.2二維數(shù)組元素的引用for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<3;j++) scanf("%d",&a[i][j]);for(i=0;i<3;i++) for(j=0;j<3;j++) printf("\na[%d][%d]=%d",i,j,a[i][j]); return0;}2二維數(shù)組2.3二維數(shù)組的初始化可使用以下幾種方法對(duì)二維數(shù)組進(jìn)行初始化：（1）將所有數(shù)據(jù)寫在一個(gè)大括號(hào)內(nèi)，以逗號(hào)分隔，按數(shù)組元素在內(nèi)存中的排列順序?qū)ζ滟x值。例如：

inta[2][3]={0,1,2,3,4,5};賦值后各元素的值如下：012345（2）分行對(duì)數(shù)組元素賦值。例如：

inta[2][3]={{0,1,2},{4,5,6}};賦值后各元素的值如下：0124562二維數(shù)組2.3二維數(shù)組的初始化可使用以下幾種方法對(duì)二維數(shù)組進(jìn)行初始化：（3）對(duì)部分元素賦值，未賦值的元素取0值。例如：

inta[2][3]={{1},{4}};賦值后各元素的值如下：100400（4）若對(duì)全部元素賦初值，則定義時(shí)第一維長(zhǎng)度可省略，可由第二維長(zhǎng)度自動(dòng)確定第一維長(zhǎng)度。例如：

inta[][3]={0,1,2,3,4,5};相當(dāng)于inta[2][3]={0,1,2,3,4,5};2二維數(shù)組2.4二維數(shù)組的應(yīng)用【例9-2-2】表2-9-1為某公司2019年度第一季度銷售統(tǒng)計(jì)表，請(qǐng)將表中數(shù)據(jù)輸入數(shù)組，并找出哪位員工哪個(gè)月的銷售額最高。2二維數(shù)組2.4二維數(shù)組的應(yīng)用#include<stdio.h>/*在數(shù)組中找出哪位員工哪個(gè)月的銷售額最高*/intmain(){inti,j,staff=0,month=0,max;inta[][3]={10,9,12,20,18,22,12,15,16,14,10,16};max=a[0][0];for(i=0;i<=3;i++) { for(j=0;j<=2;j++) printf("%-5d",a[i][j]); printf("\n"); }2二維數(shù)組2.4二維數(shù)組的應(yīng)用for(i=0;i<=3;i++) for(j=0;j<=2;j++) if(a[i][j]>max) { max=a[i][j]; staff=i+1;month=j+1; }

printf("最大單月銷售額=%d,單月銷售額最高的員工=員工%d,所在月份為=%d月\n",max,staff,month); return0;}2二維數(shù)組2.4二維數(shù)組的應(yīng)用【例9-2-3】根據(jù)表2-9-1，分別求該公司每月銷售額、每名員工第一季度銷售額和4名員工第一季度銷售總額。#include<stdio.h>/*求每月銷售額、每名員工第一季度銷售額和4名員工第一季度銷售總額*/intmain(){printf("請(qǐng)輸入表中數(shù)據(jù)：\n");inta[5][4],i,j;for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<3;j++)scanf("%d",&a[i][j]);for(i=0;i<3;i++) a[4][i]=0;for(j=0;j<5;j++)a[j][3]=0;2二維數(shù)組2.4二維數(shù)組的應(yīng)用for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<3;j++){ a[i][3]+=a[i][j];a[4][j]+=a[i][j];a[4][3]+=a[i][j];}for(i=0;i<5;i++) {for(j=0;j<4;j++) printf("%-5d\t",a[i][j]);printf("\n"); }printf("第一季度每月銷售額為：%5d，%5d，%5d\n",a[4][0],a[4][1],a[4][2]);printf("每名員工第一季度銷售額為：%5d，%5d，%5d，%5d\n",a[0][3],a[1][3],a[2][3],a[3][3]);printf("第一季度的銷售總額為：%5d\n",a[4][3]); return0;}作業(yè)試編寫一個(gè)C語(yǔ)言程序，將二維數(shù)組a中的行列元素互換，存到另一個(gè)數(shù)組b中。

03PARTTHREE字符數(shù)組3.1字符數(shù)組的定義字符數(shù)組：用來(lái)存放字符的，字符數(shù)組中的一個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)字符。一維字符數(shù)組的定義格式： char數(shù)組名[常量表達(dá)式];

例如： chara[5];

二維字符數(shù)組的定義格式： char數(shù)組名[常量表達(dá)式1][常量表達(dá)式2];

