První kroky s Arduino: Bližší pohled na desku s obvody a strukturu programu

reklama

Naposledy jsem tě opustil se připravil Začínáme se sadou Arduino Starter Kit - Instalace ovladačů a nastavení desky a portuKoupili jste si tedy startovací soupravu Arduino a možná i nějaké další chladné komponenty - co teď? Jak vlastně začnete s programováním této věci Arduino? Jak to nastavíte ... Přečtěte si více vaše Arduino pro práci s Mac nebo Windows a po nahrání jednoduché testovací aplikace, která blikala zabudovanou LED diodou. Dnes vám vysvětlím kód, který jste nahráli, strukturu softwaru Arduino a trochu více o elektronických bitech na samotné desce.

Tento článek je součástí úvodu do série Arduino. Další články v této sérii jsou:

• Co je Arduino a co s tím můžete dělat Co je Arduino a co s tím můžete dělat?Arduino je pozoruhodné malé elektronické zařízení, ale pokud jste ho nikdy předtím nepoužívali, jaké přesně jsou a co s ním můžete dělat? Přečtěte si více ?
• Co je to startovací souprava Arduino a co obsahuje? Co je součástí sady Arduino Starter Kit? [MakeUseOf vysvětluje]
  instagram viewer
  Předtím jsem zde na MakeUseOf představil open-source hardware Arduino, ale potřebujete něco víc než jen samotného Arduina, abyste z něj něco vytvořili a mohli začít. Arduino "startovací sady" jsou ... Přečtěte si více
• Více skvělých komponentů ke koupi s vaší startovací sadou 8 dalších skvělých komponentů pro vaše projekty ArduinoTakže přemýšlíte o získání startovací soupravy Arduino, ale zajímá vás, jestli vám některé základní LED diody a rezistory budou stačit na to, abyste se o víkendu starali? Asi ne. Zde je dalších 8 ... Přečtěte si více
• Začínáme se sadou Arduino Starter Kit - Instalace ovladačů a nastavení desky a portu Začínáme se sadou Arduino Starter Kit - Instalace ovladačů a nastavení desky a portuKoupili jste si tedy startovací soupravu Arduino a možná i nějaké další chladné komponenty - co teď? Jak vlastně začnete s programováním této věci Arduino? Jak to nastavíte ... Přečtěte si více

Hardware

Podívejme se blíže na to, co má Arduino Uno, co se týče bitů na desce plošných spojů.

Zde je zvětšený diagram, na který lze odkazovat:

• V horní části je 14 digitálních vstupních / výstupních pinů (číslovaných 0-13). Jedná se o nejvšestrannější kolíky na vašem Arduino a mohou fungovat jako vstup nebo výstup a budou tvořit jádro vašich projektů. Digitální znamená, že signál, který tyto piny mohou zapisovat nebo číst, bude zapnutý nebo vypnutý.

• 6 z těchto digitálních kolíků, které jsou označeny znakem vlnovky ~ jsou schopni dělat to, co se nazývá Modulace šířky pulsu. Nejsem elektrotechnik, takže se nebudu stydět tím, že vysvětlím vědu za tím, ale pro vás a já to znamená, že můžeme poskytnout řadu výstupních úrovní - například stmívání LED nebo řízení motoru při různých změnách rychlosti.

• Pin 13 je speciální v tom, že má vestavěnou LED. Toto je pouze pro pohodlí a testování. Tuto vestavěnou LED můžete použít, jako jste to udělali v aplikaci Blink example, jednoduše výstupem na pin 13 - nebo ji lze použít jako standardní I / O pin.

• Vpravo dole je 6 analogových vstupních pinů. Tyto hodnoty budou číst hodnotu analogových senzorů, jako jsou měřiče světla nebo proměnné rezistory.

• Vlevo dole vedle analogových vstupních pinů jsou napájecí kolíky. Jediné, o co se opravdu musíte starat, jsou zemní kolíky (GND), 3,3 V a 5 V elektrické vedení.

• Nakonec jediným přepínačem nalezeným na Arduinu je resetovací přepínač. Tím se restartuje program, který má ve své paměti.

• Arduino má nastavenou velikost paměti a pokud je váš program příliš velký, kompilátor vám dá chybu.

