Arduino sketch writing

Introduction

Un sketch est le nom donnée par Arduino aux programmes qui sont téléversés sur un ATMega (cerveau de la carte Arduino).

Comme un programme informatique, le sketch est découpé en plusieurs parties qui ont toute leur importance.

Commentaires

La première partie d'un sketch est très certainement composée de commentaires. Dans cette introduction, on décrit l'objectif du sketch, l'auteur, sa date de création, le montage électronique qu'il implique, etc...

Ci-dessous un exemple de commentaire présent dans le sketch blink livré avec l'IDE Arduino.

/*
  Blink
  Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

  Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the UNO, MEGA and ZERO 
  it is attached to digital pin 13, on MKR1000 on pin 6. LED_BUILTIN takes care 
  of use the correct LED pin whatever is the board used.
  If you want to know what pin the on-board LED is connected to on your Arduino model, check
  the Technical Specs of your board  at https://www.arduino.cc/en/Main/Products
  
  This example code is in the public domain.

  modified 8 May 2014
  by Scott Fitzgerald
  
  modified 2 Sep 2016
  by Arturo Guadalupi
*/

Les imports

Les imports, correspondent à des inclusions de bibliothèques ou librairies et ce font grâce au mot clé #include. En d'autres termes, lorsque vous faites une inclusion, vous ajouter toutes les lignes de code qui composent la bibliothèque en question.

Le problème avec les imports est que l'on à du mal à évaluer la complexité du code qui est appelé. La plus part du temps, on utilise qu'une infime partie des possibilités offertes par certaine bibliothèque très complète. Si c'est le cas et que vous n'avez plus de place pour votre sketch, il est peut-être intéressant d'isoler le code dont on a besoin plutôt que d'utiliser la bibliothèque en entier... la place est limitée sur un ATMega et chaque octet compte !

Ci-dessous un exemple d'inclusion de la bibliothèque Ethernet :

# include "Ethernet.h"

Cette inclusion fait 1482 lignes de code...

Variables globales

Les variables globales servent, à l'inverse de leurs homologues locales, à plusieurs endroit dans le sketch. Il peut aussi être intéressant, surtout pour les gros objets, de les faire instancier pendant la phase de démarrage de la puce plutôt que de le faire lors du premier appel. L’intérêt ici n'est pas une utilisation à plusieurs endroit mais un gain de temps.

Ci-dessous un exemple de variable globale accessible dans tout le sketch :

// Variable statique (portée sketch) et constante (sa valeur ne change pas)
static const char METHOD[] = "GET";

Fonction setup()

La fonction setup() est appelée une fois, au démarrage de la puce. C'est généralement ici qu'il faut positionner correctement les broches (en entrée ou en sortie) ainsi que leurs états (haut ou bas).

Lorsque l'on a des conditions qui doivent être satisfaites obligatoirement pour le bon fonctionnement du sketch, il ne faut pas hésiter à utiliser une LED pour montrer à l'utilisateur que le démarrage s'est effectué correctement, un peu comme avec un buzzer sur une carte mère.

Ci-dessous un exemple qui test le bon fonctionnement d'un module HC12 et qui utilise une LED pour signaler à l'utilisateur l'état du système :

void setup() {
  // Positionnement en sortie des pins
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(setPin, OUTPUT);
  // On éteint la LED
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  // passage en mode commande
  digitalWrite(setPin, LOW);
  // Démarrage de la communication avec le module
  hc12.begin(9600);
  // On demande au module un acquittement
  hc12.print(F("AT+"));
  // Délais pour que le module traite la commande
  delay(100);
  // On attend la réponse du module
  while(!hc12.available());
  // Le module doit répondre ''OK''
  if(strcmp(hc12.readString(), "OK") != 0){
    // Quelque chose s'est mal passé...
    while(true){
      // ... on fait clignoter la LED pour signaler l’erreur !
      digitalWrite(ledPin, HIGH);
      delay(500);
      digitalWrite(ledPin, LOW);
      delay(500);
    }
  }
  // passage en mode transparent
  digitalWrite(setPin, HIGH);
  // on allume la LED de manière fixe pour signaler la fin du setup()
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
}

Fonction loop()

La fonction loop() est le cœur du sketch et peut s'apparenter à un while(true). Le code à l'intérieur de cette fonction va s’exécuter indéfiniment.

Cette fonction permet de comprendre ce que le sketch est censé faire. Il ne faut pas la surcharger avec un code trop complexe. Il est considéré comme une bonne pratique de fragmenter le code en fonctions et de faire appel à ces fonctions dans loop(). C'est là tout l'intérêt des fonction annexes !

Ci-dessous un exemple de la fonction loop() de l'exemple blink :

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);                       // wait for a second
  digitalWrite(ledPin, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);                       // wait for a second
}