ما هي لغة Arduino

يحاول معظم عشاق البرمجيات العبث بالأجهزة في مرحلة ما. لسوء الحظ ، تشريح الأجهزة الكبيرة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة المنزلية هو إنجاز معقد للمبتدئين. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه ينطوي على مخاطر خاصة به ، حيث توجد فرصة لإتلاف العناصر باهظة الثمن التي لا يمكن إصلاحها. لحسن الحظ ، في العقود الأخيرة ، بدأت أحلام المهتمين بمشروعات الأجهزة البسيطة في التبلور. قدمت الفرق الإبداعية عدة ميكروكنترولر التي توفر وسيلة رخيصة وسهلة للمبتدئين لتجربة.

أحد المشاريع الأكثر نجاحًا كان Arduino ، الذي تم إنشاؤه للطلاب في إيطاليا عام 2005. وكان الهدف الرئيسي لمبدعيها هو جعل العمل مع الإلكترونيات أمرًا بسيطًا. لا تحتاج إلى أن يكون لديك خلفية هندسية أو أن تكون معجزة للترميز لاستخدام Arduino. يتيح الاستخدام البسيط لآلاف الأشخاص كل عام إنشاء مشاريعهم الخاصة. لا تستغرق كتابة التعليمات الخاصة بالمراقب الدقيق بلغة Arduino المجردة أي وقت من الأوقات على الإطلاق – لنرى كيف نفعل ذلك بأنفسنا.

تعريف Arduino 

قبل أن نبدأ في التعرف على لغة Arduino ، يجب أن نكون على دراية بالنظام نفسه. خلاف ذلك ، لدينا المعرفة دون استخدام عملي ، وهذا ليس هدفنا. في جوهرها ، Arduino هي قطعة صغيرة وبأسعار معقولة من ما يسمى الأجهزة المفتوحة – لوحة الدوائر التي يمكنك استخدامها لمشاريع إلكترونية بسيطة. يمكنك الانضمام إلى عدد قليل منها لبناء هياكل أكثر تعقيدًا أيضًا.

هناك الكثير من النماذج المختلفة من لوحات Arduino ، بالإضافة إلى مجموعة كاملة من منتجات النسخ المتوافقة مع Arduino ، مثل GSTduino أو Freaduino أو CraftDuino. هيكلها الأساسي يشبه إلى حد ما. سيكون لأي لوحة تختارها دائمًا موصل طاقة وموصل تسلسلي وشريحة أساسية وبعض الأجزاء الأصغر التي لا تعمل معها مباشرة. في الموديلات الأحدث ، على الرغم من ذلك ، يمكن استخدام منفذ USB لكل من الاتصالات التسلسلية والطاقة.

جميع لوحات لديها مجموعة من دبابيس كذلك. يمكنك استخدامها لتوصيل Arduino بمكونات خارجية ، مثل الدروع أو المستشعرات. الدرع هو نوع من اللوحات الإضافية التي يمكن أن توفر أدوات التحكم في المحركات ، وشاشات الكريستال السائل ، والميزات المماثلة. باستخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار ، يمكن لـ Arduino اكتشاف أي شيء إلى حد كبير (الحركة ، الصوت ، الضغط ، الضوء ، إلخ) والتصرف وفقًا لذلك (على سبيل المثال ، تجنب العقبات عند الحركة). يباع كل من الدروع وأجهزة الاستشعار بشكل منفصل ، ولكن الأسعار منخفضة إلى حد ما: يمكنك الحصول على جهاز استشعار بسيط لدرجة الحرارة أو الماء لأكثر من ثلاثة دولارات.

منذ إنشاء Arduino في عام 2005 ، جعل الجمع بين الأجهزة القابلة للتخصيص والبرامج المستخرجة نجاحًا كبيرًا بين الطلاب والهواة و DIYers. التكنولوجيا مفتوحة المصدر والوثائق واسعة النطاق ، وبالتالي فإن الخطوات الأولى لا تخيف أولئك الذين ليس لديهم خلفية في البرمجة أو الهندسة.

برمجة اللوحة الخاصة بك: IDE ولغة Arduino 

لكتابة مشاريعك وتحميلها في لوحة Arduino ، ستحتاج إلى استخدام برنامج Arduino (بيئة التطوير المتكاملة ، أو IDE). أبسط خيار هو استخدام الإصدار عبر الإنترنت ، المعروف أيضًا باسم Arduino Web Editor. يتيح لك استخدام السحابة لتخزين إبداعاتك. وبهذه الطريقة ، يمكنك الوصول إليها من أي مكان ، طالما كان لديك اتصال إنترنت ثابت. استخدام الإصدار عبر الإنترنت يعني أيضًا أنه لا داعي للقلق بشأن التحديثات. إذا كنت تفضل استخدام الإصدار غير المتصل ، فيمكنك تنزيله للصفحة الرسمية.

