Arduino, esnek, kullanımı kolay bir donanım ve yazılımla çalışan, açık kaynaklı bir elektronik prototipleme platformudur. Tüm dünyada oldukça yüksek bir kullanıcı kitlesine sahiptir. Sanatçı ruhlu, elektronik cihazlara ilgi duyan, çeşitli teknolojik ve interaktif tasarımlar yapan ve bunu uygun maliyetle ortaya koymak isteyen herkes Arduino programlamaya ve Arduino kartlarına ilgi duymaktadır.
Arduino, kolay bir şekilde girdileri alan ve bu girdilere göre çıktıları oluşturan basit bir devre kartı ve üzerindeki mikro denetleyiciden oluşmaktadır. Bir mikro denetleyiciyi küçük bir çip üzerinde bütünleşik basit bir bilgisayar olarak düşünebilirsiniz. Bir sıcaklık sensörü, bir hareket sensörü, bir mesafe sensörü veya bir anahtarın açık yada kapalı olması Arduino için girdi örneklerindendir. Bu girdilerle elde edilen veriler çeşitli işlemlerden geçirilerek başka işlevlere sahip olan donanımlara iletilir. Bu çıktılar bir ledin yanması, bir motorun hareket ettirilmesi, bir ekrana uyarı veya bilginin yazdırılması gibi olabilir. Örneğin, odaya koyduğunuz bir sıcaklık sensöründen gelen sıcaklık bilgisini Arduino ile bir ekrana yazdırabilirsiniz. Böylece oda sıcaklığını öğrenmiş olursunuz. Özetle; Arduino, kendisine bağlı elektrik bileşenlerinden gelen verileri okumak ve kontrol etmek için programlayabileceğiniz küçük bir bilgisayardır diyebiliriz.
Arduino Programlama Temelleri
İnternetten edindiğiniz bir Arduino kartını kutusundan çıkardınız ve programlamaya başlamak istiyorsunuz. Ancak nereden başlayacağınızı bilmiyorsunuz. O zaman bu yazı ile en basit bir şekilde nasıl başlayabileceğinizi öğreneceksiniz. Eğer deneyimli bir programcı iseniz Arduino dünyasına giriş yapmanız çok daha kolay olacaktır.
Arduino’yu küçük bir çocuk gibi düşünebilirsiniz. Küçük bir çocuğa bir şey öğretirken önce ne yapması gerektiğini söylememiz gerekir. Aynen öyle de Arduino’yu programlayarak ne yapması gerektiğini öğretmiş oluruz. Bilinmesi gereken diğer önemli şey ise Arduino’nun küçük de olsa bellek sahibi olması ve belleğindeki bilgiler doğrultusunda kararlar alabilmesidir. Dolayısıyla, bir oyun oynuyorsanız, oyunu kazanıp kazanmadığınıza karar verebilir veya oyundan aldığınız skorları takip edebilir.
Arduino’yu programlamak için Arduino’ya bağlanmamıza izin verecek özel bir yazılıma ihtiyacımız bulunmaktadır, böylece onu kodlayabiliriz. IDE (Integrated Development Environment) olarak bilinen bu yazılıma Türkçe olarak Entegre Geliştirme Ortamı diyebiliriz. Detaylarını incelediğimizde: Geliştirme (Development) aslında yazılım geliştirme veya kodlama anlamına gelir. Programları oluşturmak için kodları kullanırız. Ortam (Environment) kavramının tam olarak anlamını şöyle bir örnekle açıklayabiliriz. İnsanlar oksijen, su ve yaşamak zorunda olduğumuz diğer birçok şeyden oluşan bir ortamda var olurlar. Küçük Arduino dünyasında ise ortam, Arduino’yu kodlamak için ihtiyacımız olan her şeyi içerir. Entegre (Integrated) kavramı ise, kodlamanız gereken her şeyin tek bir yerde olduğu anlamına gelmektedir.
Merhaba Dünya Yazdıralım
Hadi kodlamaya başlayalım. Öncelikle kodlama yapacağımız ortam olan Arduino IDE’yi https://www.arduino.cc/en/Main/Software adresinden indirip bilgisayarımıza kuralım. Arduino kartları bir takım girdi pinleri ile çıktı pinlerini ve elektrik ihtiyacığını gidereceği güç pinlerini içerir. Ayrıca bilgisayara bağlayabileceğimiz USB portu içerir. Kodlamaya geçmeden önce elektronik devre tasarımınızı tamamlamanız gerekmektedir. Nasıl bir proje yapacağınıza karar vermeli, gerekli tasarımı yapmalı, ihtiyaç duyduğunuz sensörleri edinmeli ve bunları birbirleri ile fiziksel olarak düzgün bir şekilde birbirlerine bağlamalısınız. Devreniz tamamlandıktan sonra kodlamaya geçebilirsiniz. Fiziksel olarak devre tasarımı yerine eğer isterseniz bilgisayar ortamında simule edebileceğiniz ortamlarda da elektronik devrelerinizi tamamlayabilirsiniz. Arduino kartını USB kablonuz ile bilgisayara bağladığınızda karta güç vermiş olursunuz.
