siden lanseringen Av Arduino open source-plattformen har merket etablert seg i sentrum av et ekspansivt open source-samfunn. Arduino økosystemet består av en mangfoldig kombinasjon av maskinvare og programvare. Allsidigheten Til Arduino og det enkle grensesnittet gjør Det til et ledende valg for et bredt spekter av brukere over hele verden fra hobbyister, designere og kunstnere til produktprototyper. arduino-kortet er koblet til en datamaskin VIA USB, hvor Den kobles Til ARDUINO development environment (IDE). Brukeren skriver arduino-koden I IDE, og laster den opp til mikrokontrolleren som utfører koden, interagerer med innganger og utganger som sensorer, motorer og lys.både nybegynnere og eksperter har tilgang til et vell av gratis ressurser og materialer for å støtte dem. Brukere kan slå opp informasjon om hvordan du setter opp sitt bord eller selv hvordan å kode På Arduino. Åpen kildekode bak Arduino har gjort det spesielt vennlig til nye og erfarne brukere. Det finnes tusenvis Av Arduino kode eksempler tilgjengelig på nettet. I dette innlegget tar vi deg gjennom noen grunnleggende prinsipper for koding For Arduino.

Planlegg Ditt Neste Arduino-Prosjekt>>

Arduino Kodingsmiljø og grunnleggende verktøy

hvilket språk Er Arduino?

Arduino-koden er skrevet I C++ med et tillegg av spesielle metoder og funksjoner, som vi nevner senere. C++ er et menneskelig lesbart programmeringsspråk. Når du lager en skisse (Navnet gitt Til Arduino-kodefiler), blir den behandlet og kompilert til maskinspråk.

Arduino IDE

ARDUINO Integrated Development Environment (IDE) Er det viktigste tekstredigeringsprogrammet som Brukes Til arduino programmering. Det er der du skal skrive opp koden din før du laster den opp til brettet du vil programmere. Arduino koden er referert til som skisser.

Merk: det er viktig å bruke den nyeste versjonen Av Arduino IDE. Fra tid til annen, se etter oppdateringer her.

Arduino kode eksempel

SOM DU kan se, HAR IDE en minimalistisk design. Det er bare 5 overskrifter på menylinjen, samt en rekke knapper under som lar deg kontrollere og laste opp dine skisser. I hovedsak oversetter IDE og kompilerer skissene dine til kode Som Arduino kan forstå. Når Arduino-koden er kompilert, lastes den deretter opp til styrets minne.

alt brukeren må gjøre for å begynne å kompilere skissen, er å trykke på en knapp (en veiledning til dette finner du nedenfor).

hvis Det er noen feil I arduino kode en advarsel vil flagge opp ber brukeren om å gjøre endringer. De fleste nye brukere opplever ofte problemer med å kompilere på Grunn Av Arduinos strenge syntakskrav. Hvis Du gjør noen feil i tegnsetting når Du bruker Arduino, koden vil ikke kompilere og du vil bli møtt med en feilmelding.

Seriell Skjerm og Seriell Plotter

Arduino seriell skjerm kan åpnes ved å klikke på forstørrelsesglassikonet øverst til høyre PÅ IDE eller under verktøy. Den serielle skjermen brukes hovedsakelig for å samhandle Med Arduino-kortet ved hjelp av datamaskinen, og er et flott verktøy for sanntidsovervåking og feilsøking. For å kunne bruke skjermen må Du bruke Serieklassen.

koden du laster ned fra circuito.io har en testdel som hjelper deg med å teste hver komponent ved hjelp av seriell skjerm, som du kan se på skjermbildet nedenfor: Arduino seriell plotter Er en annen komponent I Arduino IDE, som lar deg generere en sanntids graf av serielle data. Serieplotteren gjør det mye enklere for deg å analysere dataene dine via et visuelt display. Du er i stand til å lage grafer, negativ verdi grafer, og gjennomføre bølgeform analyse.

Debugging Arduino Kode og Maskinvare

I Motsetning Til andre programvareplattformer, Har Arduino ikke en innebygd debugger. Brukere kan enten bruke tredjeparts programvare, eller de kan bruke seriell skjerm til å skrive Ut Arduinos aktive prosesser for overvåking og feilsøking.

Ved Å bruke Seriell klasse, kan du skrive ut til seriell skjerm, debugging kommentarer og verdier av variabler. På De Fleste arduino modeller, dette skal bruke serie pins 0 og 1 som er koblet TIL USB-porten.

