Циклы ардуино: Как использовать циклы в Ардуино – RxTx.su

Для Arduino START • Знаток

Смартфоны, самолеты, автомобили, телевизоры, стиральные машины, холодильники и даже современные утюги имеют в своем составе микроконтроллеры, которые управляют этой самой техникой и осуществляют связь либо с человеком, либо с другими приборами. Не говоря уже про робототехнику, которая невозможна без микроконтроллеров. С данным набором вы научитесь работать с Arduino — модулем, содержащим микроконтроллер из популярного семейства AVR, который можно запрограммировать на четырех языках:


Очень простой и интуитивно понятный графический язык программирования, специально разработанный компанией «ЗНАТОК» для делающих самые первые шаги в программировании.

Внимание! В этом языке предусмотрен логический переход к профессиональному языку программирования С++. Это реально круто!

Для получения инструкций для работы с языком Graph Z перейдите по этой ссылке: https://znatok. ru/link/?startgraphz

Рекомендуем скачать последнюю версию Graph Z (версия 0.9) перейдя по ссылке: https://znatok.ru/link/?graphZ-installer


C++ язык программирования для продвинутых пользователей. На этом языке возможно решение профессиональных задач.

Для получения инструкций для работы с языком C++ перейдите по этой ссылке: https://znatok.ru/link/?startcpp


Графический язык программирования начального уровня, нашедший очень широкое распространение в мире. В данном наборе не для всех схем можно написать программы на данном языке, но понять, что такое алгоритмы, условия, циклы вполне по силам.

Для получения инструкций для работы с языком Scratch перейдите по этой ссылке: https://znatok.ru/link/?start-scratch


Python не является основным языком для программирования микроконтроллеров, но его можно использовать для управления устройствами.

Для получения инструкций для работы с языком Python перейдите по этой ссылке: https://znatok.ru/link/?start-python

Несмотря на то, что на упаковке указан возраст 8+, этот набор будет весьма полезен детям более старшего возраста, вплоть до студенческого, 18+ .

Вы можете начать с предложенных в красочной инструкции проектов, закачав готовые программ с флэшки, входящей в набор, а затем создать множество своих оригинальных проектов. Полученные знания помогут вам в учебе, а в дальнейшем, создавать новые образцы роботов, бытовой техники, компьютеров, смартфонов, работая в высокотехнологичных компаниях. А это уже не игрушки.

Скачать содержимое USB flash-накопителя для Arduino START

(рекомендуем, т. к. здесь самые последние обновления)

 Перед сборкой схемы обязательно прочитайте инструкцию!

Список уроков программирования Ардуино. | Оборудование, технологии, разработки

 


Урок 1. Введение. Общие сведения об Ардуино.

Урок 2. Плата Arduino UNO R3. Описание, характеристики.

Урок 3. Установка программного обеспечения Arduino IDE, подключение платы к компьютеру.

Урок 4. Основы программирования Ардуино на языке C.

Урок 5. Первая программа. Функции управления вводом/выводом. Кнопка, светодиод.

Урок 6. Обработка дребезга контактов кнопки. Интерфейс связи между программными блоками.

Урок 7. Классы в программах Ардуино. Кнопка как объект.

Урок 8. Цифровая фильтрация сигналов в программах для Ардуино.

Урок 9. Создание библиотеки для Ардуино.

Урок 10. Прерывание по таймеру в Ардуино. Библиотека MsTimer2. Параллельные процессы.

Урок 11. Программные таймеры в Ардуино. Циклы с различными временами периода от одного таймера.

Урок 12. Последовательный порт UART в Ардуино. Библиотека Serial. Отладка программ на Ардуино.

Урок 13. Аналоговые входы платы Ардуино. Чтение аналоговых сигналов. Измерение среднего значения сигнала.

Урок 14. EEPROM в Ардуино. Контроль целостности данных.

Урок 15. Указатели в C для Ардуино. Преобразование разных типов данных в байты.

Урок 16. Повышение надежности программ для Ардуино. Сторожевой таймер.

