Базовые команды Arduino/C++

В данном уроке кратко рассмотрены основные инструменты C/C++ с запускаемыми примерами для Arduino. Каждая глава имеет подробную версию в разделе уроков C/C++.

В данном разделе уроков разобраны не все стандартные Arduino-функции и классы - они описаны отдельно в справочнике:

Монитор порта #

В данном уроке для демонстрации работы примеров используется вывод в монитор порта (в консоль), о котором подробно написано в следующем уроке. На данный момент достаточно понимать, что:

Serial.begin(115200);           // запуск связи
Serial.println(любые_данные);   // вывод данных в консоль

Структура программы #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Базовый синтаксис C/C++

Инструкции #

Программа - это последовательность действий, которые выполняет процессор. Программа выполняется "сверху вниз и слева направо" и состоит из инструкций, в C/C++ инструкции разделяются символом ;. Инструкции принято писать по одной на строку для удобства и повышения читаемости кода:

инструкция1;
инструкция2;

В рамках обычной программы все действия выполняются по порядку друг за другом - синхронно: программа не перейдёт к следующей строке кода, пока не будет выполнена текущая строка

Блок кода #

Набор инструкций, заключённый в фигурные скобки {}, называется блоком кода:

{
    инструкция1;
    инструкция2;
}

Скетч #

Минимальная программа на Arduino выглядит следующим образом:

void setup() {
    // этот код выполнится однократно при запуске
}

void loop() {
    // этот код выполняется циклично после выполнения setup
}

Данный код можно вставить в Arduino IDE и загрузить в плату.

Это - требование фреймворка, без функций setup и loop программа не скомпилируется, т.к. они вызываются внутри системных файлов

Программа для Arduino называется скетч (sketch, набросок). От обычной самостоятельной программы на C/C++ она отличается тем, что основной код "скрыт" от программиста - основная программа находится в файлах фреймворка Arduino, она содержит некий системный код, который выполняется независимо от нашего скетча. Скетч связан с основной программой при помощи функций setup и loop - программа вызывает эти функции: setup однократно при запуске МК, а loop - постоянно на протяжении всего остального времени работы МК. Именно внутри этих функций мы и будем писать свою программу.

setup() #

Блок setup выполняется при запуске, поэтому в нём обычно настраиваются датчики, запускаются интерфейсы связи и производятся всякие предполётные проверки - то, что нужно сделать один раз и больше не трогать.

void setup() {
    запустить_связь;
    настроить_датчик;
}

loop() #

Базовый принцип программирования Arduino - так называемый суперцикл: программа зациклена в вечном цикле и выполняется "по кругу" сверху вниз, начинает с начала когда достигает конца. Это самый простой и визуально понятный способ организации программы: в loop можно опрашивать кнопки и реагировать на нажатия, читать данные с датчиков и выводить на дисплей и так далее:

void loop() {
    опросить_кнопку;
    прочитать_датчик;
    обновить_дисплей;
}

Особенности работы в рамках суперцикла описаны в отдельном уроке.

Функции #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Функции

Для удобства организации программы существуют функции (в других языках могут называться процедуры) - блок кода, у которого есть имя. По этому имени функцию можно вызвать, чтобы выполнить содержащийся в ней код:

void func() {
    инструкция1;
    инструкция2;
}

А вызываются - через имя():

func();     // выполнить инструкцию 1 и 2
func();     // выполнить инструкцию 1 и 2

Пример:

void hello() {
    Serial.println("Hello!");
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    hello();  // вывод Hello!
    hello();  // вывод Hello!
}

void loop() {
}

Функция может принимать аргументы указанного типа:

void print(int x) {
    Serial.println(x);
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    print(123);     // вывод 123
}

void loop() {
}

Функция может возвращать данные указанного типа:

int sum(int x, int y) {
    return x + y;
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int s = sum(3, 4);
    Serial.println(s);  // вывод 7

    Serial.println(sum(10, 20));  // вывод 30
}

void loop() {
}

delay #

Для простоты и наглядности примеров в ближайших уроках мы будем использовать функцию delay(время) - приостановить выполнение программы на указанное время в миллисекундах (в 1 секунде 1000 миллисекунд):

void setup() {
    Serial.begin(115200);
}

void loop() {
    Serial.println("Hello!");
    delay(500);     // ждать полсекунды
}

Данная программа выводит в порт строку Hello два раза в секунду. Если убрать delay - строка будет выводиться с максимально возможной скоростью.

Данные #

Константы в программе #

В коде программы могут быть константы различного типа:

1234 - число по основанию 10
0xab12 - число по основанию 16
3.14 - десятичная дробь, число с плавающей точкой
'a' - символ в одиночных кавычках
"строка" - строка в двойных кавычках

Переменные и константы #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Переменная - именованная ячейка памяти, которая может хранить значение указанного типа:

тип имя1;               // создана переменная
тип имя2 = значение;    // создана и инициализирована значением

