今年因為 COVID-19 的關係，把一些活動行程打亂，最近有空再重整 ROSA (Robot Operation System for Arduino) 程式碼，程式庫改以 C++ 物件導向設計，因此 ROSA 2020 跟 ROSA 2019 還是有許多差異，不過基本概念仍然相通。以下程式使用 Arduino Uno 控制 LED 為例，將程式寫得更結構化，以此 ROSA 再出發。
ROSA 主程式目錄檔案
ROSA 函式庫檔案
主程式為 ROSA_LED.ino，下面藍色部分，它讓 pin 13 的 LED 亮 250 ms，滅 250 ms 循環閃爍，因為這程式不需要處理日期時間，所以取消綠色部分的程式，可讓程式更小。關於 ROSA 系統參數設定，基本上標示作品名稱及日期版本，和重要 #define，ROSA 設計成函式庫型式，就是讓一般使用者專注寫自己的程式碼，而專業開發者提供精簡好用的功能， 這些 #define 和 #include 是介於兩者之間的橋樑，讓那些函式庫程式碼引入，個人覺得這些放在主程式比較醒目，提醒使用者他的設定。
// This is a demo program applied Robot Operation System for Arduino (ROSA)
// http://4rdp.blogspot.tw/search/label/ROSA%20(Arduino)
//軟件許可協議
//
//研發養成所 Bridan Wang 提供此軟體供學校教育或個人單獨使用
//對外分享展示本軟體時，請說明來源來自研發養成所
//你可以架構在本軟體基礎上，設計新功能或修改
//本軟體屬於 Bridan 和或其它原始碼供應商，並受適用的法律版權保護
//此軟體按“原樣”提供，可能含有錯誤，不作任何明示，暗示或法律的保證
//本軟體僅限 Arduino 部分微控制器產品，適用於特定用途
// Bridan 在任何情況、環境以及特殊使用不負任何原因損害賠償責任
//
//這是 ROSA 韌體版本的一部分。
//
//建議使用 Arduino-1.8.8 以後版本編譯，因為有發現舊版本有錯誤情形
/***********************************************************
// System Condition DEFINE
************************************************************/
#define PRODUCT "ROSA,LED "
#define VERSION "v2020.5.11"
//#define TIME_2ms // ROSA_TIME_2ms()
//#define TIME_10ms // ROSA_TIME_10ms()
//#define TIME_50ms // ROSA_TIME_50ms()
//#define TIME_100ms // ROSA_TIME_100ms()
#define TIME_250ms // ROSA_TIME_250ms()
//#define TIME_500ms // ROSA_TIME_500ms()
//#define TIME_1sec // ROSA_TIME_1sec()
//#define TIME_SYSTEM // ROSA_TIME_SETUP()
// Include
************************************************************/
#include ".\ROSA\ROSA_BASE.cpp"
ROSA_PIN led;
/***********************************************************
// Main Program
************************************************************/
void setup() {
//ROSA_TIME_SETUP(20, 5, 9, 0, 0, 0) ; // YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE, SECOND
led.SETUP(13, OUTPUT); // pin 13
}
void loop()
{
ROSA_TIME_RUNNING(); // 系統時間處理
}
/***********************************************************
// SYSTEM TIME
************************************************************/
void ROSA_TIME_250ms()
{
led.OUT(CHANGE); // 閃爍
}
所有 ROSA 程式必須包含 ROSA_BASE.cpp 函式庫，它是 ROSA 的基礎程式，先看一下程式碼，先說明跟時間相關部分，根據主程式 #define 設定，將需要的程式碼含入編譯。
#define INTERVAL 2 // mili second, 改變此值，無法正常作動
unsigned long now = millis(); // Time start-up
#ifdef TIME_SYSTEM
byte second;
byte minute;
byte hour;
byte day; // 1 ~ 31
byte month; // 1 ~ 12
byte year; // 2000 ~ 2255
const byte MONTH_[13] PROGMEM = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
void ROSA_TIME_SETUP(byte y, byte m, byte d, byte h, byte n, byte s)
{
