Czym jest programowanie Arduino?

Przed rozpoczęciem nauki programowania Arduino warto zrozumieć, czym ono jest. Jest to prosty, open-source’owy język o dwóch podstawowych funkcjach: Zintegrowane środowisko programistyczne oraz elastyczny. Wymaga on również operacji bitowych. W tym artykule przejdziemy przez podstawową strukturę programu Arduino i jak działają. Istnieją dwa główne typy programów Arduino: „c” i „programy”.

2 główne funkcje

Język programowania Arduino ma dwie główne funkcje. Po pierwsze, zapewnia wbudowane funkcje. Po drugie, zapewnia funkcje referencyjne. Ten język programowania jest przeznaczony dla początkujących i jest bardzo podobny do języka C++. Oznacza to, że każdy, kto zna C, może pisać programy Arduino. Jeśli nie znasz C, możesz znaleźć darmowy kurs programowania C online, aby nauczyć się podstaw. Gdy już opanujesz język C, będziesz gotowy do nauki języka programowania Arduino.

Język programowania Arduino ma dwie podstawowe funkcje: setup i loop. Pierwsza z nich zostanie wywołana w momencie rozpoczęcia programu, a druga będzie działać w nieskończoność. Druga funkcja jest wywoływana, gdy program zostanie zakończony. Funkcje setup i loop są podobne do tych, których używają programiści C/C++. W obu językach zmienne muszą być zainicjalizowane, ale w Arduino zmienne są deklarowane i inicjowane na zero.

Po zakończeniu działania funkcji setup(), Arduino przejdzie do funkcji loop(). Funkcja loop jest funkcją główną i będzie działać w pętli aż do jej zakończenia. Funkcje wejściowe są podobne do funkcji setup, ale mogą mieć inną funkcjonalność. Na przykład funkcja PWM może włączyć diodę LED, gdy światło otoczenia spadnie poniżej określonego progu. Funkcje wejściowe są również ważne dla wielu innych celów, takich jak monitorowanie poziomu oświetlenia otoczenia.

W programie Arduino użytkownik powinien zadeklarować zmienne globalne do przechowywania wartości czujników i danych. Zmienne globalne są ważne, aby je śledzić. Dzięki temu program Arduino będzie łatwiejszy do odczytania. Pomocne będzie również to, że pisany przez użytkownika kod jest przenośny. W niektórych przypadkach przechowywanie kodu jest niemożliwe. Język programowania Arduino pozwala także na korzystanie z bibliotek, co będzie wygodniejsze przy tworzeniu projektu.

Zintegrowane środowisko programistyczne

Zintegrowane środowisko programistyczne (IDE) to oprogramowanie dla języka programowania Arduino. Pomaga pisać kod komputerowy dla Arduino i wgrywać go do fizycznej płytki. IDE nie zastępuje właściwego kompilatora i uploader’a Arduino. IDE dla Arduino pozwala Ci napisać kod komputerowy dla Twojego programu, ale potrzebujesz innych narzędzi programowych, aby Twój program został załadowany na płytkę. Przyjrzyjmy się bliżej IDE dla Arduino.

Arduino IDE zawiera wbudowany edytor kodu. IDE posiada konsolę, obszar komunikatów oraz przyciski do wgrywania i sprawdzania kodu. Dodatkowo IDE zawiera analizę kodu w locie oraz szereg innych funkcji. Chociaż Arduino ma odpowiednie IDE, nie jest ono tak elastyczne jak IDE C/C, które obsługuje bardziej skomplikowane środowisko programistyczne.

Dzięki IDE dla Arduino użytkownicy mogą pisać i debugować kod przy użyciu języka C++. Może również korzystać z klas C++. Brakuje w nim jednak funkcji main(). Zamiast tego zawiera wbudowane biblioteki, które ułatwiają integrację Twojego programu z płytką Arduino. IDE dla Arduino jest dostępne do pobrania za darmo online. Jeśli planujesz pisać duże programy, możesz również przejść na natywną konfigurację C++.

Na przykład, jeśli planujesz pisać kod C/C++, musisz utworzyć prototypy funkcji, zanim będziesz mógł je wykorzystać w projektach Arduino. Arduino IDE robi to automatycznie, ale nie jest to w 100% niezawodne. Musisz jeszcze zadeklarować zmienne globalne, jeśli chcesz z nich korzystać. Pozwalają one na nazwanie przechowywanych wartości i mogą być używane dla czujników, danych z Arduino i innych. Zmienna może zawierać nazwę i wartość początkową, a Ty możesz się do niej odwoływać w oprogramowaniu Arduino lub ze źródeł zewnętrznych.

