Программируем Arduino. Основы работы со скетчами
Шрифт:
Давайте добавим эту переменную в скетч Blink, чтобы вместо жестко зашитого значения 200, определяющего продолжительность паузы, можно было использовать имя переменной:
int led = 13;
int delayPeriod = 200;
void setup {
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop {
digitalWrite(led, HIGH);
delay(delayPeriod);
digitalWrite(led, LOW);
delay(delayPeriod);
}
Везде в скетче, где прежде использовалось число 200, сейчас стоит ссылка на переменную delayPeriod.
Если теперь вы пожелаете заставить светодиод мигать
If
Обычно строки программы выполняются по порядку, одна за другой, без исключений. Но как быть, если потребуется изменить порядок выполнения? Что если какая-то часть скетча должна выполняться только при определенном условии?
Хорошим примером может служить выполнение фрагмента, только когда нажата кнопка, подключенная к плате Arduino. Такой код мог бы выглядеть примерно так:
void setup
{
pinMode(5, INPUT_PULLUP);
pinMode(9, OUTPUT);
}
void loop
{
if (digitalRead(5) == LOW)
{
digitalWrite(9, HIGH);
}
}
В этом случае условие (после оператора if) выполняется, если с контакта 5 прочитано значение LOW. Два знака «равно» == обозначают операцию определения равенства двух значений. Ее легко спутать с единственным знаком «равно», обозначающим операцию присваивания значения переменной. Оператор if говорит: если условие истинно (то есть выполняется), то должны быть выполнены команды в фигурных скобках. В данном случае команда, устанавливающая уровень напряжения HIGH на цифровом выходе 9.
Если условие ложно (не выполняется), то Arduino просто перешагнет через фигурные скобки и продолжит выполнение программы. В данном случае будет достигнут конец функции loop, и она запустится снова.
Циклы
По аналогии с выполнением некоторых операций по условию иногда в скетчах возникает необходимость повторять операции снова и снова. Конечно, вы и так получаете это поведение, помещая команды в функцию loop. То есть именно так действует Blink.
Но иногда требуется выполнить команды определенное число раз. Добиться этого можно с помощью команды for, позволяющей использовать переменную-счетчик. Например, напишем скетч, который мигает светодиодом 10 раз. Далее вы узнаете, почему это решение нельзя признать идеальным при определенных обстоятельствах, но сейчас оно вполне отвечает нашим потребностям.
// sketch 01_01_blink_10
int ledPin = 13;
int delayPeriod = 200;
void setup
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(delayPeriod);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(delayPeriod);
}
}
ПРИМЕЧАНИЕ
Это наш первый законченный скетч, поэтому его имя указано в строке комментария в начале файла. Все скетчи с подобными именами можно загрузить на веб-сайте автора www.simonmonk.org. Чтобы установить все скетчи в окружение Arduino,
распакуйте файл со скетчами в каталог Arduino, который находится в папке Documents (Документы). Среда разработки Arduino IDE автоматически создает эту папку при первом запуске.Команда for определяет переменную с именем i и присваивает ей начальное значение 0. За точкой с запятой (;) следует текст i < 10. Это условие продолжения цикла. Иными словами, пока значение i остается меньше 10, продолжают выполняться команды, заключенные в фигурные скобки.
Последний элемент в команде for — i++. Это сокращенная форма записи выражения i = i + 1, которое прибавляет 1 к значению i. Увеличение значения i на единицу происходит в конце каждого цикла. Это выражение гарантирует прекращение цикла, потому что, увеличивая i на 1, вы в конечном счете получите значение больше 10.
Функции
Функции — это способ группировки программных команд в удобный для использования блок. Функции помогают поделить скетч на управляемые и простые в использовании фрагменты.
Например, напишем скетч, который сначала быстро мигает светодиодом 10 раз, а затем начинает мигать с частотой один раз в секунду.
Прочитайте следующий листинг, а потом я объясню, как он работает.
// sketch 01_02_blink_fast_slow
int ledPin = 13;
void setup
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
flash(10, 100);
}
void loop
{
flash(1, 500);
}
void flash(int n, int delayPeriod)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(delayPeriod);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(delayPeriod);
}
}
Функция setup теперь включает строку flash(10, 100);. Она означает: «мигнуть 10 раз с периодом задержки delayPeriod 100 мс». Команда flash не является встроенной командой Arduino — вы создадите эту очень полезную функцию сами.
Определение функции находится в конце скетча. Первая строка в определении функции
void flash(int n, int delayPeriod)
сообщает Arduino, что определяется новая функция с именем flash, которая принимает два параметра, оба типа int. Первый параметр, с именем n, определяет, сколько раз светодиод должен мигнуть, а второй, с именем delayPeriod, определяет величину паузы после включения или выключения светодиода.
Эти два параметра можно использовать только внутри функции. Так, n используется в команде for, где определяет количество повторений цикла, а delayPeriod — внутри команд delay.
Функция loop скетча также использует функцию flash, но с более длинным периодом задержки delayPeriod и количеством повторений, равным 1. Так как эта команда находится внутри функции loop, она будет выполняться снова и снова, заставляя светодиод мигать непрерывно.
Цифровые входы
Чтобы извлечь максимум пользы из данного раздела, найдите короткий кусок провода или просто металлическую скрепку.
Загрузите следующий скетч и запустите его:
// sketch 01_03_paperclip