Kodestruktur

Biblioteker

I Arduino, som andre ledende programmeringsplattformer, er det innebygde biblioteker som gir grunnleggende funksjonalitet. I tillegg er det mulig å importere andre biblioteker og utvide Arduino bord evner og funksjoner. Disse bibliotekene er grovt delt inn i biblioteker som samhandler med en bestemt komponent eller de som implementerer nye funksjoner.

for å importere et nytt bibliotek, må du Gå til Sketch > Import Library

i tillegg, på toppen av Din .ino-fil, du må bruke ‘# include ‘ for å inkludere eksterne biblioteker. Du kan også opprette egendefinerte biblioteker som skal brukes i isolerte skisser.

Pin Definisjoner

For Å bruke arduino pins, må du definere hvilken pin som brukes og dens funksjonalitet. En praktisk måte å definere de brukte pinnene på er å bruke:

‘# define pinName pinNumber’.

funksjonaliteten er enten input eller output og er definert ved hjelp av pinMode () – metoden i setup-delen.

Deklarasjoner

Variabler

når Du bruker Arduino, må du deklarere globale variabler og forekomster som skal brukes senere. I et nøtteskall lar en variabel deg navngi og lagre en verdi som skal brukes i fremtiden. For eksempel vil du lagre data som er innhentet fra en sensor for å kunne bruke den senere. For å deklarere en variabel definerer du bare type, navn og startverdi.

det er verdt å nevne at deklarering av globale variabler ikke er en absolutt nødvendighet. Det er imidlertid tilrådelig at du erklærer variablene dine for å gjøre det enkelt å utnytte verdiene dine lenger nedover linjen.

Instanser

i programmering er en klasse en samling av funksjoner og variabler som holdes sammen på ett sted. Hver klasse har en spesiell funksjon kjent som en konstruktør, som brukes til å lage en forekomst av klassen. For å kunne bruke klassens funksjoner må vi erklære en forekomst for den.

Oppsett ()

Hver arduino-skisse må ha en oppsettfunksjon. Denne funksjonen definerer den opprinnelige tilstanden Til Arduino ved oppstart og kjører bare en gang.

Her definerer vi følgende:

1. Pin-funksjonalitet ved hjelp av pinMode-funksjonen
2. Initial state of pins
3. Initialiser klasser
4. Initialiser variabler
5. Kodelogikk

Loop ()

sløyfen funksjonen er også et must for Hver arduino skisse og utfører når setup() er fullført. Det er hovedfunksjonen, og som navnet antyder, går det i en løkke igjen og igjen. Sløyfen beskriver hovedlogikken til kretsen din.

For eksempel:

Merk: bruken av begrepet ‘tomrom’ betyr at funksjonen ikke returnerer noen verdier.

Slik programmerer Du Arduino

den grunnleggende Arduino-kodelogikken er en «hvis – da» – struktur og kan deles inn i 4 blokker:

Oppsett-vil vanligvis bli skrevet i oppsettdelen Av Arduino-koden, og utfører ting som bare må gjøres en gang, for eksempel sensorkalibrering.

Input-i begynnelsen av sløyfen, les inngangene. Disse verdiene vil bli brukt som forhold («hvis») som omgivelseslysavlesning fra EN LDR ved hjelp av analogRead ().

Manipuler Data – denne delen brukes til å transformere dataene til en mer praktisk form eller utføre beregninger. For eksempel Gir AnalogRead () en lesing av 0-1023 som kan kartlegges til et område på 0-255 som skal brukes TIL PWM.(se analogWrite ())

Output – denne delen definerer det endelige resultatet av logikken («da») i henhold til dataene beregnet i forrige trinn. Ser på vårt eksempel PÅ LDR og PWM, slå PÅ EN LED bare når omgivelseslysnivået går under en viss terskel.

Arduino Kode biblioteker

Bibliotek Struktur

et bibliotek er en mappe som består av filer Med C++ (.cpp) kodefiler Og C++ (.h) header filer.

Den .h-filen beskriver strukturen i biblioteket og erklærer alle dens variabler og funksjoner.

Den .cpp-fil holder funksjonen implementering.

Importere Biblioteker

det første du må gjøre er å finne biblioteket du vil bruke ut av de mange bibliotekene som er tilgjengelige på nettet. Etter at du har lastet den ned til datamaskinen, trenger du bare å åpne Arduino IDE og klikke På Sketch > Inkluder Bibliotek > Administrer Biblioteker. Du kan deretter velge biblioteket du vil importere TIL IDE. Når prosessen er fullført biblioteket vil være tilgjengelig i skisse menyen.

i koden levert av circuito.io i stedet for å legge til eksterne biblioteker som nevnt før, gir vi dem fastvaremappen. I DETTE tilfellet VET IDE hvordan du finner dem når du bruker # include.

