Arduino Coding Environment and basic tools

What language is Arduino?

Arduino code is written in C++ with an addition of special methods and functions, which we’ll mention later on. C++ é uma linguagem de programação legível pelo homem. Quando você cria um ‘sketch’ (o nome dado aos arquivos de código Arduino), ele é processado e compilado para linguagem de máquina.

Arduino IDE

The Arduino Integrated Development Environment (IDE) is the main text editing program used for Arduino programming. É onde você estará digitando seu código antes de enviá-lo para o conselho que você deseja programar. O código Arduino é referido como esboços.nota: é importante usar a última versão do Arduino IDE. De vez em quando, verifique as atualizações aqui.

Arduino code example

As you can see, the IDE has a minimalist design. Existem apenas 5 títulos na barra de menu, bem como uma série de botões por baixo que lhe permitem verificar e enviar os seus esboços. Essencialmente, a IDE traduz e compila seus esboços em código que Arduino pode entender. Uma vez que o seu código Arduino é compilado, ele é então carregado para a memória da placa.

tudo o que o utilizador tem de fazer para começar a compilar o seu esboço é carregar num botão (um guia para isto pode ser encontrado em baixo).

Se houver algum erro no código Arduino, uma mensagem de aviso irá sinalizar para o usuário fazer alterações. A maioria dos novos usuários muitas vezes experimentam dificuldade em Compilar por causa dos rigorosos requisitos de sintaxe de Arduino. Se você cometer algum erro em sua pontuação ao usar Arduino, o código não irá compilar e você será recebido com uma mensagem de erro.

Monitor Serial e Plotter Serial

Arduino serial monitor pode ser aberto clicando no ícone da lupa no lado superior direito da IDE ou por baixo das ferramentas. O monitor serial é usado principalmente para interagir com a placa Arduino usando o computador, e é uma ótima ferramenta para monitoramento e depuração em tempo real. Para usar o monitor, terá de usar a classe de série.

o código de onde transfere circuito.io tem uma secção de teste que o ajuda a testar cada componente usando o monitor serial, como pode ver na imagem abaixo:

Arduino serial plotter é outro componente do Arduino IDE, que lhe permite gerar um gráfico em tempo real dos seus dados seriais. O serial plotter torna muito mais fácil para você analisar seus dados através de um display visual. Você é capaz de criar gráficos, gráficos de valor negativo, e realizar a análise de forma de onda.

Debugging Arduino Code and Hardware

Ao contrário de outras plataformas de programação de software, Arduino não tem um depurador de bordo. Os usuários podem usar software de terceiros, ou podem utilizar o monitor serial para imprimir processos ativos do Arduino para monitorar e depurar.

Usando a classe Serial, você pode imprimir para o monitor serial, debugging comentários e valores das variáveis. Na maioria dos modelos Arduino, este será usando alfinetes seriais 0 e 1 que estão conectados à porta USB.

estrutura de código

bibliotecas

em Arduino, assim como outras plataformas de programação líderes, existem bibliotecas embutidas que fornecem funcionalidade básica. Além disso, é possível importar outras bibliotecas e expandir as capacidades e recursos do Arduino board. Essas bibliotecas são divididas em bibliotecas que interagem com um componente específico ou aquelas que implementam novas funções.

para importar uma nova biblioteca, você precisa ir para Sketch > importar Biblioteca

além disso, no topo do seu .arquivo ino, você precisa usar ‘# include ‘ para incluir bibliotecas externas. Você também pode criar bibliotecas personalizadas para usar em esboços isolados.

