Primeras líneas de código a aprender 

Un programa es básicamente el equivalente a una receta de cocina… pero destinado a un público distinto. 

Mientras que las personas somos razonablemente buenas interpretando las instrucciones, generalmente vagas, de una receta de cocina, cuando programamos quien debe entendernos es un ordenador que espera instrucciones precisas respecto a lo que debe hacer y que además carece por completo de la imaginación o capacidad de improvisación humana. 

Por ello se desarrollan los lenguajes de ordenador, para dar instrucciones a una máquina de forma: 

• Precisa: Sin ambigüedades inherentes a la comunicación humana.

• Univoca: Solo se puede interpretar de una manera.

• Concisa: Preferiblemente ordenes cortas.

Arduino se programa en una variante de C++ , que es un lenguaje muy extendido por sus características. Un programa es una serie de instrucciones que se ejecutan en secuencia (salvo que indiquemos expresamente condiciones precisas en las que esta secuencia se altera). 

Un programa interno comprueba que la sintaxis de nuestro programa es acorde a la norma, y si hay cualquier cosa que no le convence dará un error y finalizará la comprobación obligándonos a revisar lo que hemos escrito. 

Cuando el comprobador acepta nuestro programa, invoca otro programa que traduce lo que hemos escrito a instrucciones comprensibles para el procesador de nuestro Arduino. A este nuevo programa se le llama compilador.

El compilador convierte nuestras instrucciones (código fuente) en instrucciones del procesador (código ejecutable). 

Estructura de un programa Arduino 

Un programa de Arduino consiste en dos secciones o funciones básicas: 

• Setup: Sus instrucciones se ejecutan solo una vez, cuando se arranca el programa al encender Arduino o cuando pulsamos el botón de reset. Generalmente incluye definiciones e inicializaciones de ahí su nombre.

• Loop: Sus instrucciones se van ejecutando en secuencia hasta el final…. Y cuando acaba, vuelve a empezar desde el principio haciendo un ciclo sin fin.

Cuando abrimos la interfaz de programación de Arduino, él nos escribe ya estas dos funciones 

Nótese que el principio de cada función es indicado por la apertura de llave “ { “ y el fin de la misma corresponde al símbolo de cerrar llaves “ } “. 

De hecho, el conjunto de instrucciones contenidas entre una apertura y cierre de llaves se llama bloque y es de capital importancia a la hora de que nuestro Arduino interprete de una u otra manera las instrucciones que le damos. Es imperativo que a cada apertura de una llave corresponda un cierre de llave.  

Cualquier cosa que escribamos precedido por “// “ son comentarios, y serán ignorados. Es decir, podemos dejarnos mensajes dentro del código, (que de otro modo darían errores). El compilador ignorará cualquier cosa entre // y el fin de línea 

// A partir de aquí todo será ignorado porque esto es un comentario. 

Basándonos en las estructuras del programa vistas, y en instrucciones básicas, haremos un programa que le indique a Arduino que active su pin 10 como de salida digital y después encenderemos y apagaremos esta señal lo que hará que el LED que tiene conectado en el puerto 10 se encienda o apague al ritmo que marquemos. 

Para indicar al sistema que deseamos usar el pin 10 como salida digital utilizamos la instrucción:

pinMode ( LED_ROJO, OUTPUT ) ;

La función de Arduino pinMode permite configurar a cada pin, de forma individual, como entrada o como salida 

• #define definimos los "actores" de nuestro programa

• LED_R . Es el nombre del pin que se quiere configurar, este nombre lo relacionaremos con el pin que está escrito en la tarjeta Arduino que usemos.

• INPUT.  Configura al pin como entrada.

• INPUT_PULLUP. Se le agrega al pin una resistencia de pull-up interna y se configura como entrada.

• OUTPUT. El pin se configura como salida digital.

Estas definiciones se harán solo una vez al principio, en la función setup(). La nuestra quedará, con una única instrucción que declara que vamos a usar el pin 10 como salida digital: 

#define LED_ROJO 10

void setup()
{
pinMode( LED_ROJO, OUTPUT) ;
}

• Es importante fijarse en que, a pesar de ser una única instrucción, hemos delimitado el bloque de esta función mediante abrir y cerrar llaves.

• Obsérvese que la instrucción finaliza en “;” . la sintaxis obliga a acabar las instrucciones con un punto y coma que delimite la orden. Si se omite generará un error.

digitalWrite( LED_ROJO ,  HIGH) ;

La función Arduino digitalWrite permite escribir valores lógicos digitales en un pin de Salida de una tarjeta Arduino. Está función requiere que el pin haya sido declarado como salida previamente. Requiere de dos parámetros de entrada. El primero es el número de pin (0-13) y el segundo es la condición lógica (HIGH ó LOW). 

Para apagar el LED usaremos la instrucción: 

digitalWrite( LED_ROJO ,  LOW) ;

El LED_ROJO indica el objeto a utilizar y su relación mediante #define con el pin a utilizar y HIGH, LOW indican el valor que deseamos poner en esa salida, que en Arduino corresponden a 5V para HIGH y 0V para LOW.  

El 10 indica el pin a utilizar y HIGH, LOW indican el valor que deseamos poner en esa salida, que en Arduino corresponden a 5V para HIGH y 0V para LOW.  

Para hacer este retraso de, digamos, un segundo, utilizaremos: 

• delay(1000) ;                       //  delay “congela” Arduino n milisegundos 

En Arduino “delay” es una función que hace que el procesador espere. Por ejemplo, esta espera permite no hacer nada y esperar hasta la ejecución de la siguiente instrucción durante un retardo de tiempo definido. Entonces esta función tiene un parámetro de entrada del tipo entero, que es la espera en milisegundos.  

Por tanto, para programar una luz que se enciende y se apaga, tendríamos que generar una secuencia de órdenes (Como en una receta de cocina) que hiciera:  

1. Informar a Arduino de que vamos a utilizar el pin10 para escribir valores (en el Setup)

2. Encender el LED (pin10): Poner valor alto (5V) en dicho pin.

3. Esperar un segundo.

4. Apagar el LED (pin10): Poner valor bajo (0V) en dicho pin.

5. Volver a esperar un segundo.

El circuito propuesto consta de un Arduino que hará titilar el led rojo conectado al pin 10.

Si te has fijado, la velocidad de parpadeo es inversamente proporcional al tiempo que permanece apagado o encendido el led.

Para describir lo que ha ocurrido utilizamos las magnitudes "periodo" y "frecuencia'?

El periodo de un suceso es el tiempo que tarda en volver a repetirse y se denota como T. El periodo se mide en segundos. En nuestro ejemplo, el periodo es de dos segundos porque el led está un segundo encendido y un segundo apagado.

La frecuencia es el número de veces que se repite el suceso en un segundo. Se calcula como la inversa del periodo y se mide en hercios (Hz).

La percepción visual humana tiene sus propios límites y no es posible detectar cambios luminosos demasiado rápidos.  Modifica el programa para que la frecuencia de parpadeo sea tan alta como para no percibir que el led se apaga.  Investiga por qué ocurre este fenómeno y cuál es la frecuencia límite a partir de la cual una persona no puede percibir cambios.