Programy Arduino – zalety i wady

W artykule Arduino i karoseria samochodu na przykładzie motoryzacyjnym pokazałem specyfikę Arduino. W artykule Sprzęt Arduino – zalety i wady omówiliśmy część sprzętową i występujące tam pułapki. W niniejszym artykule skoncentrujemy się na oprogramowaniu, które też ma istotne zalety, ale i mnóstwo wad.

W artykule wstępnym tej serii Wykorzystaj Arduino! pokazałem, jak łatwo można zacząć przygodę z Arduino. Zawsze trzeba pamiętać, że platforma Arduino to z jednej strony sprzęt: rozmaite, wręcz niezliczone, „płytki Arduino”, a z drugiej – oprogramowanie (pakiet ArduinoIDE), znakomicie ułatwiające pisanie programów oraz samo wpisywanie programów do pamięci mikrokontrolera.

Korzystamy z klocków – modułów sprzętowych. Jest jakaś płytka główna – ona oraz kilka elementów i modułów zewnętrznych tworzą interesujące urządzenie. Tak samo wygląda to od strony programowej. Też korzystamy z klocków – modułów.

Zalety „programowe” Arduino

Podstawową i niekwestionowaną zaletą jest darmowe oprogramowanie – przede wszystkim pakiet programowy Arduino IDE. To podstawowe narzędzie do tworzenia programów, kompilowania i wgrywania do procesora w płytce Arduino.

Sercem pakietu Arduino IDE jest kompilator języka C++ o nazwie AVR-GCC, który ma duże możliwości, ale jest trudny w obsłudze. Dla początkujących ogromną zaletą jest uproszczenie obsługi do granic możliwości. Do tego stopnia, że w Arduino wcale nie widać obowiązkowej funkcji

main()

wymaganej we wszystkich programach pisanych w języku C (C++).

Zamiast tego podstawą każdego programu – szkicu Arduino są dwie intuicyjnie akceptowalne funkcje

setup()

i

loop()

Pierwsza ma zawierać – opisywać wszystko to, co ma zostać wykonane jednorazowo, na początku pracy programu. Druga, zgodnie z nazwą, ma opisywać to, co ma być wykonywane cyklicznie, w pętli. Tę skrajnie uproszczoną, ale jasną i oczywistą koncepcję cenią głównie początkujący.

Genialną zaletą Arduino jest modułowość, nie tylko na poziomie sprzętu, ale też przy tworzenia programu. W kwestii sprzętowej mamy jakąś płytkę główną z mikroprocesorem i możemy do niej dołączać najrozmaitsze moduły. Analogicznie jest w warstwie programowej, gdzie mamy Arduino IDE, do którego w pewnym sensie dołączamy rozmaite moduły – moduły programowe.

Tylko jest kwestia, czy darmowy pakiet Arduino IDE „zna” te wszystkie płytki główne i wszystkie niezliczone moduły, jakie można znaleźć na rynku?

Otóż generalnie nie. Pakiet programowy Arduino IDE to swego rodzaju rama, stojak na moduły. Pakiet Arduino IDE „zna” tylko podstawowe płytki główne (rysunek 1), w szczególności Arduino Uno i inne z pierwotnej rodziny Arduino, które zawierają procesor ATmega328 lub podobny z rodziny AVR.

W przypadku takich „kanonicznych” płytek wybór – zmiana procesora to, najprościej biorąc, dostosowanie finalnego programu, jaki jest tworzony, do innej liczby i rozkładu nóżek oraz wielkości pamięci procesora wykorzystanego w danej płytce.

To akurat jest proste. Jednak do Arduino IDE można dodać opis innych płytek głównych, co jest możliwe za pomocą menedżera płytek (Boards Manager), co wykazują fioletowe strzałki na rysunku 1. Co ciekawe i bardzo ważne, oddzielnie można dodać kompletny opis innych płytek głównych z zupełnie innymi procesorami.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze majowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 5/2023). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełna wersja czasopisma umieszczona jest na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 5/2023 znajduje się tutaj.

 

Piotr Górecki

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (Cappuccino = 10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – CAPPUCINO (10 zł),
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery mam wysłać na podany adres e-mailowy.