一、Arduino 程序长什么样

每一个 Arduino 程序（叫 sketch，直译"草图"）都是这个样子：

void setup() {
  // 通电后，这里只跑一次
}

void loop() {
  // 这里跑完一遍，立刻从头再来，永远不停
}

就这两个函数。 没有第三个，也没有 main()。

int main() {
  init();            // 初始化硬件
  setup();           // 你写的
  while (1) {        // 死循环
    loop();          // 你写的
  }
}

三个"新手第一次就困惑"的点

① 一个程序 ＝ 一个文件夹，不是单个文件

树莓派上写 Python 是 hello.py 一个文件。Arduino 不一样：

Hello/
  └── Hello.ino        ← 代码写在这里

⚠️ 文件夹名必须和 .ino 文件同名（这里是 Hello/Hello.ino）。不同名的话，IDE 打不开它，会报"找不到主文件"。这不是你的错，是 Arduino 的规定。

② 不用写 #include <stdio.h> 这类头文件

Arduino 的核心函数（pinMode、digitalWrite、delay、Serial）自动可用，不用 include。

③ 语言是"简化版 C++"

语法是 C++，但： - 常用操作被封装成了好念的函数（digitalWrite 比直接操作寄存器友好太多） - 同样的代码换个板子可能就不一样（AVR／ESP32／RP2040 的底层不同）

二、IDE 2.x 界面导览（顺带对照老教程）

打开 IDE，你需要的其实只有四个地方：

三、四步流水线：写作 → 验证 → 上传 → 观察

这是本节最值得记住的一条纪律。 每次改代码都按这四步走：

第 1 步 · 选板子

顶部 Select Board 下拉 → 选 Arduino Uno。

⚠️ 选错板子的后果：编译能过，但上传之后行为莫名其妙（因为引脚定义、时钟频率都不一样）。

第 2 步 · 选端口

顶部 Select Port 下拉 → 选 /dev/ttyACM0（CH340 兼容板可能是 /dev/ttyUSB0）。

下拉里是空的怎么办 → 回到 8-2 的验收 3：板子没插好、或者 USB 线是充电线。

第 3 步 · 写代码

第 4 步 · 验证 与 上传（这一步的区分很重要）

四、第一个程序：Blink（让板上的灯眨起来）

这个例子 Arduino 自带，在 文件 → 示例 → 01.Basics → Blink。代码是：

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);   // 把板载 LED 那个脚设成"输出"
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // 通电（高电平）→ 灯亮
  delay(1000);                      // 等 1000 毫秒 ＝ 1 秒
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // 断电（低电平）→ 灯灭
  delay(1000);                      // 再等 1 秒
}

逐句读一遍：

Demo 第一步：让灯快起来

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);                      // ← 只改这两个数
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(200);
}

看到什么算成功：L 灯由"一秒一闪"变成"一秒闪两次到三次"。

读结果：delay(200) ＋ delay(200) ＝ 一轮 400 毫秒，一秒钟正好跑 2.5 轮（亮 2 次或 3 次，取决于你什么时候开始看）。这个"数秒钟闪几下"的习惯，以后调任何 Arduino 程序都用得上——它是最省事的"进度指示"。

五、让板子说话：串口监视器

灯只能告诉你"两种状态"。想让板子报数字，就得用串口。

int count = 0;                       // 计数器

void setup() {
  Serial.begin(9600);                // 打开串口，波特率 9600
}

void loop() {
  count = count + 1;
  Serial.print("count = ");          // 打印不带换行
  Serial.println(count);             // 打印并换行
  delay(1000);
}

两个要点：

1. Serial.begin(9600) 必须在 setup() 里，只写一次
2. Serial.print 不换行、Serial.println 换行（多了 ln 两个字母）——想让每次输出独占一行就用后者

然后点右上角的放大镜图标打开串口监视器（老教程是 工具 → 串口监视器）。

看到什么算成功：串口监视器里每秒滚出一行：

count = 1
count = 2
count = 3
...

