Язык программирования Ардуино С: просто о сложном
Одними из популярных языков программирования являются С++ и его прародитель С. Они стали основой для Ардуино, что используется в роботостроении и прототипировании простых систем в области электроники.
Его минимальные возможности – создание автоматических кормушек для домашних животных и подключение внешнего светодиода, управлять которым будет созданная прошивка. Это далеко не все на что способен этот язык программирования. Давайте познакомимся с ним поближе.
Преимущества Ардуино
Язык программирования Ардуино ориентирован на новичков и любителей. При погружении в среду разработки Arduino IDE, которая доступна для бесплатного скачивания, можно создать любой тип скетча (программы). Она основана на Java и проста в изучении, а применять ее можно во многих сферах жизни.
Сопрягается среда с различными операционными системами: MacOs, Windows и Linux.
В Arduino IDE можно подключить любую библиотеку для расширения функций. Так как в ней открыт исходный код, любой желающий может создать свою библиотеку и интегрировать ее. Кроме того, она содержит текстовый редактор, препроцессор, и компилятор.
Стандартная версия среды доступна на английском, но ее легко можно перевести на другие языки, в том числе на русский.
Программы сопрягаемые с Ардуино
Существует несколько программ, которые облегчают взаимодействие с Ардуино:
- Processing – по функционалу подобна среде Arduino IDE и также разработана с помощью Java. Дополнена библиотекой Serial, которую можно скачать при желании. Она позволяет сопрягать данные, передаваемые от платы в Processing и обратно. При этом плата будет работать с компьютера.
- B4R – основана на языке Basic с открытым исходным кодом и также поставляется бесплатно. Он прост в изучении и является более совершенной версией классической Visual Basic.
- Progromino – платная программа, дополняющая код самостоятельно. То есть она сама предложит способы правильно использовать одну из функций. Это еще более упрощенная среда для работы с платами Ардуино.
Дополнительных программ и инструментов огромное количество. Начните использовать одну из трех предложенных, чтобы облегчить работу.
Будущее Ардуино
Уже несколько лет Ардуино С является лучшим языком программирования для создания микроконтроллеров. Несмотря на наличие большого количества конкурентов, в ближайшем будущем ни одна среда и язык не смогут заменить его в полной мере.
Также можно столкнуться с подделками, которые внешне плохо отличимы от оригинала, но могут повлечь к разработке неработающего продукта.
Для любителей JavaScript есть платы, поддерживающие их интерпретаторы в работе микропроцессоров. Да, язык отличается высокой скоростью получения желаемого, но продукт будет более дорогостоящим. В этом он значительно проигрывает Arduino.
Заключение
Язык программирования Ардуино С и его среда разработки Arduino IDE по праву наиболее удобные инструменты для создания простейших систем робототехники, электроники и автоматики. Даже если вы никогда не пользовались ими, но вам интересно начать – пробуйте. Освоить их не составит большого труда и не потребует долгосрочного обучения.
Можно использовать Ардуино С как хобби. Он позволит создать удобные и практичные продукты, которые облегчат жизнь. А со временем вы найдете более интересные варианты применения своим знаниям. Познавайте новое и экспериментируйте!
Больше интересных новостей
Лучшие книги для начинающих программистов: ТОП-5
Почему расширения Google Chrome никому не нужны?
Ранние версии Windows: хронология версий
Лучшие примеры страниц ошибок 404
Arduino.ru
Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах.