الآن ، ما اللغة التي يستخدمها اردوينو؟ هل يستخدم Arduino لغة C ++ ، أم أن هناك لغة برمجة Arduino منفصلة؟ هذه الأسئلة هي من بين الأسئلة الأكثر شيوعًا من قبل المبتدئين. إنه أمر طبيعي فقط: نظرًا لأن معظمهم لا يمتلكون الكثير من تجربة الترميز ، فإن البساطة أمر حاسم لإجراء التجربة بسهولة.

بناء الجملة وتسمية أوامر لغة اردوينو جاء بالفعل قبل الأجهزة. قام Hernando Barragán بإنشائه في عام 2003 ، حيث كان يقوم بتطوير نظام يسمى Wiring لأطروحة الماجستير. خلال البحث ، قام باختبار مفاهيم اللغة مع طلاب البرامج المختلفة: كانت اللغة مجردة وبسيطة بما يكفي للفنانين والمصممين والمهندسين.

يجب أن نلاحظ حقيقة أن المطورين يميلون إلى الاختلاف حول لغة اردوينو – أن نكون أكثر دقة ، ويصر البعض على أنها ليست حتى لغة. بسبب تشابهه مع C ++ ، يطلق عليه البعض مكتبة. ومع ذلك ، في هذا البرنامج التعليمي ، سنلتزم بالمصطلحات المستخدمة في الصفحة الرسمية ل Arduino ونطلق عليها لغة برمجة Arduino.

مقدمة في اللغة Arduino

نظرًا لبساطتها ، تسمى البرامج التي تكتبها باستخدام Arduino IDE اسكتشات. في جوهرها ، فهي ملفات نصية مكتوبة بلغة اردوينو. لحفظها وتحميلها على لوحة Arduino الخاصة بك ، ستحتاج إلى استخدام ملحق .ino.

هناك ثلاثة أجزاء رئيسية تشكل لغة برمجة Arduino. بادئ ذي بدء ، لديك وظائف تسمح لك بالتحكم في لوحتك. باستخدام الوظائف ، يمكنك تحليل الأحرف وتنفيذ العمليات الحسابية وتنفيذ العديد من المهام الأخرى – يتيح لك قراءة أو كتابة قيمة إلى رقم تعريف معين.

بعد ذلك ، لدينا قيم Arduino التي تمثل الثوابت والمتغيرات. تتشابه معظم أنواع البيانات (الصفيف ، bool ، char ، float ، وما إلى ذلك) مع أنواع C ++. يمكنك إجراء تحويل نوع كذلك. الجزء الأخير من لغة اردوينو يسمى الهيكل. أنه يحتوي على عناصر رمز صغير ، مثل العوامل.

متطلبات بناء الجملة

بالنسبة إلى بناء الجملة ، فهو لا يختلف عن لغة C ++. أول تشابه قد تلاحظه هو استخدام الأقواس المتعرجة لف كتل الكود. إذا فاتتك دعامة إغلاق مجعد بعد استخدام فتحة الفتح ، فسوف يلقي النظام خطأ. لحسن الحظ ، سوف يقوم Arduino IDE بتسليط الضوء على دعامة الختام إذا نقرت على الفتحة ، لذلك من السهل التحقق منها. تمامًا مثل C ++ ، يتطلب Arduino أيضًا إنهاء بياناتك بفواصل منقوطة. مفقود واحد يسبب خطأ لإطلاق النار.

تشابه واحد أكثر وضوحا هو الطريقة التي تدخل بها التعليقات. هناك طريقتان للقيام بذلك بلغة Arduino ، بناءً على ما إذا كنت تحتاج إلى سطر مفرد أو تعليق كتلة.

تمديد لغة البرمجة Arduino 

مثل معظم لغات الترميز الأخرى ، تسمح لك لغة Arduino باستيراد مكتبات خارجية. لوضعها في وقت قريب ، تعد المكتبة مجموعة من التعليمات البرمجية المكتوبة مسبقًا والتي توفر لك ميزات إضافية. إذا كانت المكتبات المدمجة غير كافية بالنسبة لك ، فيمكنك تنزيلها عبر الإنترنت أو حتى كتابتك الخاصة.

يمكنك استخدام كل من مكتبات C وتلك الخاصة بـ Arduino. بعد اختيار واحد ، ستحتاج إلى تثبيته باستخدام مدير المكتبة في Arduino IDE. لتضمين مكتبة محددة في المخطط الخاص بك ، استخدم العبارة #include وقم بتسمية المكتبة التي تريد استخدامها. تذكر عدم إضافة فاصلة منقوطة: هذا البيان لا يحتاج إلى إنهاء.

ملخص

كما قد تكون برزت بالفعل ، فإن لوحة Arduino هي طريقة رائعة لمحاولة اللعب مع الأجهزة دون الحاجة إلى القلق بشأن النفقات الكبيرة أو البرمجة المعقدة. إنها طريقة شائعة لجلب الأطفال إلى الهندسة.