Урок 17. Рабочий проект Ардуино. Охранная сигнализация.

Урок 18. Подключение матрицы кнопок к Ардуино. Функция tone().

Урок 19. Семисегментные светодиодные индикаторы (LED). Режимы управления, подключение к микроконтроллеру.

Урок 20. Подключение семисегментного светодиодного (LED) индикатора к Ардуино. Библиотека управления индикатором.

Урок 21. Подключение к Ардуино LED индикаторов и матрицы кнопок, используя общие выводы.

Урок 22. Работа со временем в Ардуино. Проект спортивного секундомера.

Урок 23. Подключение ЖК (LCD) индикаторов к Ардуино. Библиотека LiquidCrystal.

Урок 24. Подключение аналоговых термодатчиков к Ардуино (LM35, TMP35, TMP36, TMP37). Рабочий проект термометра.

Урок 25. Кремниевые термодатчики серии KTY81 в системе Ардино. Проект термометра-регистратора.

Урок 26. Подключение термодатчиков DS18B20 к Ардуино. Библиотека OneWire. Точный Ардуино термометр-регистратор.

Урок 27. Термопары в системе Ардуино. Проект Ардуино термометра-регистратора  для высоких температур.

Урок 28. Униполярный шаговый двигатель в системе Ардуино. Библиотека Stepper.

Урок 29. StepMotor — библиотека управления шаговыми двигателями в системе Ардуино. Библиотека прерывания по таймеру 1 TimerOne.

Урок 30. Текстовые строки в Ардуино. Конвертирование данных в строки и наоборот. Класс String.

Урок 31. Драйвер шагового двигателя на Ардуино с управлением от компьютера. Протокол обмена данными с использованием AT команд.

Урок 32. Следящий электропривод с шаговым двигателем.

Урок 33. Биполярный шаговый двигатель в системе Ардуино.

Урок 34. STEP/DIR драйверы шаговых двигателей. Основные понятия. Протокол STEP/DIR.

Урок 35. Подключение STEP/DIR драйверов шаговых двигателей к Ардуино. Библиотека StepDirDriver.

Урок 36. Разработка Ардуино-контроллера элемента Пельтье. Импульсный (ключевой) регулятор напряжения.

Урок 37. Широтно-импульсная модуляция в Ардуино.

Урок 38. Ардуино-контроллер элемента Пельтье. Структура программы. Измерение выходных параметров контроллера.

Урок 39. Разработка контроллера элемента Пельтье. Интегральный регулятор мощности.

Урок 40. ПИД регулятор. Принцип действия, математическое описание, настройка.

Урок 41. Разработка контроллера элемента Пельтье. ПИД регулятор температуры.

Урок 42. Контроллер элемента Пельтье. Реализация пользовательского интерфейса и защитных функций.

Урок 43. Разработка контроллера элемента Пельтье. Программа верхнего уровня. Проверка, настройка устройства.

Урок 44. Контроллер элемента Пельтье. Другая версия программного обеспечения. Завершение проекта.

Урок 45. Другие платы Ардуино с микроконтроллерами ATmega168/328. Плата Arduino Nano.

Урок 46. Другие платы Ардуино с микроконтроллерами ATmega168/328. Плата Arduino Pro Mini.

Урок 47. Обмен данными между платами Ардуино. Основные понятия. Терминология.

Урок 48. Обмен данными между платой Ардуино и компьютером через интерфейс UART.

Урок 49. Обмен данными между платами Ардуино через интерфейс UART.

Урок 50. Помехоустойчивость и физическая среда стандартного интерфейса UART.

Урок 51. Радиальные интерфейсы RS-232 и RS-422.

Урок 52. Интерфейс ИРПС (цифровая токовая петля). Принцип действия, параметры, схемная реализация.

Урок 53. Плата MassDuino UNO LC (MD-328D). АЦП высокого разрешения (до 16 бит), расширенные функциональные возможности, полная совместимость с Arduino UNO.

