arduino的模块化代码

我在void setup() 和 void loop()之外的其他示例经常见到很多编程有void controlLED（）等，那么这些其他“void”如何使用呢

在 Arduino 编程中，除了 void setup() 和 void loop() 这两个核心函数外，你还可以自定义任意数量的 void 函数。这些自定义函数用于模块化代码，提高可读性和复用性。以下是详细规则和添加方法：

---

1. 自定义 void 函数的语法

cpp

// 自定义函数声明（可选）
void myFunction(); 

// 自定义函数定义
void myFunction() {
  // 你的代码
}

---

2. 添加到 setup/loop 后的规则

(1) 位置自由

自定义函数可以放在 setup() 和 loop() 之后（推荐），也可以放在之前。
推荐结构：

cpp

void setup() { /* 初始化代码 */ }
void loop()  { /* 主循环代码 */ }

// 自定义函数放在 setup/loop 之后
void myFunction1() { /* 代码 */ }
void myFunction2() { /* 代码 */ }

(2) 函数声明（可选但推荐）

如果自定义函数定义在 setup()/loop() 之后，需在文件顶部添加函数声明（避免编译错误）：

cpp

// 函数声明（告诉编译器函数的存在）
void myFunction(); // 结尾带分号

void setup() { 
  myFunction(); // 正确：声明后可在定义前调用
}

void loop() {}

// 函数定义
void myFunction() { 
  // 实际代码
}

---

3. 调用自定义函数的规则

• 在 setup()、loop() 或其他函数内直接调用：

  cpp

• void setup() {
    myFunction(); // 初始化时调用
  }
  
  void loop() {
    myFunction(); // 循环中重复调用
    delay(1000);
  }

• 无返回值：void 函数不返回任何值，仅执行操作（如控制引脚、打印数据等）。

---

4. 完整示例

cpp

// 声明自定义函数
void blinkLED(int times, int duration);

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  blinkLED(3, 500); // 启动时闪烁3次
}

void loop() {
  blinkLED(1, 1000); // 每秒闪烁1次
}

// 定义自定义函数（放在setup/loop后）
void blinkLED(int times, int duration) {
  for (int i = 0; i < times; i++) {
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    delay(duration);
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    delay(duration);
  }
}

---

关键规则总结

规则项	说明
自定义函数位置	可放在 setup()/loop() 之后（推荐）或之前
函数声明	若定义在调用之后，必须在顶部声明（如 void myFunc();）
无返回值	void 函数不返回数据
命名规则	不能与关键字冲突（如 setup, loop, digitalWrite）
作用域	函数内定义的变量是局部的（除非使用全局变量）

---

通过自定义 void 函数，你可以将复杂逻辑拆分成模块，使代码更清晰。只需遵循声明/定义的位置规则，即可灵活扩展 Arduino 程序的功能。

为什么需要自定义函数？直接写在 loop() 里不行吗？

可以把所有代码都写在 loop() 里，但这会导致严重的代码维护问题。以下是自定义函数的 核心价值 和直接写在 loop() 中的 弊端：

---

自定义函数的优势

优势	说明	示例对比
代码复用	避免重复代码，一处定义多处调用	需要闪烁LED时，只需 blink(3) 而不是重写整个闪烁逻辑
模块化	将复杂系统拆分成独立功能块	将「传感器读取」「数据处理」「电机控制」拆分成独立函数
可读性	函数名即注释，逻辑一目了然	calculateTemperature() 比一堆数学公式更易理解
调试效率	可单独测试特定功能模块	只需调试 readSensor() 函数而非整个 loop()
维护性	修改逻辑只需调整一个函数	修改LED引脚时只需改 blink() 函数，而非搜索替换整个代码

---

⚠️ 直接写在 loop() 中的弊端

cpp

// ❌ 糟糕实践：所有代码堆砌在loop中
void loop() {
  // 代码块1: 读取传感器
  int raw = analogRead(A0);
  float temp = (raw * 0.488) - 50; 
  Serial.print(temp);

  // 代码块2: 控制LED
  if (temp > 30) {
    for(int i=0; i<5; i++) {
      digitalWrite(13,HIGH);
      delay(200);
      digitalWrite(13,LOW);
      delay(200);
    }
  }

  // 代码块3: 电机控制（混杂在温度逻辑中）
  int speed = map(analogRead(A1), 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(5, speed);
}

问题分析：

1. 代码臃肿：300+行后难以定位关键逻辑

2. 重复劳动：相同功能（如LED闪烁）需多次复制粘贴

3. 牵一发而动全身：修改LED逻辑需搜索替换所有相关片段

4. 调试地狱：无法单独测试传感器读取功能

5. 可读性差：新人难以理解代码意图

---

✅ 优化方案：自定义函数重构

cpp

// ✅ 清晰的主循环
void loop() {
  float temp = readTemperature();  // 调用传感器函数
  controlLED(temp);               // 调用LED控制函数
  controlMotor();                 // 调用电机函数
}

// 模块1: 温度读取
float readTemperature() {
  int raw = analogRead(A0);
  return (raw * 0.488) - 50; 
}

// 模块2: LED控制（复用blink函数）
void controlLED(float temp) {
  if (temp > 30) blink(13, 5, 200); 
}

// 模块3: 电机控制
void controlMotor() {
  analogWrite(5, map(analogRead(A1), 0, 1023, 0, 255));
}

// ✅ 复用核心功能：闪烁函数
void blink(int pin, int times, int dur) {
  for(int i=0; i 
  
 
  
 关键决策参考表
 
  
 
   
 
    
 
     
场景
 
     
推荐方案
 
     
原因
 
    
 
   
 
   
 
    
 
     
简单一次性脚本
 
     
直接写 loop()
 
     
代码量<50行时可行
 
    
 
    
 
     
重复功能 >2次
 
     
必须用自定义函数
 
     
避免复制粘贴错误
 
    
 
    
 
     
多人协作项目
 
     
强烈推荐模块化
 
     
便于分工开发
 
    
 
    
 
     
长期维护项目
 
     
函数化+文档注释
 
     
降低维护成本70%+
 
    
 
   
 
  
 
  
 
   
 经验法则：当你的 loop() 超过屏幕一屏（约30行），或发现相同代码出现两次，就该使用自定义函数了。
 
  
 
  
通过自定义函数，你实际上是在构建自己的「代码乐高」—— 每个函数都是可复用的标准件，最终组合成强大而优雅的系统。