例如： chara[2][3];3.2字符數(shù)組元素的引用二維字符數(shù)組元素的引用格式：數(shù)組名[行下標(biāo)][列下標(biāo)];一維字符數(shù)組元素的引用格式：數(shù)組名[下標(biāo)];用下標(biāo)指定要引用的數(shù)組元素3.3字符數(shù)組的初始化字符數(shù)組初始化有下面兩種方式：（1）對(duì)數(shù)組元素逐個(gè)初始化例如：

chara[10]={'I','','a','m','','h','a','p','p','y'};

字符數(shù)組a在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式見表2-9-2。

字符數(shù)組a在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如下表：數(shù)組元素a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]元素的值I

am

happy3.3字符數(shù)組的初始化注意：如果初始化時(shí)元素的個(gè)數(shù)小于數(shù)組長(zhǎng)度，則多余元素自動(dòng)為'\0'（'\0'是二進(jìn)制的0）。例如：chara[10]={'C','','p','r','o','g','r','a','m'};

a[9]=\0'，即a[9]=0。

指定初值時(shí)，若未指定數(shù)組長(zhǎng)度，則數(shù)組長(zhǎng)度等于初值個(gè)數(shù)。例如：

chara[]={'I','','a','m','','h','a','p','p','y'};

等價(jià)于

chara[10]={'I','','a','m','','h','a','p','p','y'};3.3字符數(shù)組的初始化（2）用字符串常量對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化。

例如：

chara[]={"Iamhappy"};

字符串在進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在其后加上結(jié)束標(biāo)志'\0'。

另外，字符數(shù)組也允許在定義時(shí)進(jìn)行初始化。3.3字符數(shù)組的初始化【例9-3-1】輸出一個(gè)字符串“Wuhanjiayou”。#include<stdio.h>/*輸出一個(gè)字符串“Wuhanjiayou”*/intmain(){charc[12]={'W','u','h','a','n','','j','i','a','y','o','u'};inti;for(i=0;i<12;i++) printf("%c",c[i]); printf("\n"); return0;}3.3字符數(shù)組的初始化【例9-3-2】用“*”輸出一個(gè)三角形圖形。#include<stdio.h>/*用“*”輸出一個(gè)三角形圖形*/intmain(){chara[][5]={{'','','*'},{'','*','','*'},{'*','*','*','*','*'}};inti,j;for(i=0;i<3;i++){ for(j=0;j<5;j++) printf("%c",a[i][j]); printf("\n");} return0;}3.4字符串和字符串結(jié)束標(biāo)志字符串常量是用雙引號(hào)括起來(lái)的一串字符，并用'\0'（ASCII碼為0）作為字符串的結(jié)束標(biāo)志，這個(gè)標(biāo)志占1字節(jié)內(nèi)存空間，但不計(jì)入字符串的長(zhǎng)度。在C語(yǔ)言中，沒有專門的字符串變量，通常用一個(gè)字符數(shù)組來(lái)存放一個(gè)字符串。例如：

chara[]={'I','','a','m','','h','a','p','p','y'};可寫為

chara[]={"Iamhappy"};3.4字符串和字符串結(jié)束標(biāo)志在使用字符串時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：用字符串賦值時(shí)，無(wú)須指定數(shù)組長(zhǎng)度。以字符串形式對(duì)字符數(shù)組進(jìn)行初始化，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在該字符串后面加結(jié)束標(biāo)志'\0'。在C語(yǔ)言中，以字符串形式賦值要比對(duì)數(shù)組中的字符逐個(gè)賦值多占1字節(jié)，多占的字節(jié)用于存放字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'。上面的例子在內(nèi)存中的實(shí)際存儲(chǔ)情況為Iamhappy'\0'，字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'是由編譯系統(tǒng)自動(dòng)加上的。由于系統(tǒng)加上了字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'，所以在用字符串賦值時(shí)不用指定字符數(shù)組的長(zhǎng)度，而由系統(tǒng)自行處理。在采用字符串方式后，字符數(shù)組的輸入和輸出將變得簡(jiǎn)單方便?？梢杂胹canf()函數(shù)和printf()函數(shù)一次性輸入和輸出一個(gè)字符數(shù)組中的字符串，而不必使用循環(huán)語(yǔ)句逐個(gè)輸入和輸出字符。3.5字符數(shù)組的輸入和輸出1．逐個(gè)字符輸入和輸出；例:用格式符"%c"輸入或輸出一個(gè)字符串。#include<stdio.h>/*用格式符"%c"輸入或輸出一個(gè)字符串*/intmain(){chara[5];inti;for(i=0;i<5;i++) scanf("%c",&a[i]);for(i=0;i<5;i++) printf("%c",a[i]); return0;}2．整串輸入