Урок 54. Специфика программирования платы MassDuino UNO LC. Установка программного обеспечения, программирование АЦП, ЦАП, дополнительных цифровых выводов.

Урок 55. Работа с инкрементальным энкодером в Ардуино. Библиотека Encod_er.h.

Урок  56. Протокол последовательной передачи данных ModBus RTU.

Урок 57. Обмен данными между платой Ардуино и компьютером через UART по протоколу ModBus. Библиотека Tiny_ModBusRTU_Slave.

Урок 58. Обмен данными между платами Ардуино через UART по протоколу ModBus. Библиотека Tiny_ModBusRTU_Master.

Урок 59. Объединение нескольких плат Ардуино в локальную сеть с топологией “Общая шина”. Преобразование UART в последовательный интерфейс с одной сигнальной линией.

Урок 60. Интерфейс RS-485.

Урок 61. Аппаратная реализация интерфейса RS-485. Объединение плат Ардуино в локальную сеть RS-485.

Урок 62. Технология клиент-сервер.

Урок 63. Локальная сеть Ethernet. Модуль ENC28J60, его подключение к плате Ардуино.

Урок 64. TCP сервер и клиент на Ардуино. Библиотека UIPEthernet.

Урок 65. Аналогово-цифровые преобразования Ардуино в фоновом режиме. Библиотека BackgroundADC.

Урок 66. OSD-генератор MAX7456. Общее описание, функциональные возможности, параметры, подключение к плате Ардуино.

Урок 67. Ардуино-библиотека OSD-генератора MAX7456. Описание библиотеки, проблемы некорректной работы, исправленный вариант.

Урок 68. Практическое программирование OSD-контроллера MAX7456 в системе Ардуино. Создание и загрузка шрифтов, вывод информации на экран.

Урок 69. Протокол UDP. Создание UDP-сервера и клиента с помощью библиотеки UIPEthernet.

Урок 70. Протокол HTTP. Создание WEB-сервера на Ардуино. Использование HTML-кода.

Урок 71. Продолжение темы HTTP-протокола. Передача данных от клиента WEB-серверу с помощью GET-запросов.

Урок 72. HTTP-протокол (продолжение). Передача данных WEB-серверу с помощью POST-запросов.

Урок 73. ПИД-регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока. Разработка аппаратной части.

Урок 74. Регулировка скорости вращения двигателя без обратной связи. Измерение периода и частоты сигналов с помощью Ардуино.

Урок 75. Разработка ПИД-регулятора скорости вращения двигателя постоянного тока.

Урок 76. ПИД-регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока. Проверка работы, настройка на быстродействие и устойчивость.

 

 


 

 

Авторизация

Регистрация

*

*

Запомнить

Потеряли пароль?

Авторизация

Регистрация

Авторизация Регистрация

Генерация пароля

» Заблуждения об Arduino 2: Arduino «медленный»

Опубликовано by cybergibbons

Во втором посте о неверных представлениях об Arduino существует распространенная идея о том, что Arduino «медленная». Чаще всего я слышу это в контексте реагирования на действия пользователя, работы с несколькими датчиками, использования светодиодных или ЖК-дисплеев или работы в рамках контура управления. Люди советуют более быстрые микроконтроллеры, такие как серия ARM Cortex.

Давайте рассмотрим здесь основы:

  • ATmega328P на платах Arduino работает на частоте 16 МГц — это 16 миллионов циклов в секунду.
  • Инструкции ATmega328P занимают от 1 до 3 тактов (за исключением инструкций, связанных с подпрограммами, которые занимают 4 или 5 тактов). Среднее значение находится где-то между 1 и 2 для большинства скомпилированных C-кодов.
  • Тогда мы можем сделать вывод, что ATmega328P может выполнять не менее 8 миллионов инструкций в секунду!
  • Трудно напрямую перевести эти инструкции в строки кода C. То, что выглядит простым в C, может потребовать десятков инструкций, а то, что выглядит сложным, можно сделать за одну.
  • Мы по-прежнему можем сказать, что ATmega328P будет разрывать ваш код со скоростью узлов, намного быстрее, чем думает большинство людей.

