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前言

在上一个章节中， 我们学习到了如何在本地搭建Arduino的开发环境，同时使其IDE可以正确的识别到Arduino uno r4 wifi的开发板， 那么本章节我们将学习一下如何使用GPIO功能 （General Purpose Input Output) 那么在本章节我将带领你阅读Arduino 的官方API英文手册（https://www.arduino.cc/reference/en/）。希望你能有一个满满的收获

正文

在我们开始学习之前，我们先看一下Arduino uno R4 wifi 开发板的PIN-OUT（接口定义）

我已经在上述的接口定义的的图片上标注了每一个模块的功能介绍。其中如果有多个颜色框图的则代表当前的IO功能可以被复用成其他的被支持的功能。 我们我们需要主要的是， 左边的A0-A5 可以被用于AD（模拟信号到数字信号）或者DA（数字信号到模拟信号）的转换。 而右边的PIN则可以用来初始化PWM等。 如果我们想要使用WIFI和蓝牙功能的话。我们则可以初始化ESP32-S3 mini来开启对应的功能。 同时Arduino uno r4 wifi的这个开发板为了方便大家使用IIC设备。它还引出了一个QWiic的连接线。适合多个IIC设备进行连接（就像串一个糖葫芦那样，每一个IIC设备时一个山楂）。

那么本章节我们主要是学习的是GPIO功能，那么接下来我将带着大家读一下Arduino API中对GPIO功能的介绍。 https://www.arduino.cc/reference/en/

API介绍

那么在GPIO这里，一共有三个主要的方法。分别是

1-digitalRead()
2-digitalWrite()
3-pinMode()

这三个方法分别用于读取某一个IO的电平状态，向某一个IO设置电平状态，以及设置IO口的模式

其中 digitalRead() 和 digitalWrite() 必须要在设置pinMode() （也就是设置当前的IO为输入状态或者输出状态）之后才可以被调用。

根据上述的 digitalRead() 的文档我们得知， 当前的方法接收一个参数即Arduino uno r4 wifi 的某一个PIN， 那么它会读取这个PIN的状态并且返回Low 或者 High。

那我们再看一下第二个方法的介绍。

上面的内容是我人工翻译的，可能会有些不准确。我这里摘取出来一点重要的消息。 即当前的功能接收两个参数， 第一个参数是PIN， 第二个参数是 value（0或者1）当当前的系统供电时5v的话，那么写1的话，对应的PIN为5v， 如果供电为3v的话，那么写1 则输出3.3v。 写0都为0v（GND）

接下来我们来看第三个函数 pinMode()。 

pinMode() 这个函数主要用于设置PIN的工作模式为输入或者是输出。

Demo示例

那么在我们介绍完上述的API后，我详细你已经有能力自己动手来点亮一个板载的LED灯了。我们可以根据原理图来确定LED灯的PIn，然后设置PIn的模式。并且向指定的PIN写入数据，那么即可完成LED灯状态的切换。

代码如下所示：

/**
* 初始化操作， 仅仅执行一次
*/
void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);  //设置PIN12为输出模式
}

/**
*  loop 循环操作
*/
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH); // 设置高电平 输出5v
  delay(500);  // 延迟500 ms
  digitalWrite(13, LOW); // 设置低电平 输出0v
  delay(500);  // 延迟500 ms
}

实验现象

视频.zip

总结

在本章节中，我们通过阅读Arduino的官方文档，深刻的学习到了如何使用Arduino的API来操作GPIO，那么在上述的代码和视频中我们学习到了如何IO输出，那么相信通过你自己的学习，你可以独自完成IO输入的环节。