LED چشمک زن با S4A

سلام در این جلسه قصد داریم با استفاده از نرم افزار S4A به صورت بلوکی روی آردوینو برنامه نویسی کنیم و پروژه LED چشمک زن ساده رو اجرا کنیم .
برای این کار اول از همه باید نرم افزار S4A رو از قسمت نرم افزار های سایت دانلود کنید و بعد کد زیر رو با استفاده از نرم افزار Arduino روی برد آپلود کنید بعد از آپلود دیگ کاری با نرم افزار Arduino نداریم و به سراغ نرم افزار S4A میریم و شروع به کد نویسی بلوکی میکنیم.

قطعات مورد نیاز:

۱- برد ArduinoUNO
۲- کابل دیتا برد Arduino
۳- یک عدد LED

توجه داشته باشین اگه برد آردوینو مخصوص نرم افزار S4A رو از فروشگاه سایت خریداری کردید به صورت پیشفرض کد روش آپلود شده و نیازی به آپلود کردن و استفاده از نرم افزار Arduino نیست و به صورت مستقیم میشه با S4A روی برد کد نویسی کرد.

typedef enum { 
  input, servomotor, pwm, digital } 
pinType;

typedef struct pin {
  pinType type;       //Type of pin
  int state;         //State of an output
  //byte value;       //Value of an input. Not used by now. TODO
};

pin arduinoPins[14];  //Array of struct holding 0-13 pins information

unsigned long lastDataReceivedTime = millis();

void setup()
{
  Serial.begin(38400);
  Serial.flush();
  configurePins();
  resetPins();
}

void loop()
{
  static unsigned long timerCheckUpdate = millis();

  if (millis()-timerCheckUpdate>=20)
  {
    sendUpdateServomotors();
    sendSensorValues();
    timerCheckUpdate=millis();
  }

  readSerialPort();
}

void configurePins()
{
  arduinoPins[0].type=input;
  arduinoPins[1].type=input;
  arduinoPins[2].type=input;
  arduinoPins[3].type=input;
  arduinoPins[4].type=servomotor;
  arduinoPins[5].type=pwm;
  arduinoPins[6].type=pwm;
  arduinoPins[7].type=servomotor;
  arduinoPins[8].type=servomotor;
  arduinoPins[9].type=pwm;
  arduinoPins[10].type=digital;
  arduinoPins[11].type=digital;
  arduinoPins[12].type=digital;
  arduinoPins[13].type=digital;
}

void resetPins() {
  for (byte index=0; index <=13; index++) 
  {
    if (arduinoPins[index].type!=input)
    {
      pinMode(index, OUTPUT);
      if (arduinoPins[index].type==servomotor)
      {
        arduinoPins[index].state = 255;
        servo (index, 255);
      }
      else
      {
        arduinoPins[index].state=0;
        digitalWrite(index,LOW);
      }
    }
  }
}

void sendSensorValues()
{
  unsigned int sensorValues[6], readings[5];
  byte sensorIndex;

  for (sensorIndex = 0; sensorIndex < 6; sensorIndex++) //for analog sensors, calculate the median of 5 sensor readings in order to avoid variability and power surges
  {
    for (byte p = 0; p < 5; p++)
      readings[p] = analogRead(sensorIndex);
    insertionSort(readings, 5); //sort readings
    sensorValues[sensorIndex] = readings[2]; //select median reading
  }

  //send analog sensor values
  for (sensorIndex = 0; sensorIndex < 6; sensorIndex++)
    ScratchBoardSensorReport(sensorIndex, sensorValues[sensorIndex]);

  //send digital sensor values
  ScratchBoardSensorReport(6, digitalRead(2)?1023:0);
  ScratchBoardSensorReport(7, digitalRead(3)?1023:0);
}

void insertionSort(unsigned int* array, unsigned int n)
{
  for (int i = 1; i < n; i++)
    for (int j = i; (j > 0) && ( array[j] < array[j-1] ); j--)
      swap( array, j, j-1 );
}

void swap(unsigned int* array, unsigned int a, unsigned int b)
{
  unsigned int temp = array[a];
  array[a] = array[b];
  array[b] = temp;
}

void ScratchBoardSensorReport(byte sensor, int value) //PicoBoard protocol, 2 bytes per sensor
{
  Serial.write( B10000000
    | ((sensor & B1111)<<3)
    | ((value>>7) & B111));
  Serial.write( value & B1111111);
}

void readSerialPort()
{
  byte pin;
  int newVal;
  static byte actuatorHighByte, actuatorLowByte;
  static byte readingSM = 0;

  if (Serial.available())
  {
    if (readingSM == 0)
    {
      actuatorHighByte = Serial.read();
      if (actuatorHighByte >= 128) readingSM = 1;
    }
    else if (readingSM == 1)
    {
      actuatorLowByte = Serial.read();
      if (actuatorLowByte < 128) readingSM = 2;
      else readingSM = 0;
    }

    if (readingSM == 2)
    {
      lastDataReceivedTime = millis();    
      pin = ((actuatorHighByte >> 3) & 0x0F);
      newVal = ((actuatorHighByte & 0x07) << 7) | (actuatorLowByte & 0x7F); 

      if(arduinoPins[pin].state != newVal)
      {
        arduinoPins[pin].state = newVal;
        updateActuator(pin);
      }
      readingSM = 0;
    }
  }
  else checkScratchDisconnection();
}

void reset() //with xbee module, we need to simulate the setup execution that occurs when a usb connection is opened or closed without this module
{
  resetPins();        // reset pins
  sendSensorValues(); // protocol handshaking
  lastDataReceivedTime = millis();
}

void updateActuator(byte pinNumber)
{
  if (arduinoPins[pinNumber].type==digital) digitalWrite(pinNumber, arduinoPins[pinNumber].state);
  else if (arduinoPins[pinNumber].type==pwm) analogWrite(pinNumber, arduinoPins[pinNumber].state);
}

void sendUpdateServomotors()
{
  for (byte p = 0; p < 10; p++)
    if (arduinoPins[p].type == servomotor) servo(p, arduinoPins[p].state);
}

void servo (byte pinNumber, byte angle)
{
  if (angle != 255)
    pulse(pinNumber, (angle * 10) + 600);
}

void pulse (byte pinNumber, unsigned int pulseWidth)
{
  digitalWrite(pinNumber, HIGH);
  delayMicroseconds(pulseWidth);
  digitalWrite(pinNumber, LOW);
}

void checkScratchDisconnection() //the reset is necessary when using an wireless arduino board (because we need to ensure that arduino isn't waiting the actuators state from Scratch) or when scratch isn't sending information (because is how serial port close is detected)
{
  if (millis() - lastDataReceivedTime > 1000) reset(); //reset state if actuators reception timeout = one second
}

حالا که کد رو آپلود کردیم به سراغ نرم افزار S4A میریم و شروع به کد نویسی میکنیم.