Elastyczność

Kiedy szukasz języka programowania dla Arduino, trafiłeś we właściwe miejsce. Ta platforma sprzętowa typu open-source została zaprojektowana, aby umożliwić użytkownikom łatwe tworzenie interaktywnych urządzeń. Graficzny interfejs użytkownika (UI) pozwala tworzyć i dostosowywać projekty bez konieczności uczenia się skomplikowanego języka programowania. A ponieważ sprzęt jest wieloplatformowy, działa na różnych systemach operacyjnych, w tym Windows, Linux i Mac OSX.

Język Arduino zawiera graficzne środowisko programowania i elastyczny język programowania. Aby zaprogramować swoją płytkę, będziesz musiał zaimplementować funkcje setup() i loop(). Funkcja setup() zostanie wywołana raz, gdy program się rozpocznie i będzie wywoływana w nieskończoność, gdy się skończy. Język ten pozwala również na definiowanie zmiennych i ich inicjalizację, podobnie jak w programie C/C++. Gdy deklarujesz zmienne w swoim programie, musisz użyć rozszerzenia pliku.h.

Używanie języka Arduino jest niezwykle proste. Jest on tak elastyczny, że nawet początkujący mogą tworzyć projekty. IDE (Instant Digital Interface) pozwala na używanie wielu różnych języków, co ułatwia tworzenie fajnych projektów. Dzięki temu platforma Arduino jest chętnie wybierana przez różnych użytkowników. Nawet jeśli nie masz doświadczenia w programowaniu lub nie jesteś cudownym koderem, możesz używać platformy Arduino do budowania projektów i dzielenia się nimi ze znajomymi.

Język programowania Arduino jest łatwy w użyciu i może być wdrażany w systemach Windows, Mac lub Linux. Jest również przyjazny dla budżetu. Elementy można kupić jako tanie komponenty naukowe. Możesz użyć Arduino do tworzenia interaktywnych prototypów. Jego elastyczność pozwala na odkrywanie nowych rzeczy i jest doskonałym sposobem na poprawę swoich umiejętności i wiedzy. Może zrozumieć Twoją koncepcję i być jej posłuszny. Dlatego Arduino jest podstawowym narzędziem dla każdego, kto chce dowiedzieć się więcej o elektronice.

Wymaga operacji bitowych

Używanie operatorów bitowych jest niezbędne w języku programowania Arduino, ponieważ oszczędzają one pamięć i poprawiają wydajność. Istnieją trzy rodzaje operatorów bitowych: integer, floating point i double. Każdy z nich wpływa na pojedynczy bit lub grupę bitów i daje wynik. Operatory zmiennoprzecinkowe i podwójne zapiszą integralną część wyniku. Stosując operacje bitowe, należy wybrać typ danych do przechowywania wyniku.

Operatory są najprostszym sposobem przetwarzania liczb binarnych i wykonywania różnego rodzaju obliczeń. Operatory bitowe są wykorzystywane w informatyce do wielu różnych zastosowań, od sterowania różnymi funkcjami na chipie po połączenie Bluetooth. Ponadto są one wykorzystywane w oprogramowaniu kompresującym i sterownikach urządzeń. I, są one niezbędne dla grafiki i animacji. Oznacza to, że będziesz musiał wiedzieć, jak działają operatory bitowe, aby zrozumieć, jak skutecznie ich używać.

Operator % (reszta) porównuje dwa operandy i odsyła wartość niższego operandu, jeśli się zgadzają. Operatory te są używane do porównywania wartości liczbowych, łańcuchów i obiektów. Pozwalają również na porównywanie zmiennych, stałych i warunków. Dzięki temu możesz z łatwością porównywać wiele zmiennych i unikać nieoczekiwanych wyników. Jeśli jednak musisz porównać dwie wartości, które mają różne typy, powinieneś użyć operatora not equal to.

Używanie operatorów bitowych w języku programowania Arduino pozwala zaoszczędzić miejsce poprzez usunięcie zależności. Praca na poziomie poszczególnych bitów może spowodować, że duże fragmenty Twojego programu zostaną przepisane. Używanie operatorów bitowych jest niezbędne, gdy chcesz poprawić wydajność swojego oprogramowania. Nie są one jednak wymagane do korzystania z języka programowania Arduino. Pamiętaj więc, aby sprawdzić instrukcję obsługi zestawu instrukcji AVR w celu uzyskania szczegółowych informacji.

Obsługuje komentarze

Jeśli uczysz się języka programowania Arduino, powinieneś wiedzieć, że obsługuje on komentarze. Komentarze zaczynają się od znaku „#” i kontynuują parą ukośników. Są one ignorowane przez kompilator, ale możesz je dołączyć, aby wyjaśnić swój kod. Używanie komentarzy może również pomóc Ci w pozostawieniu notatek dla siebie lub innych programistów. Na przykład, w funkcji setup() możesz napisać „a=wartość c, b=wartość c”. Komentarz może mieć długość jednej linii, ale może też być całym blokiem.