Ensimmäiset vaiheet Arduinon kanssa: Piirilevyn ja ohjelman rakenteen tarkempi tarkastelu

Mainos

Viime kerralla jätin sinut perustamalla Arduino Starter Kit -sovelluksen käytön aloittaminen - Ajurien asentaminen ja hallituksen ja portin asentaminenJoten olet ostanut itsellesi Arduino-aloituspakkauksen ja mahdollisesti muita satunnaisia ​​hienoja komponentteja - mitä nyt? Kuinka itse aloitat tämän Arduino-asian ohjelmoinnin? Kuinka asennat sen ... Lue lisää Arduino -sovelluksen kanssa työskennellä Macin tai Windowsin kanssa ja lataamasi yksinkertaisen testisovelluksen, joka vilkkuu koneessa olevan ledin. Tänään selitän lähettämäsi koodin, Arduino-ohjelmiston rakenteen ja hiukan lisätietoja itse kortin elektronisista biteistä.

Tämä artikkeli on osa johdantoa Arduino-sarjaan. Sarjan muut artikkelit ovat:

• Mikä on Arduino ja mitä voit tehdä sillä Mikä on Arduino ja mitä voit tehdä sen kanssa?Arduino on huomattava pieni elektroniikkalaite, mutta jos et ole koskaan käyttänyt sitä aikaisemmin, niin mitä ne ovat ja mitä voit tehdä yhdellä? Lue lisää ?
• Mikä on Arduino-aloitussarja ja mitä se sisältää?
  instagram viewer
  Mitä sisältyy Arduino-aloituspakettiin? [MakeUseOf selittää]Olen aiemmin esitellyt Arduinon avoimen lähdekoodin laitteiston täällä MakeUseOfilla, mutta tarvitset muutakin kuin pelkkää Arduinoa rakentaaksesi siitä jotain ja aloittaaksesi käytännössä. Arduinon "aloitussarjat" ovat ... Lue lisää
• Lisää hienoja komponentteja ostaa aloituspakkauksesi mukana 8 lisää hienoja komponentteja Arduino-projekteihisiJoten mietitkö Arduino-aloituspakkauksen hankkimista, mutta ihmettelet, riittävätkö jotkut perusmerkkivalot ja vastukset pitämään sinut kiireisenä viikonloppuna? Luultavasti ei. Tässä on vielä 8 ... Lue lisää
• Arduino Starter Kit -sovelluksen käytön aloittaminen - Ajurien asentaminen ja hallituksen ja portin asentaminen Arduino Starter Kit -sovelluksen käytön aloittaminen - Ajurien asentaminen ja hallituksen ja portin asentaminenJoten olet ostanut itsellesi Arduino-aloituspakkauksen ja mahdollisesti muita satunnaisia ​​hienoja komponentteja - mitä nyt? Kuinka itse aloitat tämän Arduino-asian ohjelmoinnin? Kuinka asennat sen ... Lue lisää

Laitteisto

Katsotaanpa tarkemmin mitä Arduino Unolla on piirilevyn bittien suhteen.

Tässä on suurennettu kaavio viitaamaan:

• Yläosassa on 14 digitaalista tulo- / lähtötappia (numeroitu 0-13). Nämä ovat Arduinon monipuolisimmat nastat ja voivat toimia joko tuloina tai lähtöinä ja muodostavat projektien ytimen. Digitaalinen tarkoittaa, että signaali, jonka nämä nastat voivat kirjoittaa tai lukea, on päällä tai pois päältä.

• 6 näistä digitaalisista nastaista, jotka on merkitty tilde-merkillä ~ kykenevät tekemään niin kutsutun Pulssinleveysmodulaatio. En ole sähköinsinööri, joten en kiusa itseäni selittämällä tämän taustalla olevaa tiedettä, mutta sinulle ja minä se tarkoittaa, että voimme tarjota erilaisia ​​lähtötasoja - esimerkiksi himmentää LEDiä tai ajaa moottoria vaihtelevalla tavalla nopeudet.

• Nasta 13 on erityinen siinä, että siinä on sisäänrakennettu LED. Tämä on todella mukavuutta ja testausta varten. Voit käyttää kyseistä led-merkkivaloa, kuten teit Blink-esimerkkisovelluksessa, yksinkertaisesti syöttämällä napaan 13 - tai sitä voidaan käyttää vakiona I / O-nastana.

• Oikeassa alakulmassa on 6 analogista tulotappia. Nämä lukevat analogisten antureiden, kuten valomittarin tai muuttuvien vastuiden, arvon.

• Vasemmassa alareunassa analogisten tulotappien vieressä ovat virtatapit. Ainoat niistä, joista sinun on todella huolehdittava, ovat maadoitustapit (GND), 3,3 V ja 5 V sähköjohdot.

• Lopuksi, ainoa Arduinosta löytyvä kytkin on nollauskytkin. Tämä käynnistää uudelleen sen muistissa olevan ohjelman.

• Arduinolla on asetettu määrä muistia, ja jos ohjelmasi käy liian suureksi, kääntäjä antaa sinulle virheen.

