---

Podstawy działania funkcji w Arduino

W Arduino, oprócz podstawowych operatorów arytmetycznych (+, -, *, /), często stosuje się operatory inkrementacji (++) i dekrementacji (--), które pozwalają szybko zwiększać lub zmniejszać wartość zmiennej o jeden. Ułatwia to sterowanie licznikami, iterację pętli i zarządzanie danymi.

Poniżej znajdziesz opis tych operatorów, różnice między pre- i post-inkrementacją oraz przykłady ich zastosowania.

---

Operatory inkrementacji i dekrementacji pozwalają na szybkie zwiększanie (++) lub zmniejszanie (--) wartości zmiennej o jeden. W Arduino, podobnie jak w języku C/C++, mogą być stosowane do różnych typów danych, takich jak:

• Całkowite (np. int, long, short, byte)
• Zmiennoprzecinkowe (np. float, double)
• Znaki (np. char, ponieważ są przechowywane jako liczby w kodzie ASCII)
• Wskaźniki (przesuwają wskaźnik na kolejny lub poprzedni element w pamięci)

Wyróżnia się dwa rodzaje tych operatorów:

• Pre-inkrementacja / Pre-dekrementacja: ++x oraz –x (wartość zmiennej zmienia się przed użyciem w wyrażeniu)
• Post-inkrementacja / Post-dekrementacja: x++ oraz x– (wartość zmiennej zmienia się po jej użyciu w wyrażeniu)

Różnice w ich działaniu są kluczowe w bardziej złożonych operacjach, zwłaszcza w pętlach i wyrażeniach warunkowych.

---

Przykład 1: Pre-inkrementacja (++x)

W tym przykładzie wartość zmiennej x zostaje zwiększona przed jej użyciem w instrukcji Serial.println(x);, co oznacza, że do funkcji Serial.println() trafia już zwiększona wartość.

Wynik działania programu

Najpierw wartość x wynosi 5, następnie operator ++x zwiększa ją o 1, więc Serial.println(++x); drukuje już 6. Po operacji zmienna x pozostaje na poziomie 6, co widać w ostatnim wywołaniu Serial.println(x);.

Początkowa wartość x to 5, po pre-inkrementacji zostaje zwiększona do 6, więc zarówno wynik operacji, jak i wartość końcowa x wynoszą 6.

---

Poniżej znajdziesz opis każdego z operatorów, kod demonstracyjny oraz wyjaśnienie ich działania.

Operator && (AND) – jednoczesne spełnienie warunków

Operator && sprawdza, czy oba wyrażenia po jego lewej i prawej stronie są prawdziwe. Jest przydatny, gdy chcemy upewnić się, że dwa różne czynniki muszą zostać spełnione jednocześnie, np. dwa czujniki są aktywne. Miejsce, w którym wstawiamy operatory lecznicze zaprezentowano na Rys.1 (na przykładzie operatora AND).

Na symulacji poniżej (Symulacja_1) przedstawiono zasadę działania operatora logicznego AND.

Wyjaśnienie:

1. Definicja i inicjalizacja zmiennych:

• czujnik1 i czujnik2 są zmiennymi typu bool, co oznacza, że mogą przyjmować tylko wartości true lub false.
• Obie zmienne zostały zainicjalizowane jako true, co odpowiada logicznej prawdzie.

2. Operacja logiczna:

• Wyrażenie czujnik1 && czujnik2 sprawdza, czy obie zmienne mają wartość true.
• Operator AND (&&) zwraca true, gdy obie zmienne są prawdziwe. W przeciwnym razie wynik będzie false.
• W tym przypadku, ponieważ obie zmienne mają wartość true, rezultat operacji przypisany do zmiennej wynik to true.

3. Wyświetlanie wyniku:

• Funkcja Serial.print() na monitorze portu szeregowego wyświetla tekst: “Wynik logiczny AND: “.
• Funkcja Serial.println() wyświetla wartość zmiennej wynik, czyli 1.

---

Tabela prawdy przedstawia wszystkie możliwe kombinacje wartości logicznych dla operatorów, takich jak AND, OR czy NOT, wraz z wynikami tych operacji. Ułatwia zrozumienie, jakie wyniki uzyskujemy dla różnych stanów wejść i pomaga przewidzieć działanie logiki.

---

Operator || (OR)– spełnienie jednego z warunków

Operator || sprawdza, czy przynajmniej jedno wyrażenie po jego lewej lub prawej stronie jest prawdziwe. Jest użyteczny w sytuacjach, gdy wystarczy spełnienie jednego z wielu warunków, np. jeden z dwóch czujników jest aktywny – (Symulacja_2).

Wyjaśnienie:

1. Definicja i inicjalizacja zmiennych:

• czujnik1 i czujnik2 są zmiennymi typu bool.
• zmienna czujnik1 została zainicjalizowana jako false, co odpowiada wartości logicznej „fałsz”.
• zmienna czujnik2 została zainicjalizowana jako true, co odpowiada wartości logicznej „prawda”.

