ARDUINOボードだけで確認できるプログラムといえば、
LEDチカチカのようですね。
下がLEDチカチカのプログラムですが、C言語のmain()関数がありません。これは、main()関数で処理する内容が決まっているので省略してあるようです。
実際はC言語のコンパイラでエラーにならないように、main()関数も自動的に追加挿入されてコンパイルされます。
#define LED_PIN 13void setup() { pinMode(LED_PIN, OUTPUT);}void loop() { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_PIN, LOW); delay(1000);}それでは、プログラムの説明です。
#define LED_PIN 13LED_PIN という文字列を 13 と定義するプリプロセッサ命令です。プログラムの中で 13 と書きますと、後で何のことか忘れてしまいますから、13 とは書かずに、LED_PIN という文字列で表記できるようにするための定義文ですね。LEDのPIN番号のことだなと分かるということですね。
void setup() { pinMode(LED_PIN, OUTPUT);}戻り値が void 、つまり戻り値がなく、setup() の括弧の中が何も書いてないので引数もない、関数setup()ですが、特別な関数です。というのは、必ず最初に実行する関数だからです。プログラムの最初に、一度だけ初期化すれば良いような命令を記述する場合が多いです。
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
これを見ますと、 用意されているpinMode(,)という関数を利用して、マイコンのI/Oピンの属性を変える、つまり、I/Oピンの初期化処理を行うのだなと想像がつきます。
LED_PIN を OUTPUTモード、つまり13番ピンを出力用として使えるように初期化するということのようですね。(あくまで想像です)
調べてみますと、
pinMode(pin, mode)
ピンの動作を入力か出力に設定します。Arduino 1.0.1から、INPUT_PULLUPを指定することで、内部プルアップ抵抗を有効にできます。INPUTを指定すると、内部プルアップは無効となります。
【パラメータ】
pin: 設定したいピンの番号
mode: INPUT、OUTPUT、INPUT_PULLUP
【戻り値】
なし
mode として、INPUT、OUTPUT、INPUT_PULLUP のいずれかを記入しますが、どこかのファイルでこれらの文字列は、#define プリプロセッサ命令で定義されているものと思われます。この関数はC言語の標準関数ではなく、ARDUINOの開発側で用意してくれている関数です。こういう便利な関数がない場合は、自分でマイコンの説明書を読んで(普通は英文のままが多い)、その方法を学ばなくてはなりません。
void loop() { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_PIN, LOW); delay(1000);}さて、この loop() 関数も setup() 関数の次に実行してくれます。
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(1000);これもARDUINO側で用意した関数ですね。
見れば何となく分かりますが、説明書を見てみますと、
digitalWrite(pin, value)
HIGHまたはLOWを、指定したピンに出力します。
指定したピンがpinMode()関数でOUTPUTに設定されている場合は、
指定したピンがpinMode()関数でOUTPUTに設定されている場合は、
次の電圧にセットされます。
HIGH = 5V (3.3Vのボードでは3.3V)
LOW = 0V (GND)
指定したピンがINPUTに設定されている場合は、HIGHを出力すると20KΩの
HIGH = 5V (3.3Vのボードでは3.3V)
LOW = 0V (GND)
指定したピンがINPUTに設定されている場合は、HIGHを出力すると20KΩの
内部プルアップ抵抗が有効になります。LOWでプルアップは無効になります。
【パラメータ】
pin: ピン番号
value: HIGHかLOW
【戻り値】
なし
【パラメータ】
pin: ピン番号
value: HIGHかLOW
【戻り値】
なし
delay(ms)
プログラムを指定した時間だけ止めます。単位はミリ秒です(1,000ミリ秒=1秒)。
【パラメータ】
ms: 一時停止する時間 (unsigned long)。単位はミリ秒
このパラメータはunsigned long型です。32767より大きい整数を指定するときは、
【パラメータ】
ms: 一時停止する時間 (unsigned long)。単位はミリ秒
このパラメータはunsigned long型です。32767より大きい整数を指定するときは、
値の後ろにULを付け加えます。例 delay(60000UL);
【戻り値】
なし
【戻り値】
なし
さて、C言語の文法を踏襲しているのですが、大きく異なる部分があります。
それは、C言語の #include や #define などのプリプロセッサ命令の記述を少なくし開発効率を上げようとした結果こうなったのかなと善意解釈することにします。
#define LED_PIN 13void setup() { pinMode(LED_PIN, OUTPUT);}void loop() { digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_PIN, LOW); delay(1000);}上記のプログラムはC言語では、次のようになります。#include "WProgram.h"
#define LED_PIN 13
void setup () {
pinMode (LED_PIN, OUTPUT); // 13番ピンをデジタル出力設定
}
void loop () {
digitalWrite (LED_PIN, HIGH); // LEDを点灯
delay (1000); // 1秒待機
digitalWrite (LED_PIN, LOW); // LEDを消灯
delay (1000); // 1秒待機
}
int main(void)
{
init();
setup();
for (;;){
loop();
}
return 0;
}
なんかゴチャゴチャして見えますが、C言語ではmain()関数を最初に呼び
出すようにするだけです。
setup()関数やloop()関数を記述してありますが、
それらは直接には実行はしません。
それらの関数は、main()関数の中から呼び出されて実行するだけです。
init()関数は、マイコンの初期化のための各命令が、ARDUINOの統合開発
環境で自動的に作成されます。他の環境で開発する場合は、init()関数を
自分で作ります。マイコンの説明書を見ながら、淡々と事務的に作るだけ
です。一度作っておけば、再利用できますので、一度はマイコンの説明書をみながら作るのも勉強になって良いと思います。
ちょっと分かりずらいのは、次の部分かと思います。
for (;;){
loop();
}
これは、for文を理解しておかないと、意味不明となります。
for
for文は波カッコに囲まれたブロックを繰り返し実行します。
様々な繰り返し処理に活用でき、データやピンの配列と組み合わせて
使われることがあります。
for文のヘッダは3つの部分から成り立っています。
for (初期化; 条件式; 加算) {
//実行される文;
}
まず初期化が一度だけ行われます。
for文のヘッダは3つの部分から成り立っています。
for (初期化; 条件式; 加算) {
//実行される文;
}
まず初期化が一度だけ行われます。
処理が繰り返されるたびに条件式がテストされ、
trueならば波カッコ内の処理が実行され、加算が行われます。
次に条件式がテストされたときにfalseならば、
そこでループは終了します。
for(;;)のように省略された場合は、次の文または、波型括弧で挟まれた
部分が永久ループ状態となります。
