7. díl o Arduinu – První aplikace

Po minulém díle již máme Arduino plně připojené k PC a je plně funkční. Nyní se tedy podíváme na to, jak vytvořit úplně první program, který na našem Arduinu budeme spouštět.

První a naprosto jednoduchý kód vypadá takto:

void setup() {

}

void loop() {

}

Pokud vás nyní napadlo, že tento kód vlastně vůbec nic nedělá, máte pravdu. Nedělá, nicméně jde o to, že je to úplný základ, bez kterého jakákoliv aplikace na Arduinu končí chybou. Proto si jej trochu rozvedeme.

První část funkce setup() se stará o to, co se má provést při prvním spuštění. Je to tedy přesně to, co se provede, když do Arduina nahrajeme kód. Je to to, co se provede, když Arduino připojíte k napájení a je jedno jestli přes USB nebo přes napájecí konektor. Také je to to, co se provede, když Arduino restartujete tlačítkem reset. Prostě se jedná o něco, co je spuštěno pouze jednou a vždy na začátku všeho. Kdyby jakékoliv připojení napájení či restartování nebo nahrání kódu byl počátek, tak tento kus kódu se provede na počátku všeho.

Za touto funkcí následuje další funkce s názvem loop(). Tato funkce se bude provádět do doby, dokud bude Arduino připojeno k napájení. Jde o cyklus, který je vykonáván po celou dobu života kódu – život kódu je doba, od nahrání kódu po přehrání nebo od připojení napájení do odpojení. Také to mohou být ale různé kombinace, jako například od připojení napájení do přehrání atd… Tímto jsem chtěl jen demonstrovat, co to přesně znamená, prostě co je ve funkci loop(), to se bude provádět do nekonečna.

První o co se tedy pokusíme, bude rozblikání diody. Nepůjde o nic složitého než jen o to, že se pokusíme na vteřinu rozsvítit diodu a na vteřinu ji vypnout. To vše neustále dokola.

Vzhledem k tomu, že jsem na začátku dílu nenapsal, že je zapotřebí bastl deska, dioda a propojující drátky, tak vás uklidním, není to zapotřebí. V pátém dílu jsme se totiž docela podrobně seznámili s deskou UNO.

Když se na díl podíváte, tak zjistíte, že u jedné z diod jsem zmínil, že je připojena k pinu 13, jedná se o diodu s označením L. To ale také znamená, že když zapíšeme jakýkoliv kód, který bude cokoliv dělat na pinu 13, že to tato dioda bude signalizovat.

Pojďme si tedy představit naprosto základní a jednoduchý kód, který tuto diodu donutí k tomu, aby se na vteřinu rozsvítila a na vteřinu zhasla.

void setup(){

pinMode(13,OUTPUT);

}

Toto je základní kód, je to jedna polovina z kódu, který musí každé Arduino mít viz několik odstavců výše. Tímto kódem říkáme, že pin číslo 13 bude použit jako výstup. Neděláme tím nic převratného a také výsledný kód není zrovna dlouhý.

Nyní bude následovat funkce loop(), která tento pin bude zapínat a vypínat. Kód je následující:

void loop() {

digitalWrite(13,HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(13,LOW);

delay(1000);

}

Tímto kódem říkáme, že se má zapnout pin číslo 13. Poté se má čekat jednu vteřinu a pak se pin číslo 13 má vypnout a zase se čekat jednu vteřinu. Takto pořád dokola, resp. do odpojení napájení, restartování či přehrání kódu něčím jiným.

Rozebereme si nyní funkci digitalWrite. Funkce digitalWrite má dva parametry. Tím prvním je pin, který se bude ovládat a tím druhým je stav, ve kterém se pin nachází. Tento stav může být buď HIGH nebo LOW ale jen v případě, že je funkcí pinMode nastaven jako OUTPUT – viz první část kódu.

  • HIGH znamená nastavení napájení na 5V (popř 3,3 na deskách co mají 3,3V, což není případ UNA)
  • LOW znamená nastavení 0V (zem)

Tímto je tedy rozebrána funkce digitalWrite a nyní se pojďme podívat na funkci delay(). Funkce delay má pouze jeden jediný parametr, kterým je číslo, které označuje dobu v milisekundách. To znamená, že pokud chceme, aby mezi jednotlivými procesy byl čas jednu vteřinu, zapíšeme 1000, protože jedna vteřina má právě tisíc milisekund.