Так почему люди говорят, что он медленный? Я бы назвал следующие причины:

  • Это 16 МГц, а ПК и телефоны большинства людей работают в диапазоне 1 ГГц, так что это не так уж много. Однако ATmega328P выполняет совсем другие задачи.
  • Он 8-битный, а большинство современных процессоров 32- или 64-битные. Это не имеет большого значения для проектов, использующих Arduino (но будет связано с моим следующим заблуждением!)
  • Частое использование delay() в коде Arduino. Delay() приводит к тому, что процессор просто перегружается — во время работы он не может делать ничего другого. Итак, если у вас есть 4 кнопки, которые предназначены для включения 4 соответствующих светодиодов на 2 секунды, система перестанет отвечать, если вы используете delay() для 2 секунд.
  • Частое использование Serial.print() в большинстве кодов для отладки или отчетов о состоянии. Arduino до 1.0 использует блокировку при отправке данных через последовательный порт.
    Это означало вывод строки из 80 символов в 9600 бит/с (по какой-то причине по умолчанию) заняло бы более 80 мс, в течение которых процессор больше ничего не мог делать! Даже теперь, когда он использует прерывания, вывод строк занимает много времени.
  • Slow digitalRead и digitalWrite — эти две функции на порядки (~60 циклов) медленнее, чем прямой доступ к порту (~1 цикл!). В результате тяжелый ввод-вывод может выглядеть медленным или скрытым.
  • Плохой код — Arduino исключительно прост в использовании без понимания какой-либо из основных концепций микроконтроллеров. В результате код иногда просто плохой.

Более быстрый микроконтроллер может замаскировать некоторые из этих проблем, но без понимания некоторых ключевых концепций (обработка прерываний и хорошо структурированные конечные автоматы) вы скоро снова столкнетесь с той же стеной.

Это не значит, что более быстрые микроконтроллеры иногда не нужны — все, что требует больших вычислительных мощностей, нуждается в чем-то большем — но во многих ситуациях Arduino более чем способен в руках хорошего разработчика.

Эта запись была размещена в рубрике Arduino, Без рубрики и помечена как arduino. Добавьте постоянную ссылку в закладки.

циклов Arduino добавляют такты, почему?

Простая история:

В данном случае примеры 2 и 3 совпадают (и обычно компилятор оптимизирует код и удаляет бесполезные инструкции). В этих примерах всего 2 инструкции:

  1. PORTB |= 0b00010000;
  2. ПОРТB &= 0b11101111;

Заключение для тех примеров код меняет только значение порта

Например 1 у вас есть 5 инструкций (1 раз за и 4 за каждую итерацию):

  1. int i = 0 (один раз для)
  2. я < 4
  3. ПОРТБ |= 0b00010000;
  4. ПОРТB &= 0b11101111;
  5. я++

Заключение для этого примера код изменяет значение порта и обрабатывает индекс for

Для того, чтобы понять, почему вы должны изучить, что делает компилятор и как работает процессор. Вот код сборки для ваших примеров

Пример 1

 PORTB:
        . ноль 4
петля():
        толчок рбп
        мов рбп, рсп
        mov DWORD PTR [rbp-4], 0
.L3:
        cmp DWORD PTR [rbp-4], 3
        jg .L4
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        или еакс, 16
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        и акс, 239mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        добавить DWORD PTR [rbp-4], 1
        джмп .l3
.L4:
        нет
        поп рбп
        рет
 

Пример 2

 ПОРТB:
        .ноль 4
петля():
        толчок рбп
        мов рбп, рсп
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        или еакс, 16
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        и акс, 239
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        или еакс, 16
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        и акс, 239mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        или еакс, 16
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        и акс, 239
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        или еакс, 16
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        mov eax, DWORD PTR PORTB[rip]
        и акс, 239
        mov DWORD PTR PORTB[rip], eax
        нет
        поп рбп
        рет
 

Пример 3

 ПОРТB:
        .					

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *