Скетчи Arduino
Узнайте, как устроены скетчи и как они загружаются в Arduino.
Последняя редакция: 25.01.2022
В руководстве по началу работы (Windows, MacOS, Linux) вы загрузили скетч, который мигает светодиодом. В этом туториале вы узнаете, как работает каждая часть этого скетча.
Скетч (sketch) — это название, которое Arduino использует для программы. Это единица кода, которая загружается в Arduino-плату и выполняется на ней.
Комментарии
Первые несколько строк скетча Blink являются комментарием:
/*
* Blink
*
* The basic Arduino example. Turns on an LED on for one second,
* then off for one second, and so on... We use pin 13 because,
* depending on your Arduino board, it has either a built-in LED
* or a built-in resistor so that you need only an LED.
*
* http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink
*/
Всё, что находится между
/*
и
*/
игнорируется Arduino при выполнении скетча (символ
*
в начале каждой строки нужен только для того, чтобы комментарий выглядел красиво, и не является обязательным). Он нужен для людей, читающих код: чтобы объяснить, что делает программа, как она работает или почему она написана именно так. Хорошая практика — комментировать свои скетчи и поддерживать комментарии в актуальном состоянии при изменении кода. Это помогает другим людям учиться по вашему коду или модифицировать его.
Существует ещё один стиль для коротких однострочных комментариев. Они начинаются с
//
и продолжаются до конца строки. Например, в строке:
int ledPin = 13; // LED connected to digital pin 13
сообщение «LED connected to digital pin 13» — это комментарий.
Переменные
Переменная — это место для хранения какого-либо значения данных. У неё есть имя, тип и значение. Например, строка из приведённого выше скетча Blink объявляет переменную с именем
ledPin
типа
int
и начальным значением 13. Она используется для указания, к какому пину Arduino подключён светодиод. Каждый раз, когда имя
ledPin
появляется в коде, будет получено его значение. В этом случае автор программы мог бы и не создавать переменную
ledPin
а просто писать 13 везде, где нужно указать номер пина. Преимущество использования переменной в том, что становится проще перенести светодиод на другой пин: достаточно отредактировать только одну строку, в которой переменной присваивается начальное значение.
Однако часто значение переменной будет изменяться во время работы скетча. Например, вы можете сохранить значение, считанное со входа, в переменную. Подробнее в руководстве по переменным.
Функции
Функция (также известная как процедура или подпрограмма) — это именованный фрагмент кода, который можно использовать из других мест скетча. Например, вот определение функции
setup()
из примера Blink:
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT); // sets the digital pin as output
}
Первая строка содержит информацию о функции, например её имя — «setup». Текст до и после имени задаёт тип возвращаемого значения и параметры: они будут объяснены позже. Код между
{
и
}
называется телом функции: то, что функция делает.
Вы можете вызвать уже определённую функцию (либо в вашем скетче, либо как часть языка Arduino). Например, строка
pinMode(ledPin, OUTPUT);
вызывает функцию
pinMode()
передавая ей два параметра:
ledPin
и
OUTPUT
Эти параметры используются функцией
pinMode()
чтобы определить, какой пин и в каком режиме настроить.
pinMode(), digitalWrite() и delay()
Функция
pinMode()
настраивает пин либо как вход, либо как выход. Чтобы её использовать, передайте ей номер пина для настройки и константу INPUT или OUTPUT. Когда пин настроен как вход, он может определять состояние датчика, например кнопки; это рассматривается в туториале Digital Read Serial. В качестве выхода он может управлять исполнительным устройством, например светодиодом.
Функция
digitalWrite()
выводит значение на пин. Например, строка:
digitalWrite(ledPin, HIGH);
устанавливает
ledPin
(пин 13) в HIGH, или 5 вольт. Запись LOW на пин подключает его к земле, или 0 вольт.
Функция
delay()
заставляет Arduino ждать указанное количество миллисекунд перед переходом к следующей строке. В одной секунде 1000 миллисекунд, поэтому строка:
delay(1000);
создаёт задержку в одну секунду.
setup() и loop()
Существуют две специальные функции, которые являются частью каждого скетча Arduino:
setup()
и
loop()
Функция
setup()
вызывается один раз при запуске скетча. Это хорошее место для выполнения задач настройки, таких как установка режимов пинов или инициализация библиотек. Функция
loop()
вызывается снова и снова и является сердцем большинства скетчей. Вы должны включать обе функции в свой скетч, даже если они вам ни для чего не нужны.
Упражнения
1. Измените код так, чтобы светодиод горел 100 миллисекунд и не горел 1000.
2. Измените код так, чтобы светодиод включался при запуске скетча и оставался включённым.