Pokud tímto postupem budeme chtít zapsat jednu minutu, zapíšeme 60000, protože 60vteřin= 1000ms*60=60000ms. Tímto počítáním se můžeme dostat třeba i na dny, tedy jeden den je 24*60*60*1000 (hodiny*minuty*vteřiny*milisekundy). Tedy výsledná hodnota je 86400000. To si ale jistě dovede každý sám dopočítat, nicméně je vhodné místo čísla dosazovat proměnou, kterou budete dopočítávat.

Tedy deklarujete proměnou s názvem třeba doba a přiřadíte jí tuto hodnotu, která bude rozepsána:

int doba = 24*60*60*1000;

Nyní tuto hodnotu vložíme do funkce delay

delay(doba);

Takto jednoduše bude doba, jak dlouho se má čekat vložena do funkce. Tento zápis je daleko lepší, protože je na první pohled vidět, jak dlouho se bude čekat, na rozdíl od čísla, které budete muset pořád dopočítávat. Navíc, pokud se rozhodnete, že je doba příliš dlouhá a je zapotřebí ji zkrátit, dá se to udělat hned a nemusíte nic počítat, tedy pro následnou úpravu je tento kód o dost lepší.

Takto vypadá rozsvícená dioda L u pinu 3, když na Arduino pustíme předchozí kód, který jï měl na vteřinu rozsvítit a na vteřinu zhasnout.

PHOTO_ARDUINO


1. díl o Arduinu - Historie

Arduino je open-source platforma určená pro navrhování hraček a rychlou tvorbu prototypů nejrůznějších součástek. Platforma je založena na mikro-kontrolorech ATMega od firmy Atmel a grafickém vývojovém prostředí, které dá se říci, vychází z prostředí Wiring.

2. díl o Arduinu - typy desek

V současné době je na trhu opravdu velké množství nejrůznějších desek, které lze pro projekty v Arduinu použít. Některé jsou velmi vhodné, jiné vám budou způsobovat vrásky na čele. Jde totiž sehnat desku, pro jejíž programování je zapotřebí externí převodník, protože se sama přímo nedá připojit k PC.

3. díl o Arduinu - speciální typy desek

V minulém díle jsme se zaměřili na základní typy desek, na kterých je možné stavit projekty Arduino. Nyní se však pokusím zaměřit na speciální typy desek, které svůj účel mají, dá se říci svým způsobem předurčen. Jde totiž o desky, které nebudete potřebovat tak často, jako ty předchozí, ale v případě některých je dobré vědět, že existují, protože výsledné prototypování je díky nim o dost jednodušší.

4. díl o Arduinu – Shieldy

Arduino samo o sobě v některých verzích obsahuje různá vylepšení základní verze, viz mutace Arduina Uno na desky Ethernet nebo Bluetooth. Jako příklad si uvedeme připojení k Wi-Fi u stolního počítače.

5. díl o Arduinu – Seznamujeme se s deskou UNO

Než se pustíme do jakéhokoliv programování, popíšeme si trochu jednu z těch desek, kterou budeme ze začátku používat pro projekty. Touto deskou bude Arduino Uno. Arduino Uno je základní deska, která dovede pohánět všechny projekty, na kterých se budeme s Arduinem seznamovat.

6. díl o Arduinu – Připojujeme Arduino k PC a instalujeme IDE

Vývojové prostředí pro Arduino je napsané v jazyce Java. To znamená, že je dostupné pro všechny platformy, na kterých je Java dostupná, z těch hlavních zmíním Windows, Linux a Mac OS X, protože pro ty je již připravená instalace na oficiálních stránkách Arduina.

8. díl o Arduinu - Bastldeska

V minulém díle jsme si představili jednoduchou aplikaci. Byl to, dá se říci počátek všeho, co je zapotřebí pro to, abychom na Arduinu začali cokoliv dělat. A tak po stopách předchozího dílu se nyní podíváme na to, jak k Arduinu připojit skutečnou LED diodu, abychom nebyli omezeni pouze na tu jednu, která je připojena k pinu číslo 13 v případě desky UNO.

9. díl o Arduinu - Připojujeme LED diodu

V předminulém díle jsme si vysvětlili, jak Arduino pracuje a vytvořili jsme jednoduchý program, který nám rozblikal diodu, která byla připojena k pinu číslo 13 přímo na desce Una.

10. díl o Arduinu - Připojujeme LED diody seriově

V minulém díle jsme připojovali jen jednu LED diodu, nyní se ale podíváme na to, jak zapojit více diod tak aby svítily společně a aby jejich zapojení bylo sériové. Sériovým zapojením se rozumí, že diody budou zapojeny za sebou. To znamená, že do této větve dvou diod bude zapotřebí umístit jen jeden jediný odpor.