year = y; // YEAR;
month = m; // MONTH;
day = d; // DAY;
hour = h; // HOUR;
minute = n; // MINUTE;
second = s; // SECOND;
}
#endif
void ROSA_TIME_2ms();
void ROSA_TIME_10ms();
void ROSA_TIME_50ms();
void ROSA_TIME_100ms();
void ROSA_TIME_250ms();
void ROSA_TIME_500ms();
void ROSA_TIME_1sec();
void ROSA_TIME_RUNNING()
{
static byte tm_10ms = 0;
// 每兩毫秒檢查一次-----------------------------------
while (millis() - now >= INTERVAL) {
now += INTERVAL;
#ifdef TIME_2ms
ROSA_TIME_2ms();
#endif
tm_10ms++; //累加計數
}
// 如果超過 10 ms ---------------------------------
if (tm_10ms >= 5) { // 2 ms x 5
tm_10ms -= 5;
#ifdef TIME_10ms
ROSA_TIME_10ms();
#endif
#ifdef TIME_50ms
static byte tm_50ms = 0;
tm_50ms++;
// 如果超過 50 ms ---------------------------------
if (tm_50ms >= 5) { // 10 ms x 5
tm_50ms -= 5;
ROSA_TIME_50ms();
}
#endif
#ifdef TIME_100ms
static byte tm_100ms = 0;
tm_100ms++;
// 如果超過 100 ms ------------------------
if (tm_100ms >= 10) { // 10 ms x 10
tm_100ms -= 10;
ROSA_TIME_100ms();
}
#endif
#ifdef TIME_250ms
static byte tm_250ms = 0;
tm_250ms++;
// 如果超過 250 ms ------------------------
if (tm_250ms >= 25) { // 10 ms x 25
tm_250ms -= 25;
ROSA_TIME_250ms();
}
#endif
#ifdef TIME_500ms
static byte tm_500ms = 0;
tm_500ms++;
// 如果超過 500 ms ------------------------
if (tm_500ms >= 50) { // 10 ms x 50
tm_500ms -= 50;
ROSA_TIME_500ms();
}
#endif
static byte tm_1sec = 0;
tm_1sec++;
// 如果超過一秒 ------------------------------------
if (tm_1sec >= 100) { // 10 ms x 100
tm_1sec -= 100;
#ifdef TIME_1sec
ROSA_TIME_1sec();
#endif
#ifdef TIME_SYSTEM
if (++second == 60) {
second = 0;
if (++minute == 60) {
minute = 0;
if (++hour == 24) {
hour = 0;
if ((++day) > pgm_read_byte(&MONTH_[month])) {
if ((month == 2) && (day == 29) && (year % 100 != 0) && (year % 4 == 0)) return;
day = 1; // Arduino-1.8.5 之前版本有 bug，編譯後 換月份 day = 0
if (++month == 13) {
month = 1; // Arduino-1.8.5 之前版本有 bug，編譯後 換年度 month & day = 0
year++;
}
}
}
}
}
#endif
}
}
}
下面程式在 ROSA_BASE.cpp 中，用 C++ 寫法，也跟 pin 腳控制關聯，主程式設定 pin 13 為 LED 輸出
class ROSA_PIN
{
private:
byte pin;
byte state = 0;
public:
void SETUP(byte p, byte mode); // mode: OUTPUT, INPUT, INPUT_PULLUP
void OUT(byte st);
byte IN(void);
byte count;
#define CHANGE 2
};
void ROSA_PIN::SETUP(byte p, byte mode) {
pin = p;
pinMode(p, mode);
}
void ROSA_PIN::OUT(byte st) { // 輸出設定 st: 0 LOW, 1 HIGH, 2 CHANGE
if (st == 0 || st == 1)
state = st;
else
state = 1 - state;
digitalWrite(pin, state); // 設定 pin 狀態
}
byte ROSA_PIN::IN(void) { // 輸入
return digitalRead(pin);
}
Version.txt 是 ROSA 程式開發的註記，希望未來 ROSA 深受大家喜愛。
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