Arduino Sketch基本架構與序列埠輸出

上一篇我購買了Arduino Uno板子，並且安裝設定好Arduino軟體開發環境，成功編譯、上傳到板子上，讓標示著L的LED燈不停閃爍。

這一篇要說明Arduino的sketch基本架構，並且以序列埠輸出文字到電腦上。所謂的sketch（程式碼、草稿碼），就是Arduino的程式啦。

開啟Arduino軟體開發環境後，選「File」-「Examples」-「1.Basics」-「BareMinimum」，這支範例程式含有最基本的架構，如下：

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
 
}
在整支程式啟動時，會呼叫setup()這支函式，只會執行一次。然後就會不斷地呼叫loop()、不斷地一再執行。

現在，讓我們寫些程式碼，將一些文字輸出到序列埠，並在電腦上觀看。

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Hello World!");
}
首先利用Serial.begin(115200)開啟序列傳輸並設定傳輸鮑率，會以0、1針腳進行接收與傳送，我在這裡只示範傳送。

以Serial.println("Hello World!")輸出Hello World!字串。

static int g_counter = 0;
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  Serial.println(g_counter);
  g_counter++;
  delay(1000);
}
設定全域靜態變數g_counter，初始為0。
每次執行loop()時，以Serial.println(g_counter)輸出g_counter的數值、並且加1，以delay(1000)暫停一秒（單位為千分之一秒），然後程式會再次執行loop()。

編譯成功並上傳板子後，以「Tools」-「Serial Monitor」打開序列埠輸出監控視窗觀看，把右下角的傳輸鮑率設定成跟Serial.begin(115200)所設定的數值一樣。（若115200不行的話，可以試試看9600。）

然後就應該看到如下的畫面了。


每當以針腳1傳出資料時，板子上標示著TX的LED都會閃一下。
每次開啟Serial Monitor時，板子都會重置（重新開機），所以會從頭從0開始數。

不過Arduino內建的函式print與println不強，沒辦法像一般C語言的printf，底下有個簡易型的函式，可以輸出格式字串。

void pf(const char *fmt, ... ){
    char tmp[128]; // resulting string limited to 128 chars
    va_list args;
    va_start (args, fmt );
    vsnprintf(tmp, 128, fmt, args);
    va_end (args);
    Serial.print(tmp);
}
不過， 最後輸出的字串必須少於128個字元。

有了這個函式後，就可以這麼寫了：
static int g_counter = 0;
void loop() {
    pf("g_counter is %d, %s\n", g_counter, g_counter%2 == 0 ? "even" : "odd");
    g_counter++;
    delay(1000);
}