תכנות בקר ארדואינו
Arduino
התוכנית הראשונה
אחרי שעשינו הכרות עם הבקר וסביבת הפיתוח, ניגש עתה לכתוב את התוכנית הראשונה. ניקח תוכנית מוכנה, כדי לתרגל היכן כותבים את התוכנה? איך בודקים שהיא כתובה נכון בהתאם לכללי התחביר של השפה? איך מעלים (Upload) את התוכנית שכתבנו אל זכרון הבקר? ונבדוק שהיא אכן עושה מה שהתכווננו.
בהרבה מדריכים תמצאו שהתוכנית הראשונה נקראת BLINK, והיא גורמת לנורה על לוח הבקר להבהב. אנחנו נתחיל אם תוכנית אחרת שמציגה על המסך שורת טקסט שנגדיר בתוכנית.
דרוש:
בקר ארדואינו אונו
כבל USB
מחשב שבו מותקנת סביבת הפיתוח
שלבים:
1. נפתח את סביבת הפיתוח שהתקננו על המחשב. נקבל את המסך הבא:
2. על המסך נפתח לנו קובץ בשם sketch_sep13a, שם חסר משמעות, ולכן נשמור את הקובץ בשם בעל משמעות. כדי לשמור את הקובץ נבחר בראש המסך את תפריט FILE, ומתוך תת התפריט שנפתח נלחץ על SAVE AS (בממשק עברי כתוב - שמור בשם). בשלב זה נפתח ממשק רגיל של שמירת קובץ, נכתוב את השם הרצוי לנו - למשל FIRSTPROGRAM.
שימו לב!!! מותר להשתמש בשם הקובץ באותיות אנגליות, בספרות 0-9 ובקו תחתי _. כל שילוב אחר לא יתקבל.
3. כעת ניגש לכתיבת התוכנית. נעשה קליק עם העכבר באזור הלבן בו כותבים את התוכנית, ליד שורה 3. נעתיק את השורות הבאות אל המסך:
Serial.begin(9600);
Serial.print("My First Program");
חשוב!!! יש לשים לב להבחנה בין אותיות גדולות לקטנות, יש להקפיד שכל הסימונים ; . " יופיעו במדוייק.
4. נבצע שמירה של הקובץ או מתוך תפריט קובץ -> שמור, או על ידי לחיצה ביחד על כפתורים
CTRL + S. שמרנו את התוכנית הראשונה שלנו.
לאחר השמירה נבדוק שהתוכנית כתובה נכון לפי כללי התחביר. כדי לעשות זאת נלחץ על כפתור Verify בצורת V המצוי ראשון בסרגל התפריטים, ונסתכל בתחתית המסך, על אזור ההודעות לראות שהבדיקה הסתיימה בהצלחה.
בחלון השחור למטה יופיעו הודעות בזמן הקומפילציה. אם הכל תקין, יופיע בשורה הירוקה מעל חלון ההודעות "Done Compiling". אם ימצאו בעיות, תופיע שורה בכתום עם הסבר על הבעיה שזוהתה, וגם השורה בקרבתה זוהתה הבעיה תצבע בוורוד.
5. נטעין את התוכנית לבקר לאחר שעברה קומפילציה בהצלחה. נעשה זאת על ידי לחיצה על כפתור בצורה חץ שמצביע לכיוון ימין. במהלך הטעינה מבוצעת שוב קומפילציה, ובסיומה יהבהבו הנורות שמסומנות ב TX/RX על הבקר. הבהוב זה משמעותו שהתוכנה שכתבתם הועתקה לזכרון הבקר.
חשוב!!! אם לא בחרת מספר PORT בתפריט כלים (TOOLS) לפי מה שמחובר לבקר, לא תצליחו להשלים טעינה של התוכנית לבקר.
הסבר התוכנית הראשונה
התוכנית מורכבת משתי פונקציות: SETUP, LOOP. שתי הפונקציות הכרחיות לריצת התוכנית על הבקר.
אנחנו הוספנו שתי שורות לתוך הפונקציה SETUP. ניתן לראות כי חלק מהשורות בתוכנית צבועות בצבעים ירוק, טורקיז וכתום, וישנם גם קטעים בשחור. כל הקטעים הצבעוניים הם מילים שמורות של סביבת הפיתוח (יש מילון של מילים שמורות שמתוכו קובעים את הצבע). כאשר מתכנתים, משתמשים בקוד הצבעים כדי לדעת אם עשיתי טעות בהקלדה של התוכנה.
שתי שורות מתחילות במילה SERIAL ואחריה מופיעה נקודה (.) אחרי הנקודה מופיעה מילה נוספת, שונה בכל שורה. צורת כתיבה כזו בתוכנה מרמזת לנו שאנחנו משתמשים בסיפריה של פונקציות שקוראים לה SERIAL. סיפריה היא כמו ארגז כלים המכילה כל מיני
כלים למטרות שונות. שם הסיפריה מרמז לנו איזה סוג כלים יש בארגז.
SERIAL זה שם של סוג תקשורת המתנהל בין הבקר לבין המחשב
אליו חיברנו את הבקר. בעברית זה נקרא תקשורת טורית. הרעיון
הוא שהמידע עובר מהבקר למחשב וחזרה בטור, פריט אחרי פריט.
למשל: אם מעבירים מילה מהבקר כדי שתודפס על המסך, אז
מעבירים אות אחרי אות. זו פעולה שמתרחשת במהירות רבה,
כך שלא ניתן להבחין בפעולת ההעברה של אות אחרי אות.
בספריה SERIAL יש כלים שמאפשרים לנו להפעיל את התקשורת הטורית עם המחשב.
הפעולה הראשונה היא: BEGIN, פעולה זו מגדירה לבקר שהתוכנית שלנו הולכת להעביר מידע דרך כבל USB מהבקר למחשב וחזרה. הפקודה שולחת כפרמטר את קצב העברת הנתונים - שני הצדדים, הבקר והמחשב, צריכים לדעת באיזה קצב המידע עובר כדי לפענחו נכון וכדי לא לאבד מידע. הערך הנשלח ומגדיר את הקצב הוא ביחידות של בייט לשניה (BYTE/SEC).
הפעולה השניה בתוכנית היא: PRINT, פעולה זו מודיעה למחשב להציג את המידע שמופיע בתוך הסוגריים על המסך. בתוכנית כתבנו ביטוי בין גרשיים "MY FIRST PROGRAM" והמחשב מבין שהוא צריך להציג את כל מה שכתוב בין הגרשיים. הפקודה PRINT היא כמו הקלדה במעבד תמלילים והיא משאירה את הסמן אחרי האות האחרונה בביטוי. יש פקודה נוספת להדפסה על המסך שמודיעה למחשב להוריד את הסמן לשורה הבאה אחרי שסיים להדפיס את הטקסט. הפקודה היא PRINTLN ומשתמשים בה באותה הדרך כמו הפונקציה PRINT. ראו דוגמא בתמונה הבאה:
