Arduino Programmieren

Übersicht 

Um Programme für das Arduino zu schreiben, benutzen eine integrierte Programmierumgebung (IDE), welche von David Mellis entwickelt wurde und sich stark an Processing orientiert. Dies macht uns den Einstieg besonders einfach – es gibt jedoch einige Unterschiede, wenn wir für einen Mikrocontroller programmieren. Für Arduino verwenden wir eine vereinfachte Variante von C/C++. Da Arduino auf Processing aufbaut sieht die Oberfläche und die Syntax beider Programme sehr ähnlich aus. Auch die Programmierumgebung sieht sehr ähnlich aus.

Integrierte Programmierumgebung (IDE)

Grundstruktur

Die Grundstruktur eines Programms beinhaltet immer die Funktion setup() und loop(). Dabei wird setup() nur einmal beim Start des Programms (entweder nach dem Übertragen auf das Board oder nach Drücken des Reset-Tasters) aufgerufen. In dieser Funktion setzt man die Pins als Ein- oder Ausgänge, aktiviert die Serielle Schnittstelle oder initialisiert externe Libraries. Die Funktion loop() wird durchgehend durchlaufen, solange das Arduino eingeschaltet ist.

#define LED_PIN 13
 
int counter = 0;
 
void setup() 
{
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop() 
{
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  delay(1000);
  counter++;
}

Variablen:

int (byte, int, uint, long, ulong)
Ganzzahlige Variablen
z.B. int x = 22;

float (double)
Fliesskomma Variablen
z.B. int y = 1.234;

char
Zeichen
z.B. char z = “a”;

String
Abfolgen von Zeichen
z.B. String testString = “Arduino”;

boolean
Schaltvariable
z.B. boolean state = false;

Operatoren:

Arithmetische Operatoren (+,-,*,/,=,%)
x = 3+2; // x = 5
y = 2-1; // y = 1
z = 5*2; // z = 10
i = 10/2; // i = 5
r = 9%5; // r = 4

Vergleichende Operatoren (,=,==,!=)

if(x<120) // Bedingung
{
  // Auszuführende Aktion
}

Boolsche Operatoren (&&,||,!)

if(digitalRead(2) == HIGH) // Bedingung
{
  // Auszuführende Aktion
}

Zusammengesetzte Operatoren (++,–,+=,-=,*=,/=)
x++ // x um eins erhöhen
y– // y um eins verringern
z+=2 // z um zwei erhöhen
i-=5 // i um fünf verringern

Kontroller:

if…

if(x>120)
{
  // Aktion wenn x grösser als 120
}

if…else

if(x>120)
{
  // Aktion wenn x grösser als 120
}
else
{
  // Aktion wenn x kleiner als, oder genau 120
}

for

for(int i=0; i<=255; i++) 
{
  // Setzt i von 0 bis 255
}

switch(var)
{
case 1:
  // Aktion wenn var 1 entspricht
  break;
case 2:
  // Aktion wenn var 2 entspricht
  break;
default:
  // Aktion wenn var weder 1 noch 2 entspricht
}

while

var = 0;
while(var<120)
{
  // Aktion welche sich 120 Mal wiederholt
  var++;
}

for(int i=0; i<200; i++)
{
  digitalWrite(5,i);
  sensorWert = analogRead(0);
  if(sensorWert>200)
  {
    i = 0; // Schleife verlassen
    break;
  }
  delay(100);
}

int checkSensor()
{
  if(analogRead>200)
  {
    return 1; // checkSensor ist nun 1
  }
  else
  {
    return 0; // checkSensor ist nun 0
  }
}