Arduino 7: časování s millis() a více činností najednou

Díl 7 z 7 v seriálu Arduino

Jak někteří začínáte psát tak se mi začínají množit dotazy jak kombinovat více činností na jednom arduinu, případně jak vykonat nějakou část programu, když zrovna probíhá delay(). To totiž opravdu nejde, protože máme jednoduchý procesor a když dělá delay tak nebude současně dělat nic jiného. Nezoufejte, protože tu máme funkci millis() a když se naučíte pracovat s časem jinak tak toho arduino zvládne mnohem víc najednou.

Pokud bych měl rozdíl mezi těmi dvěma přístupy přirovnat k normálnímu životu tak, delay funguje tak, že se zastavíte uprostřed chodníku, koukáte na hodinky a dokud není 12 tak nic neděláte a čekáte na oběd. Naproti tomu millis funguje tak, že na hodinky kouknete, zjistíte, že je jedenáct a tak jdete dělat něco jiného, za čas na ně kouknete znovu a pokud už bylo dvanáct tak jdete na oběd. Z toho vyplývá výhoda i nevýhoda, můžete dělat i něco jiného než koukat na hodinky, ale taky možná přijdete na oběd o něco později než přesně ve dvanáct. To zpoždění ovšem pro většinu malých aplikací bude naprosto nepodstatné a pokud už budete psát ovládací program pro jaderný reaktor tak si na to dáte pozor.

Použití ukážu na příkladu ke kterému nebudeme potřebovat nic jiného než arduino připojené k seriovému portu. Dejme tomu, že potřebujeme aby co vteřinu blikla led dioda na půl vteřiny. S použitím delay jednoduchý úkol.

int led = 13;
void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(led, LOW);
  delay(1000);
}

A teď druhý úkol, pokud po sériovém portu něco přijde tak to vrátit zpět. Pro začátek to nebudeme spojovat s blikáním LED.

void setup() {
  //konfigurace rychlosti serioveho portu
  Serial.begin(9600);

  while (!Serial) {
    ; // cekani na pripojeni serioveho portu, pry nezbytne pouze u desky Leonardo
  }

  // Prvni vypis na seriovy port
  Serial.println("Seriovy port aktivni");
}
void loop(){
  if (Serial.available()) {
    int inByte = Serial.read();//nacti znak ze serioveho portu
    Serial.write(inByte); //vypis znak na seriovy port
  }
  //delay(1000); //pokusna pauza
}

Na příkladu si můžete snadno vykoušet jak drtivý dopad má použití delay na rychlost odezvy. Stačí vyzkoušet odeslání textu a potom zkusit druhý program s odkomentovaným řádkem s pauzou. A teď pokud si delay nahradíte blokem pro blikání diodou tak bude zpoždění ještě o polovinu delší a to obsluhujeme jedinou blikající diodu.

Po přepsání na millis a spojení obou úkolů, by program s blikáním LED mohl vypadat asi takhle.

unsigned long aktualniMillis; //aktualni cas
unsigned long predchoziMillis; //cas poseldni akce
boolean led_svetlo; // promenna pro stav LED
int led = 13; //port pro LED

void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
 //konfigurace rychlosti serioveho portu
  Serial.begin(9600);

  while (!Serial) {
    ; // cekani na pripojeni serioveho portu, pry nezbytne pouze u desky Leonardo
  }

  // Prvni vypis na seriovy port
  Serial.println("Seriovy port aktivni");
}
void loop(){
  aktualniMillis = millis(); //podivam se na hodinky
  if(led_svetlo){ //potrebuju LED zhasnout nebo rosvitit?
    if(aktualniMillis - predchoziMillis > 500) { //pokud zhasnout ubehlu uz 500ms od posledni akce?
            predchoziMillis = aktualniMillis; //v tento cas jsem provedl posledni akci
            led_svetlo=LOW; //zhasni led
    }
  }else if(aktualniMillis - predchoziMillis > 1000) { //pokud zhasnout ubehlu uz 1000ms od posledni akce?
            predchoziMillis = aktualniMillis; //v tento cas jsem provedl posledni akci
            led_svetlo=HIGH; //rozsvit led
  }
  digitalWrite(led, led_svetlo); //aktualizace stavu LED
  if (Serial.available()) {
    int inByte = Serial.read();
    Serial.write(inByte);
  }
}

Program neobsahuje jediný delay a přesto obsluhuje dvě pauzy a plynule odbavuje tok na sériovém portu. Základní myšlenou je nechat cyklus funkce loop co nejrychlejší a brzdit jej pouze vykonáváním akcí pokud je to potřeba. Kód je o něco složitější, je potřeba proměnné na to aby si pamatovaly časy, ale běh je potom plynulý. V některém dalším díle se podíváme ještě na přerušení. Využití přerušení je postup, kterak donutit arduino obsloužit opravdu neodkladné akce bez ohledu na to co je právě rozdělané.

Další díly seriálu<< Arduino 6: Modelářská serva
Sdílení

3 thoughts on “Arduino 7: časování s millis() a více činností najednou

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *