【雕爷学编程】Arduino 手册之数学运算 square() |
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【雕爷学编程】Arduino 手册之数学运算 square()
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如果你想了解更多关于 Arduino 的信息，你可以访问 Arduino 的官方网站，那里有丰富的资源和教程供你参考。你也可以加入 Arduino 的社区，和来自世界各地的爱好者、学生、设计师和工程师交流心得和经验。此外，你还可以使用 Arduino 的在线编程工具，在云端编写代码并上传到你的开发板上。 Arduino 是一个不断发展和创新的平台，它有着广泛的应用领域和潜力。这里希望本手册能激发你对 Arduino 的兴趣和热情，让你享受 Arduino 带来的创造力和乐趣
维基百科的定义 Arduino 是一个开源嵌入式硬件平台，用来供用户制作可交互式的嵌入式项目。此外 Arduino 作为一个开源硬件和开源软件的公司，同时兼有项目和用户社群。该公司负责设计和制造Arduino电路板及相关附件。这些产品按照GNU宽通用公共许可证（LGPL）或GNU通用公共许可证（GPL）许可的开源硬件和软件分发的，Arduino 允许任何人制造 Arduino 板和软件分发。 Arduino 板可以以预装的形式商业销售，也可以作为 DIY 套件购买。 Arduino 2005 年时面世，作为意大利伊夫雷亚地区伊夫雷亚互动设计研究所的学生设计，目的是为新手和专业人员提供一种低成本且简单的方法，以建立使用传感器与环境相互作用的装置。初学者和爱好者可用Arduino制造传感器、简单机器人、恒温器和运动检测器等装置。 Arduino 这个名字来自意大利伊夫雷亚的一家酒吧，该项目的一些创始人过去常常会去这家酒吧。 酒吧以伊夫雷亚的 Arduin（Arduin of Ivrea）命名，他是伊夫雷亚边疆伯爵，也是 1002 年至 1014 年期间的意大利国王。
十七、Arduino数学运算 square() square() 是 Arduino 数学库中的一个函数，它的作用是计算一个数的平方，即这个数乘以自己。square() 函数的语法是 square(x)，其中 x 是任意类型的数。square() 函数返回一个 double 类型的数，表示 x 的平方。 square() 函数的适用范围主要是在需要计算一个数的平方时，特别是当这个数是浮点数时。因为浮点数的精度有限，直接使用乘法运算符 * 来计算平方可能会导致误差。而 square() 函数可以保证计算结果的精度和正确性。 square() 函数的注意事项有以下几点： 1）square() 函数可以用于任意类型的数，包括 float, int, double 等。但是如果用于整数类型，可能会导致溢出。例如，square(30000) 的结果是 900000000，超过了 int 类型的最大值 2147483647，所以会出现错误。为了避免这种情况，可以先将整数转换为浮点数，再使用 square() 函数。 2）square() 函数不会改变原始数的值和类型，只会返回一个新的 double 类型的数。 3）square() 函数不会检查原始数是否有效，即是否为 NaN 或者无穷大。如果需要检查这些情况，可以使用其他函数，如 isnan() 和 isinf()。 4）square() 函数的实现方式比较特殊，所以避免在括号里使用其他函数。这样可能会导致结果不正确。例如，square(Serial.parseInt()) 的结果可能是错误的，因为 Serial.parseInt() 会返回一个 int 类型的数，而 square() 函数会将其当作一个地址来处理。所以，最好先将其他函数的结果赋值给一个变量，再使用 square() 函数。 square() 函数的三个实际运用程序案例如下： 案例一：计算一个浮点数数组中每个元素的平方和。可以使用 square() 函数来计算每个元素的平方，然后累加得到平方和。 // 计算一个浮点数数组中每个元素的平方和 float squareSum(float arr[], int len) { // 定义一个变量存储平方和 float sum = 0; // 遍历数组中的每个元素 for (int i = 0; i b && a > c) { // 将 a 赋值给 maxSide maxSide = a; // 将 b 和 c 赋值给 side1 和 side2 side1 = b; side2 = c; } // 如果 b 是最长边 else if (b > a && b > c) { // 将 b 赋值给 maxSide maxSide = b; // 将 a 和 c 赋值给 side1 和 side2 side1 = a; side2 = c; } // 如果 c 是最长边 else { // 将 c 赋值给 maxSide maxSide = c; // 将 a 和 b 赋值给 side1 和 side2 side1 = a; side2 = b; } // 根据勾股定理判断是否为直角三角形 return equal(square(maxSide), square(side1) + square(side2)); }案例三：实现一个浮点数的开方功能。可以使用 square() 函数和牛顿迭代法来计算一个数的开方，即满足 x^2 = y 的 x 值，其中 y 是给定的数。 // 实现一个浮点数的开方功能 float sqrt(float y) { // 定义一个很小的正数 epsilon，用来判断误差是否足够小 const float epsilon = 0.000001; // 定义一个变量 x，用来存储迭代的结果，初始值为 y 的一半 float x = y / 2; // 定义一个变量 delta，用来存储每次迭代的误差，初始值为正无穷 float delta = INFINITY; // 当误差大于 epsilon 时，继续迭代 while (delta > epsilon) { // 根据牛顿迭代法，更新 x 的值 x = (x + y / x) / 2; // 计算 x 的平方与 y 的差的绝对值，作为误差 delta = abs(square(x) - y); } // 返回 x 的值，即开方的结果 return x; }案例四：计算传感器读数的平方取平均 int sensorValue; int total = 0; void loop(){ sensorValue = analogRead(A0); total += square(sensorValue); delay(100); } float average = total/10;通过平方求和计算平均值。 案例五：计算两个点之间的距离 int x1 = 0; int y1 = 0; int x2 = 10; int y2 = 20; int distance = square(x2-x1) + square(y2-y1);利用平方和公式计算距离。 案例六：限制传感器最大值范围 int val = analogRead(A0); if(val > 500){ val = square(500); }通过平方限制传感器数值的最大范围。 这些实例展示了square函数常见的平方计算用法,如平均值计算、距离计算以及限幅处理等。帮助学习者掌握其用法。
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什么是Arduino？ Arduino 是一款开源的电子原型平台，它可以让你用简单的硬件和软件来创建各种创意的项目。无论你是初学者还是专家，Arduino 都能为你提供无限的可能性。你可以用 Arduino 来控制传感器、灯光、马达、机器人、物联网设备等等，只要你能想到的，Arduino 都能帮你实现。
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