Artık kodlamaya başlayabilirsiniz. Ancak öncelikle Arduino IDE programında hangi tür Arduino kartını kullandığınızı seçmeniz gerekir. Arduino IDE’yi başlattıktan sonra üstteki sekmelerden Araçlar -> Kart adımından çalışacağınız kartı seçebilirsiniz.
Arduino IDE, programlama dili olarak C/C++ benzeri bir programlama dili kullanmaktadır. Farklı IDE’ler ile farklı programlama dilleri de kodlama yapmanız mümkündür. Örneğin; Atmel Studio adlı ortamda C++ ile kodlama yapmanız mümkündür.
Kart seçiminin ardından kodlarımızı yazarak kartımızın ne yapması gerektiğini öğretmemiz gerekir. Arduino için yazacağımız her program ‘void’ tipinde iki fonksiyon içerir. setup() ve loop() adlı fonksiyonlar herhangi bir değer döndürmediği için ‘void’ ile kullanılır. setup() fonksiyonu Arduino’ya güç verildiğinde bir kez çalışan fonksiyondur. loop() fonksiyonu ise Arduino’da güç olduğu sürece yani yeterli elektrik sunulduğu sürece sürekli çalıştıracağı fonksiyondur. Dolayısı ile setup() fonksiyonu içerisinde sadece kurulum esnasında yapılması gereken işlemleri kodlarız, loop() fonksiyonu içerisinde ise kartın sürekli ve tekrar tekrar yapmasını istediğimiz işlemleri kodlarız.
void setup()
{
// Arduino çalıştığında yapması gerekenler yazılır. Bir kez çalışır.
}
void loop()
{
// Arduino’nun asıl yapması gerekenler buraya yazılır. Sürekli çalışır.
}
‘{ }’ küme parantezleri arasına kodlarımızı yazmamız gerekmektedir.
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
‘Serial’ komutu bilgisayarımızla nasıl iletişime geçebileceğimizi tanımlar. 9600 rakamı kart ile bilgisayarın ne kadar hızda haberleşme kuracağını belirler. Her bir satır noktalı virgül ile sonlanır. Bu kodu yazdığımızda Arduino kartı ile bilgisayarımız arasında bir hat kurmuş oluruz. Artık Arduino’ya ne yapması gerektiğini söylememiz gerekir.
Bilgisayar ile Arduino kartın haberleşmesini sağladıktan sonra artık kartın tekrar tekrar ne yapması gerektiğini loop() fonksiyonu içerisinde belirtmemiz gerekir.
void loop() {
Serial.println(“Merhaba dünya!!”);
}
Basit bir şekilde bilgisayarımızda Merhaba dünya!! yazmasını yukardaki kod parçacığı ile sağlamış oluruz. println fonksiyonu ” ” arasına yazdığımız metni Arduino kartın yazdırmasını sağlar. Kodunuzda her değişiklik yaptığınızda, tekrar programı Arduino’ya yüklemeyi unutmayın.
Bu basit kodu yazdıktan sonra, yükle butonuna tıkladığınızda program kartınıza yüklenecektir. Ardından IDE üzerinde Serial ekranınızı açtığında kartınızın tekrar tekrar Merhaba dünya!! yazdırdığını göreceksiniz. Bu basit kodu yazmakla Arduino’nuzu nasıl bilgisayara bağladığınızı ve onunla nasıl iletişime geçebileceğinizi öğrenmiş oldunuz.
Fiziksel olarak devre tasarımı öncesinde bilgisayar ortamında yapmak isterseniz Fritzing adlı ortamı bilgisayarınıza kurarak yapabilirsiniz. Burada çoğu elektronik sensör ve kartları uygun bir şekilde tasarlayabilirsiniz. Ayrıca başlangıç için yazacağınız basit kodların çalışıp çalışmadığını Arduino kart olmadan simülasyonunu yapabilmek için web tabanlı bir ortam olan Tinkercad ortamını kullanabilirsiniz. Yazımızın kaynakça bölümünden bu ortamlara ulaşım linklerini bulabilirsiniz.
Daha karmaşık ve büyük projeler için bir başlangıç olan bu yazıyı okuduktan sonra tasarımcı kimliğiniz ile birçok yeni projeler oluşturabilirsiniz. Akıllı ev sistemleri, aracınız için yenilikçi teknolojiler, uzaktan yönetebileceğiniz drone’lar, uzaktan kumandalı araçlar, vb. üretebilirsiniz. Arduino platformu, bu işlere başlamak için inanılmaz derecede kolay ve çok yönlü bir platform olduğunu artık biliyorsunuz. Aklınızdaki projeleri hayata geçirmek, iyileştirmek, yeniden biçimlendirmek için açık kaynak kodlu olan Arduino programı ile ilgili internette birçok örnek kodlar bulabilirsiniz. Kodlama dünyasına hoş geldiniz. Bundan sonrası kişisel gayret ve çabanıza bağlıdır. Keyifli tasarım ve kodlamalar yapmanız dileği ile.
Kaynakça:
https://littlebits.cc/tips-tricks/introduction-to-arduino-programming-1-the-basics-2
http://forefront.io/a/beginners-guide-to-arduino/
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
http://fritzing.org/home/
https://www.tinkercad.com/
Yazar:Bekir Afşar
Oldukça temel, basit ve açıklayıcı bir yazı olmuş. Elinize, beyninize sağlık. Teşekkürler.