Arduino nyelv

Az Arduino, Massimo Banzi és más alapítók alkotása. Ez egy olcsó mikorkontroller board, ami még a kezdők számára is lehetőséget biztosít bonyolult és összetett elektronikai szerkezetek megvalósítására. Az Arduinót hozzá lehet kapcsolni mindenféle égőhöz, motorhoz, szenzorhoz és egyéb eszközökhöz. A programozási nyelve pedig rendkívül könnyen tanulható. Arduinot használva építhető interaktív kijelző, mozgó robot vagy bármi amit el lehet képzelni.

Szoftver

Az Arduino IDE egy kereszt-platformos Java nyelven írt fejlesztőkörnyezet, amely segítségével Arduino programokat készíthetünk, tesztelhetünk, majd az Arduino Board-okra tölthetjük. Az induláshoz a fejlesztőeszköz több mintaprogramot tartalmaz, amelyek segítségével egyszerűen megtanulhatjuk, hogyan tudunk LED-et villogtatni, fényerőt szabályozni, vagy a számítógéppel kommunikálni USB-n keresztül. Az Arduino programokat egy C/C++ alapú programozási nyelven írhatjuk, így az ezeket a nyelveket ismerők könnyen kiismerhetik magukat a környezetben. AZ IDE-hez tartozik a "Wiring" nevezetű C/C++ programkönyvtár, amellyel egyszerűen végezhetjük el a leggyakoribb input/output műveleteket.

Szintaktika

A nyelv a C nyelvből ered, attól kevés dologban különbözik. Az alábbiakban főként ezeket az eltéréseket részletezzük.

A programok három fő részre bonthatóak: struktúra (vezérlési szerkezetek), értékek (változók és konstansok) és függvények.

Struktúra

• setup() {...}: a mikrovezérlő indulásakor, egyszer fut le, az indításért felel.
• loop() {...}: végtelenségig (a mikrovezérlő kikapcsolásáig) ismétlődik, a folyamatos működést vezérli.

Vezérlési szerkezetek

A C nyelvvel azonosak az if, for, switch, do ... while, break, continue, return parancsok. Arduinoban használható a goto is.

A kommentek, a #define és a #include is a C-vel azonosak.

Pointer hozzáférési operátorok

A C-vel azonosan használható:

• *: nem-hivatkozás operátor
• &: hivatkozás operátor

Változók

Konstansok

• HIGH | LOW: logikai értékek (magas/alacsony, igaz/hamis)
• INPUT | OUTPUT | INPUT_PULLUP: láb (pin) üzemmódjai (bemenet, kimenet, felhúzott bemenet)
• LED_BUILTIN: beépített LED-ek
• true | false: igaz/hamis
• integer constants: egész konstansok (pl. 2)
• floating point constants: tört konstansok (pl. 3.14)

Adattípusok

A legtöbb adattípus megegyezik a C-belivel:

• void
• boolean
• char
• unsigned char
• byte
• int
• unsigned int
• word
• long
• unsigned long
• short
• float
• double
• string = char array
• String = object
• array

Konverzió

• char()
• byte()
• int()
• word()
• long()
• float()

Változók hatásköre és megszorítások

• variable scope
• static
• volatile
• const

Segédprogramok

• sizeof(): adott változó mérete bájtban
• PROGMEM

Függvények

Digitális I/O

• pinMode(): beállítja egy pin (láb) módját (kimenet/bemenet)
• digitalWrite(): igaz/hamis (HIGH/LOW) értéket állít egy lábra
• digitalRead(): beolvassa egy lábon lévő bejövő logikai értéket

Analóg I/O

• analogReference()
• analogRead(): beolvassa egy lábon lévő bejövő analóg értéket, számként
• analogWrite(): PWM jelet állít be egy lábra

Due & Zero only

• analogReadResolution()
• analogWriteResolution()

Haladó I/O

• tone()
• noTone()
• shiftOut()
• shiftIn()
• pulseIn()

Idő

• millis()
• micros()
• delay()
• delayMicroseconds()

Matematika

• sin(), cos(), tan()
• min(), max()
• abs()
• constrain()
• map()
• pow()
• sqrt()

Karakterek

• isAlphaNumeric()
• isAlpha()
• isAscii()
• isWhitespace()
• isControl()
• isDigit()
• isGraph()
• isLowerCase()
• isPrintable()
• isPunct()
• isSpace()
• isUpperCase()
• isHexadecimalDigit()

Véletlenszámok

• randomSeed()
• random()

Bitek és byte-ok

• lowByte()
• highByte()
• bitRead()
• bitWrite()
• bitSet()
• bitClear()
• bit()

Külső megszakítások

• attachInterrupt()
• detachInterrupt()

Megszakítások

• interrupts()
• noInterrupts()

Kommunikáció

• Serial
• Stream

USB (32u4 alapú boards-ok és Due/Zero only)

• Keyboard
• Mouse

Mintaprogram

A következő program egy egyszerű Arduino program, amely egy csatlakoztatott LED-et kapcsol be és ki csatlakoztatott nyomógomb segítségével.

/*
* Nyomogomb
*/

int ledPin = 9;     // LED Pin9-re kötve 
int inputPin = 2;   // nyomógomb Pin 2-re kötve
int val = 0;        // a nyomógomb állapotát tároló változó

void setup() 
{
    pinMode(ledPin, OUTPUT);    // a LED-hez tartozó láb kimenet
    pinMode(inputPin, INPUT);   // a nyomógombhoz tartozó láb bemenet
    digitalWrite(ledPin, LOW);  // LED kikapcsolása
}

void loop()
{
    val = digitalRead(inputPin);    // nyomógomb  állapotának lekérdezese
    if (val == HIGH) // ha a nyomógomb nincs lenyomva
    { 
        digitalWrite(ledPin, HIGH); // LED bekapcsolása
    } 
    else // különben
    {
        digitalWrite(ledPin, LOW);  // LED  kikapcsolása
    }
}

Kapcsolódó oldalak

• https://www.arduino.cc/en/Main/AboutUs
• https://www.arduino.cc/en/Main/FAQ
• http://www.circuitstoday.com/story-and-history-of-development-of-arduino
• https://arduinohistory.github.io/
• http://www.ladyada.net/learn/arduino/

Források

• https://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage
• http://www.circuitstoday.com/story-and-history-of-development-of-arduino