Pin definições

para usar os pinos Arduino, você precisa definir qual pin está sendo usado e sua funcionalidade. Uma maneira conveniente de definir os pinos usados é usando:

‘# definir pinnumber pinName’.

a funcionalidade é tanto de entrada como de saída e é definida usando o método pinMode () na secção de configuração.

declarações

variáveis

sempre que estiver a usar o Arduino, terá de declarar variáveis globais e instâncias a serem usadas mais tarde. Em poucas palavras, uma variável permite que você nomeie e armazene um valor a ser usado no futuro. Por exemplo, você armazenaria dados adquiridos a partir de um sensor, a fim de usá-lo mais tarde. Para declarar uma variável você simplesmente define seu tipo, nome e valor inicial.vale a pena mencionar que declarar variáveis globais não é uma necessidade absoluta. No entanto, é aconselhável que você declare suas variáveis para facilitar a utilização de seus valores mais adiante.

instâncias

na programação de software, uma classe é uma coleção de funções e variáveis que são mantidas juntas em um único lugar. Cada classe tem uma função especial conhecida como construtor, que é usada para criar uma instância da classe. Para usar as funções da classe, precisamos declarar uma instância para ela.

configuração ()

cada esboço Arduino deve ter uma função de configuração. Esta função define o estado inicial do Arduino no arranque e corre apenas uma vez.

Aqui vamos definir o seguinte:

1. Pin funcionalidade usando a função pinMode
2. estado Inicial de pinos
3. Inicializar classes
4. Inicializar variáveis
5. lógica de Código

Loop()

A função loop é também uma obrigação para todos Arduino de desenho e executa a instalação de uma vez() é completo. É a função principal e como seu nome indica, ele corre em um loop vezes sem conta. O loop descreve a lógica principal do seu circuito.

Por exemplo:

nota: a utilização do termo “vazio” significa que a função não devolve quaisquer valores.

como programar Arduino

a lógica básica do Código Arduino é uma estrutura “if-then” e pode ser dividida em 4 blocos:

configuração – geralmente será escrita na seção de configuração do Código Arduino, e executa coisas que precisam ser feitas apenas uma vez, como a calibração do sensor.

entrada-no início do ciclo, leia as entradas. Estes valores serão usados como condições (“se”), tais como a leitura de luz ambiente de um LDR usando analogRead().

manipula dados-esta secção é usada para transformar os dados numa forma mais conveniente ou realizar cálculos. Por exemplo, o AnalogRead() dá uma leitura de 0-1023 que pode ser mapeado para um intervalo de 0-255 para ser usado para PWM.(see analogWrite ())

Output – this section defines the final outcome of the logic (“then”) according to the data calculated in the previous step. Olhando para o nosso exemplo do LDR e PWM, ligar um LED apenas quando o nível de luz ambiente vai abaixo de um determinado limiar.

bibliotecas de código Arduino

estrutura de biblioteca

uma biblioteca é uma pasta composta por arquivos com C++ (.cpp) code files and C++ (.h) ficheiros header.

A .h file descreve a estrutura da biblioteca e declara todas as suas variáveis e funções.

A .o arquivo cpp detém a implementação da função.

importar bibliotecas

a primeira coisa que você precisa fazer é encontrar a biblioteca que você deseja usar fora das muitas bibliotecas disponíveis online. Depois de baixá-lo para o seu computador, você só precisa abrir Arduino IDE e clicar em Sketch > incluir Biblioteca > gerir bibliotecas. Você pode então selecionar a biblioteca que você deseja importar para o IDE. Uma vez concluído o processo, a biblioteca estará disponível no menu sketch.no código fornecido por: circuito.io em vez de adicionar bibliotecas externas como mencionado anteriormente, nós fornecemos-lhes com a pasta de firmware. Neste caso, a IDE sabe como encontrá-los ao usar #include.

do Software ao Hardware

Há muito a ser dito sobre as capacidades de software de Arduino, mas é importante lembrar que a plataforma é composta de software e hardware. Os dois trabalham em conjunto para executar um sistema operacional complexo.

Code → Compile → Upload → Run

At the core of Arduino, is the ability to compile and run the code.

Depois de escrever o código no IDE, você precisa carregá-lo para o Arduino. Se carregar no botão enviar (o ícone da seta virado para a direita), irá compilar o código e enviá-lo se passar na compilação. Uma vez que seu upload está completo, o programa começará a correr automaticamente.