11. díl o Arduinu - připojujeme LED diody paralelně

Po vzoru předchozího dílu, kdy jsme připojovali dvě diody sériově s odporem na Arduino a jednoho před ním, kdy jsme připojovali pouze jednu LED diodu s odporem, se dnes podíváme na to, jak správně zapojit LED diody paralelně.

12. díl o Arduinu - Připojujeme LED diody sériovoparalelně

V minulých dílech jsme si řekli všechno o tom, jak se připojují LED diody sériově i paralelně. Nyní nastal čas, abychom diody zapojili oběma způsoby najednou. To vše z toho důvodu, že například takto jsou zapojeny diody v LED páscích, proto je možné je stříhat.

13. díl o Arduinu - Blikáme LED diody napřeskáčku

O tom, jak zapojit LED diody víme již snad vše, nepřekvapí nás sériové zapojení, nezapotíme se u paralelního a kombinace obou najednou, je už také za námi. Nyní se ale podíváme na to, jak připojit dvě diody nezávisle na sobě, budeme tedy tvořit dva okruhy, kdy každý bude ovládaný zvlášť.

14. díl o Arduinu - Knight rider

Po vzoru předchozího dílu, kdy jsme sepínali diody proti sobě na dvou okruzích, se dnes podíváme na to, jak vytvořit světlo, které mělo auto se jménem K.I.T.T. ze seriálu Knight Rider. Způsobů by se jistě našlo více, nicméně ten, který se zde pokusím popsat je podle mě ten nejjednodušší.

15. díl o Arduinu - 1. bitový sedmisegmentový displej

O LED diodách a Arduinu již víme vše, nyní tedy trochu postoupíme a pokusíme se zapojit sedmi-segmentový displej a budeme na něm zobrazovat číslo. Tento displej se tedy skládá ze sedmi segmentů, respektive z osmi, pokud počítáme i tečku, které jsou označeny písmeny od A do G.

16. díl o Arduinu - 1. bitový sedmisegmentový displej - loading effect

V minulém díle jsme si připojili jeden sedmisegmentový displej, který dovedl zobrazit pouze jedno jediné číslo. Na tomto displeji jsme pak následně zobrazili číslice od 0-9. Nyní se však podíváme na jednoduchý kód, který by nám měl vytvořit jednoduchý efekt, podobný tomu, který možná často vidíte, když něco načítáte.

17. díl o Arduinu - 2. bitový sedmisegmentový displej

V dílech minulých jsme se zaměřili na sedmisegmentový displej, který dovedl zobrazit pouze jednu číslici, zobrazili jsme na něm čísla od 0 do 9 a pak jsme si vytvořili jednoduchý načítací efekt.

18. díl o Arduinu - maticové zapojení LED diod

V minulých dílech jsme začali displeje, které byly složeny z LED diod. Zobrazovali jsme na nich čísla a v jednom případě jsme i simulovali načítání. A i přes to, že jsem kdysi řekl, že z diod co se zapojení týče, je to snad vše, budeme se v tomto díle k nim vracet, protože existuje ještě jedno zapojení, které jsme si sice představili již dříve, ale tentokrát jej ještě trochu vylepšíme.

19. díl o Arduinu - 4. bitový sedmisegmentový displej

V minulém díle jsme si něco řekli o tom, jak se zapojují LED diody do matice. Vše, co jsme se v minulém díle naučili, se nám nyní bude hodit, protože se dnes pokusíme zapojit 4bitový sedmisegmentový displej, který právě maticového zapojení využívá.

20. díl o Arduinu - Sériový monitor

Dnes si řekneme něco o sériovém monitoru. Arduino když pracuje, tak existuje možnost, díky které Arduino zpět počítači, ke kterému je připojeno po seriové lince posílá nejrůznější informace. Tyto informace mohou být buď hodnoty z nějakého čidla či čidel, informace o tom, jestli je dané relé sepnuté či konkrétní dioda svítí a mnoho dalšího.

21. díl o Arduinu - připojujeme senzor DHT-11

V minulém díle jsme načali sériový monitor a dnes se na něm pokusíme zobrazit první data z čidla. Čidlo, které budeme pro náš pokus používat má označení DHT-11. Tento typ čidla je velmi oblíbený, protože měří teplotu a vlhkost.

22. díl o Arduinu - připojujeme senzor DHT-22

Minule jsme si představili senzor DHT-11, který je sice velmi oblíbený, ale zároveň ne moc přesný, proto se dnes podíváme na jeho vylepšenou verzi, tedy na senzor DHT-22. Senzor DHT-22 má tyto vlastnosti.