2. Operacja logiczna:

• Wyrażenie czujnik1 || czujnik2 sprawdza, czy przynajmniej jedna z tych zmiennych ma wartość true.
• Operator OR (||) zwraca true, jeśli dowolne z wejść (w tym przypadku zmienne czujnik1 lub czujnik2) jest prawdziwe.
• W tym przypadku zmienna czujnik2 jest true, więc wynik operacji przypisany do zmiennej wynik wynosi true.

3. Wyświetlanie wyniku:

• Funkcja Serial.print() na monitorze portu szeregowego wyświetla tekst: “Wynik logiczny OR: “.
• Funkcja Serial.println() wyświetla wartość zmiennej wynik, czyli 1, ponieważ true jest reprezentowane jako 1 w Arduino.

---

Operator ! (NOT) – negacja wartości logicznej

Operator ! zmienia wartość logiczną na przeciwną. Jest szczególnie przydatny do odwracania logiki wyrażeń, np. sprawdzania, czy czujnik nie jest aktywny – (Symulacja_3).

Wyjaśnienie:

Definicja i inicjalizacja zmiennych:

• stanCzujnika jest zmienną typu bool.
• zmienna stanCzujnika została zainicjalizowana jako false, co odpowiada wartości logicznej „fałsz”.

2. Operacja logiczna:

• Operator NOT (!) odwraca wartość logiczną zmiennej stanCzujnika.
  • Jeśli stanCzujnika wynosi false, wynik operacji !stanCzujnika będzie true.
  • Jeśli stanCzujnika wynosi true, wynik operacji !stanCzujnika będzie false.
• W tym przypadku, ponieważ stanCzujnika to false, zmienna wynik otrzymuje wartość true.

3. Wyświetlanie wyniku:

• Funkcja Serial.print() wyświetla tekst: “Stan po negacji: “.

• Funkcja Serial.println() wyświetla wartość zmiennej wynik, czyli 1, ponieważ true jest reprezentowane jako 1 w Arduino.

---

Zasada kolejności wykonywania operatorów logicznych w Arduino

W Arduino, podobnie jak w większości języków programowania, kolejność wykonywania operatorów logicznych jest ustalana na podstawie ich priorytetu. Jeśli w jednym wyrażeniu występuje kilka operatorów logicznych, są one wykonywane w ustalonej kolejności.

---

Kolejność wykonywania operatorów logicznych:

NOT (!) – Najwyższy priorytet

Operator NOT odwraca wartość logiczną i jest wykonywany jako pierwszy.

Przykład:
Wyrażenie: !true || false – (Symulacja_4)

Najpierw negacja: !true → false, a potem sprawdzenie logiki: false || false → false (czyli wartość 0).

---

AND (&&) – Średni priorytet

Operator AND zwraca wartość true, jeśli oba operandy są prawdziwe, i jest oceniany po NOT, ale przed OR.

Przykład:
Wyrażenie: true && false || true – (Symulacja_5)

Najpierw: true && false → false, a następnie: false || true → true (czyli wartość 1).

---

OR (||) – Najniższy priorytet

Operator OR sprawdza, czy przynajmniej jeden operand jest prawdziwy, i jest oceniany jako ostatni.

Przykład:
Wyrażenie: false || true && true – (Symulacja_6)

Najpierw: true && true → true, a następnie: false || true → true (czyli wartość 1).

---

Zasady stosowania nawiasów:

Aby zmienić kolejność wykonywania operatorów, można używać nawiasów (). Wyrażenia w nawiasach mają najwyższy priorytet i są wykonywane jako pierwsze.

---

Przykład bez nawiasów

Wyrażenie: false || true && false – (Symulacja_7)

Najpierw: true && false → false, a następnie: false || false → false (czyli wartość 0).

---

Przykład z nawiasami

Wyrażenie: (false || true) && false – (Symulacja_8)

Najpierw: false || true → true, a następnie: true && false → false (czyli wartość 0).

---

Kolejny przykład z nawiasami

Wyrażenie: false || (true && false) – (Symulacja_9)

Najpierw: true && false → false, a następnie: false || false → false (czyli wartość 0).

---

Operatory logiczne &&, || i ! są kluczowe w programowaniu Arduino, pozwalając na efektywne zarządzanie warunkami w kodzie. Dzięki nim możesz tworzyć bardziej złożone zależności logiczne, co jest niezbędne w wielu projektach. Ważne jest również zrozumienie kolejności wykonywania operacji – ! ma najwyższy priorytet, następnie &&, a na końcu ||. Aby zapewnić czytelność i poprawność kodu, warto stosować nawiasy, szczególnie w bardziej skomplikowanych wyrażeniach logicznych. Poznaj ich zastosowanie, aby zwiększyć elastyczność i funkcjonalność swoich programów.

---

---

Asystent Arduinowo_AI

Asystent Arduinowo_AI zgłębił powyższy zakres wiedzy i z przyjemnością wszystko Ci wyjaśni.

Maksymalnie 5000 znaków.

Wyślij

---

---

Zdobądź więcej wiedzy!

Przejdź do kolejnych materiałów naszego kursu: Bity i bajty.