Arduino-ohjelman rakenne

Jokainen Arduino-ohjelma koostuu vähintään kahdesta toiminnosta (jos et tiedä mikä on funktio, muista lukea ohjelmoinnin perusopetus, osa 2 - toiminta- ja ohjauslausekkeet Ohjelmoinnin ehdoton perusteet aloittelijoille (osa 2)Ohjelmoinnin absoluuttisen aloittelijan oppaan osassa 2 kerron toimintojen perusteet, palautusarvot, silmukat ja ehdolliset ehdot. Varmista, että olet lukenut osan 1 ennen kuin käsittelet tätä, missä selitin ... Lue lisää ja osa 1, jossa keskustelimme muuttujista Tietokoneohjelmoinnin perusteet 101 - muuttujat ja tietotyypitEsitellyt ja puhuneet vähän objektiohjatusta ohjelmoinnista aiemmin ja missä sen nimi oli tulee, luulin, että on aika käydä läpi ohjelmoinnin ehdoton perusteet muulla kuin kielellä tapa. Tämä... Lue lisää ennen jatkamista).

Ensimmäinen on asennustoiminto. Tämä suoritetaan alun perin - vain kerran - ja sitä käytetään kertomaan Arduinolle, mikä on kytketty ja mihin, sekä alustamaan kaikki muuttujat, joita saatat tarvita ohjelmassasi.

Toinen on silmukka. Tämä on jokaisen Arduino-ohjelman ydin. Kun Arduino on käynnissä, asennustoiminnon suorittamisen jälkeen silmukka kulkee kaikkien, tee sitten koko asia uudelleen - kunnes joko virta katkeaa tai nollauskytkin on painettuna. Aika, joka kuluu yhden täyden silmukan suorittamiseen, riippuu mukana olevasta koodista. Voit kirjoittaa koodin, joka sanoo “odota 6 tuntia”, jolloin silmukka ei tule toistumaan kovin usein.

Tässä on nopea tilakaavio valaisemaan:

Blink-ohjelman tutkiminen

Katso taaksepäin Blink-ohjelmakoodia ja selvitä asennus- ja silmukkatoiminnot.

Tässä on asennus:

tyhjä asennus () { // alusta digitaalinen nasta ulostulona. // Napassa 13 on LED kytketty useimpiin Arduino-levyihin: pinMode (13, OUTPUT); }

Rivit, jotka alkavat // ovat vain kommentteja, jotka selittävät koodin ihmisen lukijalle, ja niitä ei ladata Arduinoon. Joten tässä Arduino-sovelluksessa on vain yksi asennuskoodirivi. Tämä rivi sanoo ”Aseta nasta 13 lähtötilaan”. 13, muista, on sisäänrakennettu LED.

Sitten on silmukka:

tyhjä silmukka () { digitalWrite (13, HIGH); // kytke LED päälle. viive (1000); // odota sekunnin ajan. digitalWrite (13, LOW); // sammuta LED. viive (1000); // odota sekunnin ajan. }

Kunkin koodirivin lopussa olevat kommentit selittävät niiden toiminnan melko hyvin. HIGH ja LOW viittaavat digitaalilähdön PÄÄLLE ja POIS -tilaan - tässä tapauksessa LEDiin. Voit itse kirjoittaa PÄÄLLE tai POIS koodiin, molemmat ovat synonyymejä (kuten myös 0 ja 1). Viive käskee Arduinon odottamaan vähän, tässä tapauksessa 1000 millisekuntia (tai 1 sekunti).

Lopuksi huomautus täällä käytetystä ohjelmointikielestä. Huomaa, että sekä asennus- että silmukkatoiminnoissa on sana mitätön heidän edessään. Tämä on erityinen sana ei mitään, koska toiminto ei palauta mitään kun sitä kutsutaan - se yksinkertaisesti suorittaa sisällä olevan koodin. Jatkaamme nyt siihen, sanomalla, että funktion koodilohko on suljettu kihara-aukkoilla {} ja että jokaisen koodirivin on päädyttävä a: lla; puolipiste.

Yritä muuttaa perusohjelmaa jotenkin muuttamalla tarkat viivearvot suurempiin tai pienempiin. Katso, kuinka pieneksi voit saada sen ennen kuin vilkkuminen ei ole enää havaittavissa. Tee selvitys siitä, mitä arvoa haluat muuttaa saadaksesi sen pysymään pidempään tai pysymään poissa pidempään. Kokeile lisätä joitain enemmän digitalWrite- ja viivästyslausekkeita silmukkofunktioon luodaksesi monimutkaisemman vilkkuvan kuvion kuten SOS: n morse-koodi. Jos sinulla on summeri, yritä kytkeä se myös tapiin 13 ja GND: hen (vihje: punainen johdin menee kohtaan 13, musta maahan).

Siinä kaikki tältä päivältä. Seuraavan kerran lisäämme vielä joitain LEDejä ja kirjoitamme oman sovelluksen tyhjästä. Kuten koskaan, kommentteja ja osakkeita arvostetaan. En voi kuvitella, että sinulla olisi ongelmia tänään tarkoitettuun koodiin, mutta jos olet yrittänyt säätää koodia hieman ja joudut virheisiin tai odottamattomaan käyttäytymiseen, julkaise se kommentteihin ja katsomme, pystymmekö selvittämään sen yhdessä.