Noções básicas de C++ em um Arduino, parte 1: variáveis

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Linguagens de programação são utilizadas para instruir um computador a realizar certas tarefas. Cada linguagem de programação segue um conjunto de regras e define um vocabulário, assim como uma linguagem natural. No entanto, os processadores não podem entendê-los diretamente, e um programa legível por humanos precisa ser convertido em valores binários que um computador possa entender. C++ é uma linguagem extremamente popular e versátil que geralmente requer um compilador que realiza a tradução.

À primeira vista, todos esses conceitos podem parecer confusos. No entanto, você se beneficiará ao aprender a usar uma linguagem de programação moderna, especialmente quando seus projetos eletrônicos ficarem cada vez mais complicados. Além do Arduino, você também pode usar C++ para escrever programas de computador e jogos. Além disso, depois de entender os conceitos principais, você deve ser capaz de aprender facilmente outras linguagens de programação que pode, por exemplo, usar para escrever aplicativos móveis.

Nesta série de blogs de cinco partes, você aprenderá como começar rapidamente a programar um Arduino e a linguagem de programação C++ em geral. Ao lê-lo, não deve haver nada impedindo você de pular direto para o seu primeiro projeto Arduino – então, vamos dar uma olhada no IDE do Arduino e algumas variáveis ​​para entender para você começar!
Usando o IDE Arduino

Certifique-se de baixar e instalar o Arduino IDE. Para esta série, você pode utilizar qualquer Arduino oficial ou placas compatíveis. No entanto, se você é um iniciante, uma ótima recomendação é um Arduino UNO porque é barato, fácil de manusear e difícil de quebrar.

Para começar, inicie o IDE do Arduino. Você notará que o programa já escreveu algumas linhas de código para você:

Noções básicas de C++ em um Arduino, Parte 1 Variáveis

Este é o esqueleto básico de um sketch executável do Arduino. Por padrão, ele contém dois métodos (configuração e loop). Você também pode encontrar dois comentários que descrevem o que os métodos fazem. Cada linha que começa com barras duplas é ignorada pelo compilador. Esses comentários destinam-se exclusivamente a descrever o que seu código faz.

 

A interface do usuário

Felizmente, o IDE do Arduino é incrivelmente fácil de usar. A IU principal consiste nos seguintes botões:

Mas antes de fazer o upload de um programa, você deve selecionar seu Arduino na seguinte lista:

Observe que esta lista contém todos os modelos Arduino oficialmente suportados por padrão. Consulte a documentação da sua placa se estiver usando um dispositivo de terceiros que não está listado. Certifique-se de que seu Arduino esteja conectado ao seu computador e selecione-o no mesmo menu:

Há muito poder aqui e muito a aprender para manejá-lo com eficácia em seus programas. Vamos fazer um breve desvio, então, e olhar para algumas das variáveis ​​que você precisa entender e dominar para fazer seus projetos funcionarem em primeiro lugar.

 

Uma breve introdução às variáveis

C++ é a chamada linguagem fortemente tipada, o que significa que você sempre terá que definir qual é o tipo de variável em seu programa. A linguagem oferece suporte a vários predefinidos, como string, inteiro e booleano. Em C++, o tipo de uma variável não pode mudar depois de atribuída.

Além de um tipo, toda variável precisa de um nome. Os identificadores são usados ​​como nomes de variáveis, métodos e outros itens definidos pelo usuário. Esse identificador sempre começa com uma letra ou um sublinhado, seguido por zero ou mais outras letras, sublinhados ou números. Caracteres especiais e palavras reservadas não são permitidos.

Por último, mas não menos importante, uma variável precisa de um valor. O tipo da variável determina quais valores ela pode conter. Aqui está um pequeno exemplo que destaca os tipos de dados mais comumente usados ​​e valores de exemplo, ajudando a gerar um “número da sorte” para uma pessoa com sorte:

// Inteiro - para números inteiros (inteiros sem sinal também são uma coisa!)
int lucky;
unsigned int positive_number = 42;
long int identifier;

// números de ponto flutuante (precisão simples e dupla)
float percentage = 9.55f;
double high_precision_percentage = 71.421000000003;

// Strings
String greeting = "Bem Vindo,";
String your_name = "Seu Nome";
String message = "Seu número da sorte é";

// Caracteres únicos
char character = 'c';

// Valores booleanos (verdadeiro ou falso)
boolean started = true;

// Alguns exemplos para variáveis inválidas:

// boolean = true; - Falta o nome!
// int 98 = 98; - Nome inválido!
// String abc = 120; - Valor inválido!

Como você acabou de ver, existem certos tipos de dados para números, como inteiros, flutuantes e duplos, enquanto outras variáveis podem conter texto e caracteres únicos. Observe que você pode alterar o valor de uma variável em todo o código, mas nunca pode alterar seu tipo. No exemplo acima, declarei uma variável chamada lucky, que é do tipo inteiro. No momento, não tem valor – não foi inicializado.

Quando uma variável não é inicializada, geralmente não receberá um valor padrão em C++. Isso significa que a variável existe na memória, mas seu valor concreto não está definido. O IDE do Arduino permitirá que uma variável não seja inicializada. No entanto, você deve sempre se certificar de inicializá-lo antes de acessá-lo pela primeira vez, pois acessar uma variável não inicializada pode levar a erros de programa e comportamento indefinido.

Seu primeiro sketch do Arduino

Agora é hora de colocar seu novo Arduino para trabalhar! Copie o seguinte código e cole-o no IDE do Arduino:

int lucky;

String seu_nome = "Seu_Nome";
String message = "Seu número da sorte é: ";

void setup()
{
  // O código dentro deste método é executado uma vez (quando o Arduino é inicializado)
 
  // Esta linha inicia o console serial para permitir que o Arduino produza mensagens de texto
  Serial.begin(9600);

  // Troque com seu número da sorte!
  lucky = 17;
}

void loop()
{
  // Imprime uma mensagem repetidamente e aguarde dois segundos

  Serial.print("Bem Vindo, ");
  Serial.println(seur_nome);

  Serial.print(message);
  Serial.println(lucky);
 
  delay(2000);
}

O código declara três variáveis (seu_nome, mensagem e sorte), uma das quais não é inicializada imediatamente. Em vez disso, a variável de sorte recebe um valor dentro do método de configuração. As duas variáveis de string podem conter apenas texto, enquanto a variável inteira, chamada de sorte, pode conter apenas números.

Dentro do método de loop, as duas variáveis são passadas para uma função de impressão que as imprime no console.

Para ver seu programa em ação, abra o monitor serial:

Assim que o monitor serial aparecer, certifique-se de que a taxa de transmissão esteja definida para 9600 antes de clicar no botão de upload na janela de código. Depois que seu código for compilado e enviado para o Arduino, o console deve começar a imprimir a seguinte mensagem:

 

Construindo até Tópicos Mais Complexos

C++ é uma linguagem versátil e rápida, e pode ser muito divertido programar um Arduino com ela. É fortemente tipado, o que significa que as variáveis devem sempre ter um tipo válido que não pode ser alterado posteriormente. Além disso, eles também têm um nome e um valor.

Executamos um programa extraordinariamente simples para iniciar e obtivemos nosso primeiro conjunto de blocos de construção para variáveis C++. Na próxima postagem do blog desta série, veremos métodos e funções para ver como eles podem definir certos comportamentos e recursos de que podemos precisar em nossos programas.

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