К переменной можно присвоить значение в процессе работы, в том числе другую переменную или результат вычислений:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int a = 0;          // переменная a типа int
    int b = 123;        // переменная b типа int
    Serial.println(a);  // вывод 0
    Serial.println(b);  // вывод 123

    a = b;              // a теперь равно b
    b = 456;            // присвоить 456 к b
    Serial.println(a);  // вывод 123
    Serial.println(b);  // вывод 456
}

void loop() {
}

Arduino-типы #

Фреймворк Arduino добавляет два типа данных, которые являются синонимами к стандартным типам:

byte - синоним unsigned char (uint8_t)
boolean - синоним bool

Классы и объекты* #

Это сложная тема, но мы коснёмся её в самом начале уроков, т.к. классы и объекты встречаются уже в самом начале работы с Arduino

Урок про классы

Класс - это созданный пользователем составной тип данных, который содержит в себе переменные и функции. Объект - это переменная, созданная от класса как от типа данных:

int var;        // переменная var типа int
Class obj;      // объект obj типа Class
Class obj2;     // ещё один

Обращение к инструментам объекта осуществляется при помощи точки .:

Serial.begin(115200);   // вызвать метод begin объекта Serial
Serial.println();       // вызвать метод println объекта Serial
// объект Serial создан в системных файлах Arduino

Операции #

Математические #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Синтаксис и правила математических операций такие же, как "на бумаге":

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int a = 10;
    int b = a * 3;
    Serial.println(b);  // вывод 30

    b = (a + 5) * (a - 5);
    Serial.println(b);  // вывод 75

    b /= 5;
    Serial.println(b);  // вывод 15

    float pi = 3.14;
    float r = 10;
    float l = 2 * pi * r;
    Serial.println(l);  // вывод 62.80
}

void loop() {
}

Логика и сравнение #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

В программе можно сравнивать значения и выполнять действия по результату логических выражений:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int a = 10;
    int b = 20;

    if (a >= 0) Serial.println("a больше или равно 0");

    if (b == 20) Serial.println("b равно 20");

    if (a > b) {
        Serial.println("a больше b");
    } else {
        Serial.println("a меньше b");
    }

    if (a + b == 30) Serial.println("a + b равно 30");
    else Serial.println("a + b не равно 30");

    Serial.println(a == 10);  // вывод 1, если a равно 10, иначе 0
    Serial.println(a == 20);  // вывод 1, если a равно 20, иначе 0

    if (a >= 0 && a <= 10) Serial.println("a в диапазоне от 0 до 10");

    if (a == 0 || a == 10) Serial.println("a равно 0 ИЛИ 10");

    if (a == 10 && b == 20) Serial.println("a равно 10 И b равно 20");
}

void loop() {
}

Выбор #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Оператор выбора

Оператор выбора позволяет выбирать, какой код будет выполняться, исходя из переданного значения:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int a = 10;

    switch (a) {
        case 0:
            Serial.println("a равно 0");
            break

        case 10:
            Serial.println("a равно 10");
            break;

        default:
            Serial.println("a неизвестно");
            break;
    }
}

void loop() {
}

Циклы #

for #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Цикл for

Цикл-счётчик позволяет одной строкой создать блок кода, который будет выполняться согласно заданным условиям:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        Serial.print(i);
        Serial.print(',');
    }
    // вывод 0,1,2,3,4,
}

void loop() {
}

while #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Цикл while

Выполняется, пока верно условие:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int i = 5;
    while (i > 0) {
        Serial.print(i);
        Serial.print(',');
        i--;
    }
    // вывод 5,4,3,2,1,
}

void loop() {
}

Массивы* #

Рекомендуется изучить следующие уроки:

Массивы - для начала первую половину

Массив - несколько переменных одного типа, объединённых под одним именем. Обращаться к элементам массива нужно через квадратные скобки []:

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // вывод
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        Serial.print(arr[i]);
    }
    // печать 01234
    Serial.println();

    // изменение
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        arr[i] = i * 2;
        // i = 0, 1, 2, 3
        // i*2 = 0, 4, 6, 8
    }

    // вывод
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        Serial.print(arr[i]);
    }
    // печать 02468
    Serial.println();

    // вывод
    for (int v : arr) {
        Serial.print(v);
    }
    // печать 02468
    Serial.println();
}

void loop() {
}

include #

Данная команда позволяет подключить в программу другой файл или библиотеку. Подробнее читайте в уроке про директивы препроцессора, а ближе к практике - в уроке про использование библиотек.

#include <math.h>   // подключить системную библиотеку math.h
#include <SPI.h>    // подключить Arduino-библиотеку SPI.h

void setup() {
}

void loop() {
}

Полезные страницы #

Набор GyverKIT – наш большой стартовый набор Arduino, продаётся в России
Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress
Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ([email protected])
Поддержать автора за работу над уроками

(2 голоса)

Обновлено 17.08.2025

0 комментариев

Старые

Новые Популярные

Межтекстовые Отзывы

Посмотреть все комментарии

Уроки C/C++

Уроки Arduino

Справочник

Программирование

Робототехника

Модули и компоненты

Обучающие проекты

Базовые команды Arduino/C++

Монитор порта #

Структура программы #

Инструкции #

Блок кода #

Скетч #

setup() #

loop() #

Функции #

delay #

Данные #

Константы в программе #

Переменные и константы #

Arduino-типы #

Классы и объекты* #

Операции #

Математические #

Логика и сравнение #

Выбор #

Циклы #

for #

while #

Массивы* #

include #

Полезные страницы #