• Familiarizarea cu operațiunile cu pinii Arduino
• Reamintirea cunoștințelor de bază din C

• pinMode, digitalWrite, HIGH, LOW, LED
• for, if, while, vector

Variabilele sunt folosite pentru a stoca diverse informații de tipuri diferite.

variabile.c

#include <stdio.h>
 
int main(void) 
{
      int variable_number = 10;
      char variable_character = 'c';
      float variable_fractional_number = 10.25;
      return 0;
}

Vectorii sunt variabile mai complexe de o dimensiune specifică, setată, care pot stoca o listă de valori. De exemplu:

variabile.c

#include <stdio.h>
 
int main(void) 
{
      int arr1[6];
      int arr2[] = { 1,2,3,4,5,6};
      char arr3[] = {'a', 'b', 'c', 'd'};
      char arr4[6] = "hello";
      return 0;
}

Propoziția if este o propoziție condițională folosită pentru a executa instrucțiuni în funcție de anumite condiții. Construcția if-else se traduce prin “dacă - altfel”:

if_else.c

#include <stdio.h>
 
int main(void) 
{
      int a = 10;
      if (a == 10) { // Dacă a este egal cu 10          
         // Fă operații dacă a este 10
      } else { // Altfel
         // Fă operații când a este diferit de 10
      }
      return 0;
}

Structura for este o structură repetitivă în funcție de o condiție. Mod de utilizare:

for.c

#include <stdio.h>
 
int main(void) 
{
      //for(initialization, condition, operation) {}
      int i;
      for (i = 0; i <= 10; i++) {
          printf("%d ", i); // show i;
      } 
      return 0;
 
      // Codul de mai sus va afișa: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
}

Accesarea unei anumite valori dintr-un vector se face prin index-ul(poziția) valorii din vector.

vector.c

#include <stdio.h>
 
int main(void) 
{
      int i;
      int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
      int sum = 0;
 
      printf("%d\n", arr[2]); // afișează 3
 
      for (i = 0; i < 9; i++) { // Pozițiile în vector încep de la 0!!
 
          sum = sum + arr[i]; // calculăm suma tuturor elementelor din vector
      } 
 
      return 0;
}

Funcțiile separă sarcini diferite, complexe în părți mai mici care sunt mai ușor de înțeles și programat. Avantajul este că putem refolosi aceste secțiuni de oricâte ori avem nevoie, fără a mai rescrie acele zone de cod de la 0. De asemenea, acestea sunt extrem de utile pentru ascunderea detaliilor de funcționare a unor bucăți de program, ajutând la scrierea și citirea codului. Prin utilizarea funcțiilor, care reprezintă unitatea fundamentală de execuție a programelor din C, se obține o divizare logică a programelor complexe și mari.

vector.c

#include <stdio.h>
 
void show(int nr) {
    printf("%d\n", nr);
}
 
int main(void) 
{
    int x = 10;
 
    show(10); // va printa pe ecran 10
 
    return 0;
}

Pentru a afișa datele citite de pe pini de la senzori ne dorim să utilizăm Seriala de pe Arduino. Seriala este un utilitar similar cu cout din C++.

Funcții:

• Serial.print(cuvânt) - Afișează cuvânt fără spațiul
• Serial.println(cuvânt) - Printează cuvânt iar următorul print se va face pe linia următoare

void setup()
{
  Serial.begin(9600); // Setăm frecvența pentru Serial Monitor
  Serial.println("Am început programul");
}
 
void loop()
{
  Serial.print("Salut"); // Printează Salut la infinit!!!
}

La rularea codului de mai sus, în Serial Monitor se va afișa Salut la infinit fără spații între cuvinte: “SalutSalutSalutSalutSalutSalut”

int buton = 2;
void setup()
{
  Serial.begin(9600); // Setăm frecvența pentru Serial Monitor
  Serial.println("Am început programul");
  pinMode(buton, INPUT);
}
 
int buttonState = 0;
void loop()
{
  buttonState = digitalRead(buton);
  Serial.print("Starea butonului este: "); // Mesaj ce se afișează înaintea valorii
  Serial.println(buttonState);             // 0 sau 1 funcție de starea butonului
}

Outputul codului de mai sus va fi:

Am început programul

Starea butonului este 0

Starea butonului este 0

Starea butonului este 0

Am apăsat pe buton

Starea butonului este 1

Starea butonului este 1

Starea butonului este 1

Pentru a utiliza pinii Arduino, trebuie să setăm modul în care vrem să îi folosim (Input/Output). De exemplu:

void setup() {
    pinMode(PINUL_DORIT, INPUT); // sau
    pinMode(PINUL_DORIT, OUTPUT);
}
 
void loop() {
}

Dacă setăm un pin în modul de output, putem seta tensiunea pe acesta folosind funcția digitalWrite(). De exemplu:

void setup() {
    pinMode(PINUL_DORIT, INPUT);
    pinMode(PINUL_DORIT, OUTPUT);
}
void loop() {
    digitalWrite(PINUL_DORIT, HIGH); // acum avem pe acest pin tensiunea de 5V
    delay(3000); // așteptăm trei secunde
    digitalWrite(PINUL_DORIT, LOW); // acum avem pe acest pin tensiunea de 0V
}

Pentru a conecta un LED, avem nevoie de fire, o rezistență de 220 de Ohmi și bineînțeles un LED. Un exemplu de conectare avem în poza de mai jos:

Circuitul este simplu: de la pinul de alimentare (pinul GPIO digital 3), conectăm rezistența de 220 de Ohmi, apoi conectăm anod-ul LED-ului. De la catod-ul LED-ului vom pleca apoi cu un fir până la un ground (GND) de pe placă. Apoi pentru a aprinde LED-ul va trebui să scriem valoarea HIGH pe pinul 3.

Toate exercițiile vor fi rezolvate pe Tinkercad:

1. Folosiți interfața serială pentru a afișa la infinit un mesaj de tipul: “Salut, numele meu este X și am Y ani”. Mesajul trebuie să fie afișat unul pe linie, iar X și Y trebuie să fie variabile în cod (Nu folosiți direct valorile voastre).
2. Folosiți un voltmetru pentru a măsura tensiunea pe pinul GPIO 3. Setați pinul pe HIGH și respectiv LOW și observați cum se schimbă valorile.
3. Folosind un Arduino, un LED și o rezistență de 220 de ohmi, aprindeți LED-ul (fără a folosi pini GPIO) și apoi măsurați curentul și tensiunea în acel circuit.
4. Folosind un Arduino, un LED și o rezistență de 220 de ohmi faceți LED-ul să “pâlpâie”. Rezolvați exercițiul în două moduri.
5. Transmiteți mesajul “SOS” prin codul Morse folosind un Arduino, un LED și o rezistență de 220 de ohmi.
6. Simulați un semafor pentru mașini și un semafor pentru pietoni care trebuie să fie sincronizate. Semafoarele vor fi implementate folosind LED-uri, iar pentru semaforul de mașini se va folosi un vector.
7. Conectați la un Arduino un 7 SEGMENT DISPLAY și afișați fiecare cifră pe display. Rezolvați acest exercițiu în două moduri: folosind varianta “anode” și respectiv “cathode”.
8. Utilizând ecranul de la exercițiul anterior, implementați un numărător care să numere de la 0 la 9.