Использование цикла for в ардуино. Циклы FOR и WHILE в Arduino. Переменные и типы данных

Конструкция for используется для повторения блока операторов, заключенных в фигурные скобки. Счетчик приращений обычно используется для приращения и завершения цикла. Оператор for подходит для любых повторяющихся действий и часто используется в сочетании с массивами коллекций данных/выводов.

Заголовок цикла for состоит из трех частей:

for (initialization ; condition ; increment ) {операторы выполняющиеся в цикле}

Инициализация (Initialization) выполняется самой первой и один раз. Каждый раз в цикле проверяется условие (condition), если оно верно, выполняется блок операторов и приращение (increment), затем условие проверяется вновь. Когда логическое значение условия становится ложным, цикл завершается.

Пример

// Затемнение светодиода с использованием ШИМ-вывода int PWMpin = 10; // Светодиод последовательно с резистором 470 ом на 10 выводов void setup() { // настройка не нужна } void loop() { for (int i=0; i <= 255; i++){ analogWrite(PWMpin, i); delay(10); } }

Цикл for в Си гораздо более гибкий, чем циклы for в других языках программирования, например, в Бейсике. Любой из трех или все три элемента заголовка могут быть опущены, хотя точки с запятой обязательны. Также операторы для инициализации, условия и приращения цикла могут быть любым допустимым в Си операторами с независимыми переменными, и использовать любой тип данных Си, включая данные с плавающей точкой (floats). Эти необычные для цикла for типы операторов позволяют обеспечить программное решение некоторых нестандартных проблем.

Например, использование умножения в операторе счетчика цикла позволяет создавать логарифмическую прогрессию:

For(int x = 2; x < 100; x = x * 1.5){ println(x); }

Генерируется: 2,3,4,6,9,13,19,28,42,63,94

Другой пример, плавное уменьшение или увеличение уровня сигнала на светодиод с помощью одного цикла for :

Void loop(){ int x = 1; for (int i = 0; i > -1; i = i + x){ analogWrite(PWMpin, i); if (i == 255) x = -1; // переключение управления на максимуме delay(10); } }

Заголовок цикла for состоит из трех частей:

for (initialization ; condition ; increment ) {операторы выполняющиеся в цикле}

Пример

For(int x = 2; x < 100; x = x * 1.5){ println(x); }

Генерируется: 2,3,4,6,9,13,19,28,42,63,94

Другой пример, плавное уменьшение или увеличение уровня сигнала на светодиод с помощью одного цикла for :

Void loop() { int x = 1; for (int i = 0; i > -1; i = i + x){ analogWrite(PWMpin, i); if (i == 255) x = -1; // переключение управления на максимуме delay(10); } }

Доброе время суток. Перед вами, дорогие читатели, третий урок посвященный программированию Arduino.

познакомились с устройством монтажной платы;
собрали «в железе» и прошили нашу первую схему.

Сегодня мы соберём схему, в которой будет использовано два цифровых выхода платы Arduino Uno. Соответственно нам понадобится 2 светодиода разных цветов (для наглядности), 2 резистора, джамперы и всё та же монтажная плата (или то на чём вы раньше проводили монтаж). В одной из схем будем включать красный светодиод, а во второй – белый.

Преступаем к сборке «самоделки » согласно следующей схеме. Советую использовать в своих проектах программу «Fritzing». С её помощью можно планировать разводку схем до момента непосредственного монтажа.

Старайтесь брать джамперы разных цветов, чтобы не запутаться при монтажа. Возможно, в данном примере советы и звучат абсурдно, но когда у вас на плате будет до десятка различных элементов и к каждому из них будет подключено, как минимум по 2 джампера, вы вспомните мои советы. 🙂

Открываем программную среду arduino IDE.

Набираем программу.

Загружаем её – смотрим на результат. Красный и белый светодиоды мигают по очереди.

Примеры учебных задач всегда были кладезю «ограниченной фантазии» или примером, как не нужно составлять техническое задание…

Представим, что мы только что написали системы управления электрическим двигателем. Забудем о том, что подпрограмма может молотить вечно. Наш движок включился и выключился. Цикл вкл./выкл. запускается по нажатию «мифической кнопки».

Нам нужно, чтобы он прогнал цикл вкл./выкл. 10 раз. Думаю мало кому хочется стоять рядом с ревущей машиной и нажимать на какую-то кнопку… Поэтому модернизируем программу.

Копируем блок из 4 строчек (включение выключение белого светодиода) 9 раз – в итоге получаем 10 циклов вкл./выкл. Добавим еще «второй движок» — красный светодиод он будет вкл/выкл всего один раз.

Загружаем программу – смотрим на результат.

Все получилось, но вот в чём проблема, а если потребность в прогонке вкл/выкл возрастет до 100 или до 1000, что опять будем всё копировать? Как-то не хочется… Так стоп! Мы с вами изучали . Пора применить знания на практике. Для нашей задачи отлично подойдёт цикл с заданным числом повторений – цикл for. Для того, чтобы не нагружать программу глобальными переменными, объявим локальную переменную «счётчика выполнения цикла» в заголовке цикла.

