pinMode(led, OUTPUT);// данная команда настраивает порт led как выход

Программирование Arduino. Основы.

Структура программы

Arduino программируется на специализированном варианте языка C/C++ для микроконтроллеров AVR.

Базовая структура программы для Arduino состоит из двух обязательных частей: функций setup() и loop()(рис.).

Рис.

Перед функцией setup() идет объявление переменных, подключение библиотек. Функция setup() запускается один раз после каждого включения питания или сброса платы Arduino. Она используется для инициализации переменных, установки режима работы портов и прочих подготовительных для основного цикла программы действий. Она обязательно должна быть включена в программу, даже если не выполняет никаких действий.

Функция loop() в бесконечном цикле последовательно исполняет команды, которые описаны в ее теле. Эта функция выполняется циклически, она выполняет основную работу.

Синтаксис языка программирования

Изучение языка программирования начнем с примера видоизмененного скетча «Blink» (рис.).

Рис. Скетч «Blink»

Комментарии

Комментарии нужны для пояснения текста программы.

Комментарии бывают однострочные и многострочные.

Однострочные комментарии начинаются с символов //.

Пример:

// Объявление глобальных переменных

Многострочные комментарии (состоит из нескольких строк) должны обрамляться ограничивать парами символов /* и */.

Пример:

/* Программа мигания светодиода

на цифровом выходе D13*/

Переменные и типы данных

Для обработки данных их необходимо хранить в памяти. При этом к этим данным надо

как-то обращаться.

Каждой ячейке памяти или группе ячеек дается свое собственное имя. Используя это имя можно прочитать информацию из ячейки и записать туда новую информацию.

Переменная -это ячейка в памяти компьютера, которая имеет имя и хранит некоторое значение. Значение переменной может меняться во время выполнения программы. При записи в ячейку нового значения старое стирается.

С точки зрения компьютера, все данные в памяти – это числа, точнее, наборы нулей и единиц.

С целыми и дробными числами компьютеры работают по-разному. Поэтому в каждом языке программирования есть разные типы данных, для обработки которых используются разные методы.

Например:

- целые переменные – тип int (от английского integer – целый), занимают 4 байта в памяти;

- вещественные переменные, которые могут иметь дробную часть (тип float – от английского floating point – плавающая точка) , занимают 4 байта в памяти;

- символы (тип char – от английского character – символ), занимают 1 байт в памяти.

Объявление переменных

Все переменные должны быть объявлены до их использования.

Нужно сказать компьютеру, чтобы он выделил для неё ячейку памяти нужного размера и присвоил ей имя.

В объявлении переменной помимо ее имени необходимо указать, значения какого типа данных она может хранить. Тем самым объявляется тип переменной.

Переменные обычно объявляются в начале программы. Для объявления надо написать название типа переменных (int, floatили char), а затем через запятую имена всех объявляемых переменных. При желании можно сразу записать в новую ячейку нужное значение.

Если переменной не присваивается никакого значения, то в ней находится неопределенное (случайное) значение.

Пример:

int led = 13;// объявление и инициализация глобальной переменной

Область действия переменных

Переменные могут быть объявлены в начале программы перед функцией setup(), локально внутри функций и иногда в блоке выражений, таком как цикл for.

То, где объявлена переменная, определяет ее границы (область видимости), т.е. возможность некоторых частей программы ее использовать.

Глобальные переменные таковы, что их могут видеть и использовать любые функции и выражения программы. Такие переменные декларируются в начале программы перед функцией setup().

Локальные переменные определяются внутри функций или таких частей, как цикл for. Они видимы и могут использоваться только внутри функции, в которой объявлены.

Таким образом, могут существовать несколько переменных с одинаковыми именами в разных частях одной программы, которые содержат разные значения.

; (точка с запятой)

; (точка с запятой) используется для обозначения конца оператора.

Каждая команда заканчивается знаком “;”, который обозначает конец команды.

Функции setup() и loop()

Базовая структура программы для Arduino состоит, по меньшей мере, из двух обязательных частей: функций setup() и loop().

Перед функцией setup() идет объявление переменных, подключение библиотек.

Функция setup() запускается один раз после каждого включения питания или сброса платы Arduino. Она используется для инициализации переменных, установки режима работы портов и прочих подготовительных для основного цикла программы действий. Она обязательно должна быть включена в программу, даже если не выполняет никаких действий.

Функция loop() в бесконечном цикле последовательно исполняет команды, которые описаны в ее теле. Эта функция выполняется циклически, она выполняет основную работу.

{} (фигурные скобки)

Фигурные скобки {} — важный элемент языка программирования С.

Открывающая скобка { должна всегда сопровождаться закрывающей скобкой }. Это условие, известное как парность (симметричность) фигурных скобок.

Фигурные скобки обозначают начало и конец блока операторов функций, циклов, условий.

Пример:

void setup() {

// Здесь начинается блок операторов функции (тело функции)

// Настройка цифрового порта D13 на режим выхода

pinMode(led, OUTPUT);

}

Команды

Пример:

pinMode(led, OUTPUT);// данная команда настраивает порт led как выход

Практическое задание:

1. Подробнее ознакомьтесь с информацией по теме в учебной литературе (Петин В.А. - Проекты с использованием контроллера Arduino, стр.47, 52, 53;Соммер У. - Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino, стр.57-65)

2. Ответьте на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Базовая структура скетча

2. Функция setup()

3. Функция loop()

4. Комментарии

5. Переменные

6. Типы данных

7. Область действия переменных