Базовые и полезные знания, необходимые для успешного программирования под платформу Arduino:
- Начало работы с Arduino в Windows
- Работа с Arduino Mini
- Цифровые выводы
- Аналоговые входы
- Широтно-импульсная модуляция
- Память в Arduino
- Использование аппаратных прерываний в Arduino
- Перепрошивка контроллера Atmega8U2 для Arduino Uno и Mega2560
- Переменные
- Функции
- Создание библиотек для Arduino
- Использование сдвигового регистра 74HC595 для увеличения количества выходов
- Прямое управления выходами через регистры микроконтроллера Atmega
Справочник языка Ардуино
Язык Arduino можно разделить на три раздела:
Операторы
Управляющие операторы
Синтаксис
- ; (semicolon)
- <> (curly braces)
- // (single line comment)
- /* */ (multi-line comment)
Арифметические операторы
- = (assignment)
- + (addition)
- — (subtraction)
- * (multiplication)
- / (division)
- % (modulo)
Операторы сравнения
- == (equal to)
- != (not equal to)
- <(less than)
- > (greater than)
- <=(less than or equal to)
- >= (greater than or equal to)
Логические операторы
Унарные операторы
- ++ (increment)
- — (decrement)
- += (compound addition)
- -= (compound subtraction)
- *= (compound multiplication)
- /= (compound division)
Данные
Константы
- HIGH | LOW
- INPUT | OUTPUT
- true | false
- Целочисленные константы
- Константы с плавающей запятой
Типы данных
Преобразование типов данных
Область видимости переменных и квалификаторы
Функции
Цифровой ввод/вывод
Аналоговый ввод/вывод
- analogRead()
- analogReference()
- analogWrite()
Дополнительные фунции ввода/вывода
Работа со временем
Математические функции
Тригонометрические функции
Генераторы случайных значений
Внешние прерывания
- attachInterrupt()
- detachInterrupt()
Функции передачи данных
Библиотеки Arduino
Servo — библиотека управления сервоприводами.
EEPROM — чтение и запись энергонезависимой памяти микроконтроллера.
SPI — библиотека, реализующая передачу данных через интерфейс SPI.
Stepper — библиотека управления шаговыми двигателями.
Авторизация
Примеры
Изменяем яркость светодиода — плавное изменение яркости светодиода функцией analogWrite().
Мигаем светодиодом — пример подключения светодиода к Arduino и работы с ним
Тактовая кнопка — считывание состояния кнопки
Мигаем светодиодом без delay() — еще один, более практичный способ мигать светодиодом
Программирование Ардуино
Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++ и скомпонован с библиотекой AVR Libc и позволяет использовать любые ее функции. Вместе с тем он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах.
Справочник языка Ардуино
Операторы
Управляющие операторы
Синтаксис
- ; (точка с запятой)
- <> (фигурные скобки)
- // (одностроковый коментарий)
- /* */ (многостроковый коментарий)
- #define
- #include
Арифметические операторы
- = (оператор присваивания)
- + (сложение)
- — (вычитание)
- * (умножение)
- / (деление)
- % (остаток от деления)
Операторы сравнения
- == (равно)
- != (не равно)
- <(меньше чем)
- > (больше чем)
- <=(меньше или равно)
- >= (больше или равно)
Логические операторы
Указатели доступа
Битовые операторы
- & (побитовое И)
- | (побитовое ИЛИ)
- ^ (побитовое XOR или исключающее ИЛИ)
- ~ (побитовое НЕ)
- <<(побитовый сдвиг влево)
- >> (побитовый сдвиг вправо)
Составные операторы
- ++ (инкремент)
- — (декремент)
- += (составное сложение)
- -= (составное вычитание)
- *= (составное умножение)
- /= (составное деление)
- &= (составное побитовое И)
- |= (составное побитовое ИЛИ)
Данные
Константы
- HIGH | LOW
- INPUT | OUTPUT| INPUT_PULLUP
- true | false
- целочисленные константы
- константы с плавающей точкой
Arduino
Язык программирования Arduino — это по сути своей стандартный C++, но немного «доработанный напильником», чтобы новичкам было проще начать использовать платформу, а уже потом начать постигать тонкости программирования.
Программы для Arduino называются скетчами (от английского sketch — набросок). Стандартное расширение для таких файлов — ino. Перед компиляцией такие файлы обрабатываются препроцессором arduino, который:
— создает функцию main() , прописывая туда все необходимые действия;
— вставляет необходимые заголовочные файлы используемых стандартный библиотек.
Программист должен создать две обязательные функции: setup() и loop() . Первая вызывается один раз при старте, вызов второй происходит в бесконечном цикле.
Вот так выглядет простейшая программа для Arduino:
void setup() < pinMode(13, OUTPUT); >void loop()
Это своего рода «hello world» для Arduino — скетч, при запуске которого плата мигает встроенным светодиодом.