Struktura Arduino programu

Každý program Arduino se skládá z nejméně dvou funkcí (pokud nevíte, co je funkce, přečtěte si moje základní programovací tutoriál, část 2 - příkazy funkce a řízení Absolutní základy programování pro začátečníky (část 2)V části 2 našeho průvodce pro absolutní začátečníky k programování se budu věnovat základům funkcí, návratových hodnot, smyček a podmíněností. Před vyřešením tohoto problému si přečtěte část 1, kde jsem vysvětlil ... Přečtěte si více , a část 1, kde jsme diskutovali proměnné Základy počítačového programování 101 - Proměnné a typy datPo představení a mluvení o objektově orientovaném programování před a tam, kde je jeho jmenovec pochází z, myslel jsem si, že je čas, abychom prošli absolutními základy programování v jiném než konkrétním jazyce způsob. Tento... Přečtěte si více před pokračováním).

První je funkce nastavení. Toto se spouští zpočátku - pouze jednou - a používá se sdělit Arduinu, co je připojeno a kde, a také inicializuje všechny proměnné, které byste mohli ve svém programu potřebovat.

Druhou je smyčka. Toto je jádro každého programu Arduino. Když je Arduino spuštěno, po dokončení funkce nastavení bude smyčka procházet všechny kód, pak udělejte celou věc znovu - dokud nebude ztracena energie nebo dokud nebude resetovací spínač stisknuto. Doba potřebná k dokončení jedné plné smyčky závisí na obsaženém kódu. Můžete napsat nějaký kód s nápisem „počkat 6 hodin“, v takovém případě se smyčka nebude opakovat příliš často.

Zde je rychlý stavový diagram, který ilustruje:

Zkoumání Blink programu

Vraťte se zpět na programový kód Blink a určete funkce nastavení a smyčky.

Zde je nastavení:

neplatné nastavení () { // inicializuje digitální pin jako výstup. // Pin 13 má na většině desek Arduino připojenou LED: pinMode (13, OUTPUT); }

Řádky, které začínají // jsou prostě komentáře, které vysvětlují kód lidskému čtenáři a nedostanou se do Arduina. Ve skutečnosti v této konkrétní aplikaci Arduino existuje pouze jeden řádek instalačního kódu. Tento řádek říká „Nastavte pin 13 do výstupního režimu“. 13, pamatujte, je vestavěná LED.

Pak je tu smyčka:

void loop () { digitalWrite (13, HIGH); // rozsvítí se LED. zpoždění (1000); // počkejte chvilku. digitalWrite (13, LOW); // vypne LED. zpoždění (1000); // počkejte chvilku. }

Komentáře na konci každého řádku kódu vysvětlují jejich funkci docela dobře. VYSOKÉ a NÍZKÉ se vztahují na stav ZAP a VYP digitálního výstupu - v našem případě na LED. Ve skutečnosti byste mohli zapsat nebo vypnout i kód, oba jsou synonymní (stejně jako 0 a 1). Zpoždění v tomto případě řekne Arduinu, aby počkal 1000 milisekund (nebo 1 sekunda).

Konečně poznámka o použitém programovacím jazyce. Všimněte si, že funkce nastavení i smyčky mají slovo neplatný před nimi. To je zvláštní slovo pro nic, protože funkce nevrací nic když se volá - jednoduše spustí kód obsažený uvnitř. Prozatím to necháme tak, že řekneme, že blok kódu funkce je uzavřen složenými závorkami {} a že každý řádek kódu musí končit znakem; středník.

Zkuste nějakým způsobem změnit základní program změnou přesných hodnot zpoždění na něco většího nebo menšího. Uvidíte, jak malé ho můžete snížit, než již blikání není patrné. Vypracujte, jakou hodnotu změnit, aby bylo možné zůstat déle, nebo zůstat déle. Zkuste přidat některé další příkazy digitalWrite a delay do funkce smyčky a vytvořit složitější blikající vzor, ​​jako je morseový kód pro SOS. Pokud máte bzučák, zkuste jej připojit také ke kolíkům 13 a GND (nápověda: červený vodič jde na 13, černý k zemi).

To je pro dnešek vše. Až příště přidáme další LED diody a napíšeme naši vlastní aplikaci od nuly. Jako vždy, komentáře a sdílení hodně ocenil. Nedokážu si představit, že byste měli nějaké problémy s kódem, na který se dnes odkazujeme, ale pokud jste se pokusili kód mírně upravit a narazíte na chyby nebo neočekávané chování, neváhejte a vložte je do komentářů a uvidíme, jestli to dokážeme vyřešit spolu.