Fra Programvare til Maskinvare

Det er mye å si Om Arduinos programvarefunksjoner, men det er viktig å huske at plattformen består av både programvare og maskinvare. De to jobber sammen for å kjøre et komplekst operativsystem.

Kode → Kompilere → Last Opp → Run

kjernen I Arduino er muligheten til å kompilere og kjøre koden.

etter at du har skrevet koden I IDE, må du laste Den opp Til Arduino. Ved Å klikke På Last opp-knappen (høyre pilikonet), vil kompilere koden og laste den opp hvis den passerte kompilering. Når opplastingen er fullført, vil programmet begynne å kjøre automatisk.

du kan også gjøre dette trinnvis:

1. først kompilere koden. For å gjøre dette klikker du bare på sjekkikonet (eller klikk på sketch > Bekreft / Kompilere i menylinjen.

som du kan se, er sjekkikonet plassert øverst til venstre under» Fil » – taggen i menyseksjonen.

Når Du har gjort Dette, Vil Arduino begynne å kompilere. Når det er ferdig, vil du motta en fullføringsmelding som ser slik ut:

som du kan se, forteller den grønne linjen nederst på siden at du er «ferdig kompilering». Hvis koden din ikke kjører, blir du varslet i samme seksjon, og den problematiske koden vil bli uthevet for redigering.

når du har samlet skissen din, er det på tide å laste den opp.

1. Velg serieporten Din Arduino er koblet til. For å gjøre dette klikker Du På Verktøy > Seriell port i menyen for å angi valgt seriell port(som vist tidligere ovenfor). Du kan deretter laste opp kompilert skisse.
2. for å laste opp skissen, klikk på opplastingsikonet ved siden av krysset. Alternativt kan du gå til menyen og klikke Fil > last opp. Din Arduino LYSDIODER vil flimre når dataene blir overført.

når du er ferdig, vil Du bli møtt med en fullføringsmelding som forteller Deg At Arduino er ferdig opplastet.

Sette OPP IDE

for å koble En Arduino bord til datamaskinen trenger DU EN USB-kabel. NÅR Du bruker Arduino UNO, OVERFØRER USB dataene i programmet direkte til brettet ditt. USB-kabelen brukes til å drive arduino. Du kan også kjøre Arduino gjennom en ekstern strømkilde.

Før du kan laste opp koden, er det noen innstillinger du må konfigurere.

Velg ditt bord-Du må angi hvilket Arduino-brett du skal bruke. Gjør dette ved å klikke Verktøy > Styret > Styret ditt.

Velg prosessoren din-det er visse brett (For Eksempel Arduino pro-mini) som du må spesifisere hvilken prosessormodell du har. Under verktøy > prosessor > velg modellen du har.

Velg port-for å velge porten som styret er koblet til, gå til verktøy > Port > COMX Arduino (Dette Er arduino seriell port).NodeMCU)

noen brettmodeller er ikke forhåndsinstallert I Arduino IDE, derfor må du installere dem før du kan laste opp kode.

for å installere et ikke-innfødt bord som NodeMCU, må du:

1. Klikk på verktøy > Boards> Boards Manager
2. Søk etter brettet du vil legge til i søkefeltet og klikk «installer».

Noen tavler kan ikke bli funnet gjennom Styrets Leder. I dette tilfellet må du legge dem til manuelt. For å gjøre dette:

1. Klikk På Filer> Innstillinger
2. lim INN NETTADRESSEN til installasjonspakken på brettet ditt i Feltet For Ekstra Brettbehandling. For eksempel, for nodeMCU, legg til FØLGENDE URL: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
3. Klikk OK
4. Gå til verktøy> Boards> Boards Manager
5. Søk etter brettet du vil legge til i søkefeltet og klikk «installer».

Når du har fullført dette trinnet, vil du se de installerte brettene i brettlisten under verktøy.

Merk: prosessen kan avvike noe for forskjellige brett.

Arduino: En Ekstremt Allsidig Plattform

Arduino er langt mer enn bare en enkel mikrokontroller. Med en ekspansiv IDE og et stort utvalg av maskinvarekonfigurasjoner, Er Arduino virkelig en mangfoldig plattform. Mangfoldet av bibliotekene og dens intuitive design gjør det til en favoritt for nye brukere og erfarne beslutningstakere. Det er tusenvis av fellesskapsressurser som hjelper deg med å komme i gang med både maskinvare og programvare.

Når du fremmer dine ferdigheter, kan du møte problemer som krever feilsøking, noe som er et svakt punkt I Arduino IDE. Heldigvis finnes det flere verktøy og metoder for å feilsøke arduino maskinvare og programvare. I neste artikkel skal vi se på hvordan du feilsøker Arduino (og hvordan du tester Arduino-kode), samt hvordan du bruker simulatorer og emulatorer.