نخستین برنامه — چشمک‌زن

به اولین خط کدِ سخت‌افزار رسیدید. در این درس برنامه‌ای می‌نویسید که LED کوچک روی خود برد را هر ثانیه یک بار روشن و خاموش کند؛ همان «چشمک‌زن» (Blink) که «سلام دنیا» دنیای آردوینو است. نه سیم لازم است، نه قطعه — فقط برد وصل‌شده به رایانه و IDE نصب‌شده از درس قبل.

اسکچ چیست و چطور اجرا می‌شود؟

به برنامهٔ آردوینو «اسکچ» (Sketch) می‌گویند؛ فایلی با پسوند .ino. هر اسکچ دو تابع اجباری دارد:

• setup() — درست پس از روشن‌شدن یا ریست برد، فقط یک بار اجرا می‌شود؛ جایی برای تنظیمات اولیه.
• loop() — بلافاصله بعد از setup() شروع می‌شود و بی‌نهایت بار پشت‌سرهم اجرا می‌شود؛ بدنهٔ اصلی برنامه.

یعنی آردوینو هیچ‌وقت «می‌ایستد»: یک بار آماده می‌شود و بعد یک حلقهٔ تمام‌نشدن را اجرا می‌کند. برنامه روی فلش هم می‌ماند؛ کابل را بکشید و فردا دوباره وصل کنید، همان برنامه از اول اجرا می‌شود.

خروجی دیجیتال یعنی چه؟

پین دیجیتال آردوینو فقط دو حالت دارد:

• HIGH — پین به ۵ ولت وصل می‌شود؛ LED روشن.
• LOW — پین به صفر ولت (زمین) وصل می‌شود؛ LED خاموش.

سه تابع پایه که در این درس به‌کار می‌روند:

• pinMode(pin, mode) — تعیین می‌کند پین ورودی باشد یا خروجی؛ این کار در setup() انجام می‌شود. برای خروجی، mode را OUTPUT می‌گذاریم.
• digitalWrite(pin, value) — پین را HIGH یا LOW می‌کند؛ یعنی روشن و خاموش.
• delay(ms) — برنامه را به اندازهٔ ms میلی‌ثانیه نگه می‌دارد؛ ۱۰۰۰ میلی‌ثانیه یعنی یک ثانیه.

سه تابع، کل برنامهٔ چشمک‌زن.

نوشتن اسکچ Blink

IDE 2 را باز کنید و این کد را تایپ کنید (منوی File > Examples > 01.Basics > Blink هم همان را باز می‌کند):

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  // Set the built-in LED pin as output
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // Turn the LED on (5 volts)
  delay(1000);                      // Wait one second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // Turn the LED off (0 volts)
  delay(1000);                      // Wait one second
}

توضیح خط‌به‌خط:

1. void setup() — تابع تنظیمات؛ در هر روشن‌شدن برد یک بار اجرا می‌شود.
2. pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT) — پین LED داخلی را خروجی معرفی می‌کند. ثابت LED_BUILTIN اسم پین ۱۳ است؛ استفاده از آن به‌جای عدد، کد را روی هر بردی درست نگه می‌دارد.
3. void loop() — حلقهٔ اصلی؛ تا وقتی برد روشن است بی‌نهایت بار تکرار می‌شود.
4. digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH) — پین ۱۳ را به ۵ ولت می‌برد و LED روشن می‌شود.
5. delay(1000) — یک ثانیه صبر می‌کند؛ در این مدت LED روشن می‌ماند.
6. digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW) — پین را صفر ولت می‌کند و LED خاموش می‌شود.
7. delay(1000) — یک ثانیهٔ دوم؛ LED خاموش می‌ماند. بعد از این خط، loop() از اول اجرا می‌شود و چرخه ادامه پیدا می‌کند.

کامپایل و آپلود

۱. با دکمهٔ Verify (تیک) کد را کامپایل کنید؛ اگر ارور نوشت، تایپی‌ها را با کد بالا مقایسه کنید — زبان C به بزرگی و کوچکی حروف حساس است و هر ; لازم است. ۲. مطمئن شوید در Tools، برد Arduino Uno و پورت درست انتخاب است (درس قبل). ۳. دکمهٔ Upload (فلش) را بزنید. LEDهای TX و RX روی برد چشمک می‌زنند و کنسول پیام Done uploading می‌دهد. ۴. چند ثانیه صبر کنید: LED با حرف L کنار پورت USB، هر ثانیه یک بار روشن و خاموش می‌شود.

اگر همین حالا کابل را بکشید و برد را به شارژر موبایل بزنید، چشمک‌زن همان‌جا هم کار می‌کند؛ چون برنامه روی فلش برد ذخیره شده است.

خطاهای رایج آپلود

اگر آپلود موفق نشد، پیام کنسول را بخوانید؛ تقریباً همیشه یکی از این سه مورد است:

تمرین‌ها

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

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(800);
}

:::

خلاصه

• اسکچ فایل .ino با دو تابع است: setup() یک بار و loop() بی‌نهایت بار.
• خروجی دیجیتال دو حالت دارد: HIGH یعنی ۵ ولت و LOW یعنی صفر ولت.
• pinMode پین را خروجی می‌کند، digitalWrite روشن و خاموش می‌کند و delay مکث می‌سازد.
• ثابت LED_BUILTIN همان پین ۱۳ و LED داخلی برد است؛ چشمک‌زن بدون هیچ سیمی کار می‌کند.
• آپلود موفق با چشمک TX و RX و پیام Done uploading معلوم می‌شود؛ برنامه روی فلش می‌ماند.

LED داخلی را چشمک‌زن کردید؛ در درس بعدی همین کار را با LED و مدار خودتان روی برد سرهم‌بندی تکرار می‌کنید و با ورودی‌ها هم آشنا می‌شوید.