Description

The for statement is used to repeat a block of statements enclosed in curly braces. An increment counter is usually used to increment and terminate the loop. The for statement is useful for any repetitive operation, and is often used in combination with arrays to operate on collections of data/pins.

Syntax

For (initialization; condition; increment) { // statement(s); }

Parameters

initialization: happens first and exactly once.
condition: each time through the loop, condition is tested; if it’s true , the statement block, and the increment is executed, then the condition is tested again. When the condition becomes false , the loop ends.
increment: executed each time through the loop when contition is true.

Example Code

// Dim an LED using a PWM pin int PWMpin = 10; // LED in series with 470 ohm resistor on pin 10 void setup() { // no setup needed } void loop() { for (int i = 0; i <= 255; i++) { analogWrite(PWMpin, i); delay(10); } }

Notes and Warnings

The C `for` loop is much more flexible than `for` loops found in some other computer languages, including BASIC. Any or all of the three header elements may be omitted, although the semicolons are required. Also the statements for initialization, condition, and increment can be any valid C statements with unrelated variables, and use any C++ datatypes including floats. These types of unusual for statements may provide solutions to some rare programming problems.

», мы узнали, как использовать цикл «for» для организации работы контроллера. Этот тип цикла используется повсеместно и с лихвой перекрывает «потребность в зацикленных операциях». Однако существует еще один тип цикла — «while». ничем не лучше, чем цикл for, просто он использует в работе другие принципы.

В большинстве случаем можно выбирать, какой из двух типов циклов использовать. В мы использовали «while» для приостановки программы, до момента введения пользователем требуемых данных. В этом уроке мы более подробно рассмотрим, как работают этот цикл на примере платформы Arduino.

Продолжим работу со схемой, состоящую из 2-х светодиодов.

Кроме того, мы продолжим работать с кодом, который мы дорабатывали в 14 уроке.

Назад в прошлое: контроллер запрашивает у пользователя данные, ожидает ввода, а затем присваивает полученные значения переменным blinkNumberGreen и blinkNumberRed . Это позволяет пользователю управлять количество миганий каждого из 2-х светодиодов.

Для расширения мировоззрения программиста, стоит научиться использовать два типа циклов для реализации одних и тех же задач, а в дальнейшем уже можно демонстрировать симпатии к тому либо иному типу.

Давайте разбираться, как это работает:

int z = 1 ; // объявляем переменную и присваиваем ей значение 1

while (z <=10) { //запускаем цикл while

Serial . println (z ); //выводим текущее значение переменной z через последовательный порт

z = z +1 // увеличиваем значение переменной z на 1

} // завершаем цикл

Цикл while будет продолжать выполнять команды до тех пор, пока «условие», описанное в круглых скобках, истинно. В приведенном выше примере, цикл будет продолжать выполнять команды пока z меньше или равно 10. В теле цикла отрабатываются 2 команды:

Выведение значения переменной через последовательный порт;
Увеличение значение переменной на 1 (по-научному – инкрементирование).

Благодаря увеличению значения переменной, в конечном итоге, программа выйдет из цикла. Если, представить на секунду, что мы забыли указать эту строку или произойдёт, какой-то сбой, то программа благополучно зациклится (иными словами зависнет).

Цикл начинает свою работу с того, что проверяет истинность условия. Если, z меньше или равно 10, то программа отрабатывает цикл. Затем следует повторная проверка условия и т.д. Когда значение переменной достигнет z = 11 , условие больше не будет истинным. Программа не отработает цикл и перейдёт в следующую строку, идущую сразу после фигурной скобки цикла.

Достаточно теории, переходим к практике. Заменим циклы for в исходном коде, на циклы while.

Мигалка в исполнении цикла FOR:

for (int i = 1; i <= blinkNumberGreen; i++) // запускаем цикл for

{

Serial . print (» Зелёный мигнул «);

Serial.println (i);

digitalWrite (greenLed, HIGH); // включаем зелёный светодиод

delay (timeOnGreenLed); // ждём

digitalWrite (greenLed, LOW); // выключаем зелёный светодиод

delay (timeOffGreenLed); // ждём

}

Мигалка в исполнении цикла WHILE:

int i =1; //объявляем переменную и присваиваем ей значение 1

while (i <= blinkNumberGreen)

{ // запускаем цикл while

Serial.print (» Зелёный мигнул «);

Serial.println(i);

digitalWrite(greenLed,HIGH); // включаем зелёный светодиод

delay(timeOnGreenLed); // ждём

digitalWrite(greenLed,LOW); // выключаем зелёный светодиод

delay(timeOffGreenLed); // ждём

i = i +1 //увеличиваем значение переменной на 1

}

Сохраняем программу и загружаем прошивку в контроллер. Смотрим на результат.