六、动手 Demo：三步递进

三步走完，你就把 Arduino 的"输入—处理—输出"全摸了一遍。

第一步 · 改快慢（上面已给代码）

把 delay(1000) 改成 delay(200)，看灯速变化。

第二步 · 让板子报数（上面已给代码）

每秒报一次计数，在串口监视器里看着数字往上走。

第三步 · 让板子听命令（本节最有价值的一步）

这一步是 8-5 的预演：板子不再是"自己演自己看"，而是等外面发指令。

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("ready");          // 开机先报一声
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {     // 有没有收到字符？
    char c = Serial.read();         // 读一个字符
    if (c == '1') {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
      Serial.println("LED ON");
    } else if (c == '0') {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
      Serial.println("LED OFF");
    }
  }
}

怎么操作：上传完成后，打开串口监视器，在输入框里敲一个 1 回车，再敲一个 0 回车。

看到什么算成功：

ready
LED ON          ← 敲了 1
LED OFF         ← 敲了 0

并且板载 L 灯随你的输入亮、灭。

读结果：

这三行就是"单片机接受外部命令"的最小完整形态。8-5 里，敲键盘的那个人会变成树莓派上的 Python 脚本——一模一样的三行代码，一个字母都不用改。

七、30 秒实验：故意写错，学会读编译错误

读不懂报错，是新手最大的时间黑洞。 主动制造一次：

把 pinMode 故意改成 pinmode（小写 m），点验证。

你会看到：

error: 'pinmode' was not declared in this scope; did you mean 'pinMode'?
   pinmode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
   ^~~~~~~

读结果（这是本节最实用的一条）：

1. error: 后面那句话就是根因——"pinmode 没在这里声明过"，翻译成人话就是"没有这个函数"
2. did you mean 'pinMode'? —— 编译器直接告诉你正确拼写了
3. ^<del>~</del>~ 指着出错的准确位置
4. ⚠️ 关键：Arduino 报的错往往是"一串"，第一条才是根因。 后面那些"库文件里第 xxx 行出错"多半是被第一条连累的。先解决第一条，再重新编译——很多人从最后一条开始看，越看越乱。

八、常见误区

1. "文件夹名随便起" —— 必须和 .ino 文件同名（Hello/Hello.ino）。不同名 IDE 打不开。

2. "上传前不用选端口" —— 必须选。不选就是一句"没有指定端口"，一步都走不下去。

3. "验证和上传是一回事" —— 验证只编译；上传才写进芯片。改完代码要重新上传。

4. "串口监视器开着也能上传" —— ❌ 会失败，因为串口被它占着。上传前先关掉监视器窗口。

5. "串口监视器里乱码＝板子坏了" —— 九成是波特率不匹配（程序里 9600、监视器里选了 115200）。让两边数字一致即可。

6. "代码改完就已经生效了" —— ❌ 芯片里跑的是最后一次上传的版本。改完不传，试的还是旧程序。

7. "delay(1000) 是 1 秒，所以它就在等 1 秒" —— 时间是对的，但它同时"瞎"了 1 秒：delay 期间程序什么都干不了，串口来的命令也读不到。 这是新手进阶时必踩的一课：想让灯闪的同时还能响应按钮，就不能用 delay，得改用 millis() 记时间戳。这个坑先记着——将来做"灯在闪、按钮随时能停"这类需求时，就是它。

8. "Arduino 用的就是普通 C++，我 C++ 课学过了" —— 语法是，但生态不同：大量硬件操作被封装成函数（digitalWrite 而不是操作寄存器），而且不同板子的同名函数行为可能不同。C++ 的底子是优势，但别以为能原样照搬。

• ☐ 下一节（8-4 使用 Python 开发 Arduino 程序）

相关笔记

• 在树莓派建立 Arduino 开发环境 —— 上一节：环境与串口权限都在那里装好
• 认识 Arduino Uno 开发板 —— "没有操作系统"这条判据，在这里变成了 setup() ＋ loop() 的形状
• 在树莓派开发 Python 程序 —— 对照读：Python 的"写→跑"与 Arduino 的"写→编译→上传"差在哪一步
• 使用命令行安装和卸载应用程序 —— 「只刷新清单」vs「真的生效」那条区分，与本节「验证」vs「上传」是同一类
• C++的特点 —— Arduino 的语言就是 C++ 的简化版，这里能看到底子
• 🍓 树莓派 · 索引 —— 全课路线图