Você também pode fazer isso passo a passo:

1. primeiro, compile o código. Para isso, basta carregar no ícone verificar (ou carregar no sketch > verificar / compilar na barra de menu.

Como poderá ver, o ícone de verificação está localizado no canto superior esquerdo por baixo da marca “File” na secção do menu.

Uma vez que você tenha feito isso, Arduino vai começar a compilar. Uma vez terminado, você receberá uma mensagem de conclusão que se parece com este:

Como você pode ver, a linha verde na parte inferior da página diz que você está “terminado de compilar”. Se o seu código não for executado, você será notificado na mesma seção, e o código problemático será destacado para edição.depois de compilar o seu sketch, está na hora de O enviar.

1. escolha a porta Série A que o seu Arduino Está ligado de momento. Para fazer isto, carregue em Ferramentas > porta série no menu para designar a sua porta série escolhida (como mostrado anteriormente). Você pode então fazer upload do sketch compilado.
2. para enviar o desenho, carregue no ícone de envio ao lado do tique-taque. Em alternativa, poderá ir ao menu e carregar em Ficheiro> carregar. O seu Arduino LEDS vai piscar assim que os dados forem transferidos.

uma vez concluído, você será recebido com uma mensagem de completação que lhe diz que o Arduino terminou o upload.

configurar o seu IDE

A fim de ligar uma placa de Arduino ao seu computador, você precisa de um cabo USB. Ao usar o Arduino UNO, o USB transfere os dados do programa diretamente para o seu tabuleiro. O cabo USB é usado para alimentar o seu arduino. Você também pode executar seu Arduino através de uma fonte de energia externa.

Antes de poder enviar o código, existem algumas opções que precisa de configurar.

Escolha sua placa-você precisa designar qual placa Arduino que você vai usar. Faça isso clicando em Ferramentas > Board> sua placa.

escolha o seu processador-existem certas placas (por exemplo Arduino pro-mini) para as quais você precisa especificar qual o modelo de processador que você tem. Under tools > processor> selecione o modelo que você tem.

escolha a sua porta-para seleccionar a porta à qual o seu tabuleiro Está ligado, vá às ferramentas > Porto > COMX Arduino (esta é a porta série de Arduino).

Como instalar placas não-nativas (por exemplo, NodeMCU)

alguns modelos de placa não estão pré-instalados no Arduino IDE, portanto você terá que instalá-los antes que você possa enviar o código.

para instalar um tabuleiro não nativo como o NodeMCU, é necessário:

1. carregue nas Ferramentas > Boards> Boards Manager
2. procura pela placa que deseja adicionar na barra de pesquisa e carregue em “Instalar”.

algumas placas não podem ser encontradas através do administrador. Neste caso, terá de adicioná-los manualmente. Para fazer isto:

1. Carregue nos ficheiros > Preferências
2. no campo Gestor de placas adicionais, cole o URL do pacote de instalação do seu tabuleiro. Por exemplo, para nodeMCU, adicione o seguinte URL: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
3. Clique em OK
4. Vá em ferramentas > Placas de > Placas Manager
5. Procure o conselho que você deseja adicionar na barra de pesquisa e clique em “instalar”.

Depois de ter completado este passo, irá ver as placas instaladas na lista de painéis sob ferramentas.Nota: O processo pode diferir ligeiramente para placas diferentes.

Arduino: uma plataforma extremamente versátil

Arduino é muito mais do que um simples Microcontrolador. Com uma IDE expansiva e uma vasta gama de configurações de hardware, Arduino é realmente uma plataforma diversificada. A variedade de suas bibliotecas e seu design intuitivo faz dele um favorito para novos usuários e fabricantes experientes. Existem milhares de recursos comunitários para ajudá-lo a começar com hardware e software.à medida que você avança suas habilidades, você pode enfrentar problemas que requerem depuração, que é um ponto fraco do Arduino IDE. Felizmente, existem várias ferramentas e métodos para depurar Hardware e software Arduino. No próximo artigo, vamos olhar como depurar Arduino (e como testar o código Arduino), bem como como como usar simuladores e emuladores.