Taller de programacion Bioloid: Primeros pasos en C

Taller de programación Bioloid: Primeros pasos en C

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Con este breve artículo comenzamos el taller de programación Bioloid con distintos lenguajes (C, C++ y C#) y en distintos entornos (ATMega, PC, SBC). Partiendo prácticamente de cero y hasta donde nos lleguen las fuerzas.

Los primeros pasos los daremos en C

C es un lenguaje sencillo, potente y extremadamente versátil con el que se desarrolla una gran cantidad de software para industrias tan diferentes como la del automóvil (enlace a traducción automática), el equipamiento médico o para la propia industria del software, desde Microsoft Office hasta sistemas operativos como Windows o Linux. (está en inglés pero se entiende fácilmente porque es una tabla de productos software bastante conocidos y lenguajes de programación utilizados).

Como va a ser un taller de programación muy práctico y dirigido a la programación de los servos Dynamixel de Robotis incluyo un enlace a un completo y popular libro Aprenda ANSI C como si estuviera en primero; si quieres una introducción más rápida descárgate esta presentación de 13 páginas, y aquí el documento con el estándar completo en inglés, pero ten en cuenta que es denso y no lo he encontrado en castellano.

{ Actualización:

He descubierto este estupendo y detallado curso de introducción a la programación con lenguaje C de la Universidad del País Vasco dirigido a personas que no tengan ningún conocimiento previo de programación.

Introducción a la programación con C, libro/curso de la UOC (Universidad abierta de Cataluña) práctico y muy fácil de seguir.

}

Uno de los programas más sencillos en C:

[sourcecode language="c"]
// Esta línea que empieza por dos barras inclinadas es un comentario

/*
Igual que éstas, que empiezan con una barra inclinada y un asterisco
y seguirá siendo un comentario que finaliza con otro asterisco y otra barra inclinada.

Los comentarios son muy útiles para realizar explicar qué vamos a hacer y,
especialmente, por qué lo hacemos así, ya que pasados unos meses no recordaremos los detalles.
*/

/*
Los includes nos sirven para anunciar al compilador que vamos a utilizar
funciones existentes en otros ficheros, como stdio.h, que en este ejempo
nos proporcionará la función printf para poder mostrar información en la pantalla.
(Esto no es exactamente así, pero ya lo veremos más adelante)
*/
#include

/*
Ésta es una de las formas de empezar un programa en C,
Creando la función principal (main) que todo programa en C necesita para empezar
*/
void main()

// El cuerpo o contenido de la función empieza con la siguiente llave
{

// ¿Adivinas qué hace la siguiente función?
printf ("Hola, Mundo");

// y, previsiblemente, la función acaba con esta otra llave
}
[/sourcecode]

Prueba a hacer algunas modificaciones en esta web, "output" es lo que mostraría el programa en la pantalla, "submit" significa enviar y simula la ejecución del programa. Si te equivocas te indicará los errores, también te puede mostrar "warnings", avisos.

Ahora realicemos el primer programa para el CM-510

Pero antes instalaremos el software necesario para programar el CM-510 (inglés). Si instalas WinAVR en "C:herramientasWinAVR-20100110" te podrás descargar un zip con todo preparado.

Cuando queramos volver a utilizar los programas RoboPlus Tasks, RoboPlus Motion y demás programas de Robotis deberemos cargar de nuevo el firmware de Robotis, restaurar firmware del CM-510 (inglés)

[sourcecode language="c"]
#include
#include "myCM510.h"

void ejecutarMovimiento1(int ax12Id)
{
dxl_write_word( ax12Id, P_GOAL_POSITION_L, 512);
}

void ejecutarMovimiento2(int ax12Id)
{
dxl_write_word( ax12Id, P_GOAL_POSITION_L, 600);
}

int main(void)
{
int ax12Id=6;

init();

printf("/r/n Un sencillo ejemplo");

printf("/r/n Realizar movimiento 1 con el AX-12 %i", ax12Id);
ejecutarMovimiento1(ax12Id);

printf("/r/n Pausa de medio segundo");
_delay_ms(500); // una pausa de medio segundo

printf("/r/n Pitido!");
buzzOn(100); // pitido

printf("/r/n Pausa de un segundo");
_delay_ms(1000); // una pausa de 1 segundo

printf("/r/n Realizar movimiento 2 con el AX-12 %i", ax12Id);
ejecutarMovimiento2(ax12Id);

printf("/r/n Fin");
}
[/sourcecode]

Los carácteres "/r/n" se utilizan para saltar a la siguiente línea en Windows.

Si has instalado el software necesario (WinAVR debe estar instalado en "C:herramientasWinAVR-20100110") y descomprimes el fichero TallerProgramacionBioloid_01.zip en el directorio raíz (C:) has de tener todo listo para poder modificar, compilar o simplemente cargar el ejecutable "hola_mundo.hex" en el CM-510. Has de ver algo similar a:

[caption id="attachment_381" align="alignnone" width="300"] 01_Hola_Mundo_Salida_RoboPlus_Terminal[/caption]

Algunas explicaciones
dxl_write_word( ax12Id, P_GOAL_POSITION_L, 600);

Es el comando incluído en las librerías de Robotis para CM-510 que nos permite enviar órdenes a un actuador Dynamixel de forma muy sencilla. Sólo le tenemos que indicar el ID del AX-12 a mover (en ax12Id), el código de la órden que el AX-12 ha de ejecutar, en este caso situarse en una posición determinada (P_GOAL_POSITION_L) y la posición en la que se ha de situar entre entre la 0 y la 1024 (600).

[caption id="attachment_416" align="alignnone" width="300"] dx_series_goal[/caption]

Puntos principales:

Descomponer el programa en distintas partes

• Al haber creado previamente la función init() en myCM510.h/myCM510.c nos permite incluirla en este programa simplificandolo mucho.


• Además de simplificar la programación permite reutilizar el mismo código en distintos programas. Lo cual nos evita tener que repetir el mismo código muchas veces y, sobre todo, tener que corregir los fallos o mejorarlo sólo en un único sitio, no en todos los programas que se ha repetido. Más adelante veremos cómo organizar los directorios e incluso cómo crear librerías.


• También nos permite encapsular los detalles de forma que cuando el programa empiece a crecer podamos manejarlos con facilidad sin que nos veamos desbordados.

Mostrar qué está ejecutando el procesador

• Mediante la función printf podemos enviar a la pantalla texto que nos permite saber qué es lo que está haciendo el programa (printf lo envía al puerto serie y "RoboPlus Terminal" lee de éste y lo muestra por pantalla. Aprenderemos a hacerlo cuando empecemos a programar Bioloid desde el PC)

¿Se te ocurre una forma sencilla de evitar tener dos funciones tan parecidas como "void ejecutarMovimiento1(int ax12Id)" y "void ejecutarMovimiento2(int ax12Id)"?