הארדואינו אינו זקוק לחיבור למחשב כדי לעבוד, וברוב המקרים זה בדיוק מה שאנחנו רוצים: לתכנת אותו דרך המחשב, ואז לשחרר אותו לעולם הגדול והרחב ולתת לו לעשות את מה שהוא יודע, עם סוללה או בחיבור "לקיר" בלבד.

עם זאת, במקרים מסוימים אנחנו דווקא כן מעוניינים בחיבור קבוע למחשב: כאשר הארדואינו אמור לתקשר עם תוכנה כלשהי, כלומר להעביר או לקבל ממנה נתונים ופקודות, או בזמן שאנחנו מבצעים דיבוג ומנסים לפתור תקלות. סביבת הפיתוח של הארדואינו יודעת לאתר שגיאות בתחביר התוכנה, אבל אם טעינו בלוגיקה שלה, הלוח לא יתפקד כצפוי – ולכו תמצאו איפה הבעיה (בהנחה שהיא לא בחיבורי החומרה). התקשורת עם המחשב מאפשרת לנו, למשל, לצפות בערכי משתנים בזמן אמת, וכך להבין טוב יותר מה קורה בתוך השבב ולפתור את התקלות. אז איך עושים את זה?

אופן התקשורת הבסיסי והנוח ביותר עם המחשב הוא דרך כבל ה-USB שמשמש לתכנות הארדואינו, באמצעות מה שנקרא "פורט סריאלי" או "חיבור טורי" ("Serial Port"). במחשבים של פעם היו שני סוגי חיבורים פיזיים לתקשורת: חיבור מקבילי (Parallel Port), שהיה מסוגל להעביר מספר ביטים בו-זמנית, והחיבור הטורי שהעביר ביטים בזה אחר זה. תקן ה-USB משחזר בקלות את הפונקציונליות של החיבור הטורי הישן ולמעשה החליף אותו לגמרי. סביבת הפיתוח "מדברת" עם לוח הארדואינו דרך חיבור טורי, וגם אנחנו יכולים לנצל אותו לשימושינו.

כדי לעשות זאת, נשתמש באובייקט תוכנה מוגדר-מראש שנקרא Serial (הקלידו תמיד עם S גדולה בהתחלה, אחרת סביבת הפיתוח לא תזהה אותו). כדי להפעיל אותו, נכניס את הפקודה Serial.begin לתוך פונקציית ה-setup שלנו:

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

פקודה זו מאתחלת את החיבור הטורי ומכינה אותו לקריאה וכתיבה. המספר 9600 מציין את ערך ה-Baud של החיבור, כלומר כמה ביטים יכולים לעבור בו מדי שניה. לא חייבים להשתמש בערך הזה דווקא (ראו אפשרויות נוספות בתיאור הפונקציה כאן), אבל הוא מספיק טוב לרוב השימושים והרבה דוגמאות מציינות אותו, אז מה זה משנה. אין גם חובה לאתחל את החיבור דווקא ב-setup.

כדי לכתוב לחיבור הטורי (להעביר מידע מהארדואינו למחשב), נוח להשתמש בפקודה Serial.println. נעביר לפקודה הזו, בתוך הסוגריים, מה שבא לנו: אותיות, מחרוזות, מספרים וכו', והיא כבר תכתוב אותם במחשב, בשורה חדשה כל פעם. לדוגמה,

void loop() {

  float v;

  v = (analogRead(A0) * 500.0) / 1023.0;
  Serial.println(v);
  delay(1500);

}

איפה רואים את התוצאה? בסביבת הפיתוח, בתפריט Tools, בחרו ב-Serial Monitor (או לחצו Ctrl+Shift+M). שימו לב שזה יעבוד רק כשיש ארדואינו מחובר, אחרת תקבלו הודעת שגיאה. כמו כן, החלון ייסגר אוטומטית כשתטענו קוד חדש ללוח. בינתיים, אתם אמורים לקבל משהו כזה:

באמצעות אותו חלון אפשר לשלוח מידע בחזרה לארדואינו: כותבים מה שרוצים בתיבת הטקסט העליונה, ולוחצים על Send. לוח הארדואינו קולט את המידע הזה בשקט ומאחסן אותו במאגר פנימי קטן. כדי למשוך את המידע מהמאגר, נבדוק קודם כל אם יש בו משהו:

if (Serial.available() > 0) {
  // do something
}

הפונקציה Serial.available מחזירה לנו את מספר הבתים (Bytes) של נתונים שממתינים, אם בכלל, במאגר. כדי לקרוא אותם בפועל, ניעזר בפקודה Serial.read. לדוגמה,

if (Serial.read() == '0') Serial.println("You wrote Zero!");

לאובייקט Serial יש עוד מספר פונקציות שמעניקות לנו שליטה טובה יותר בקריאה ובכתיבה, ואתם יכולים לקרוא עליהן בדף שלו. לצרכים הבסיסיים שלנו, בשלב זה, הארבע שהוזכרו יספיקו בהחלט.

בפוסט הבא נדגים את הקריאה והכתיבה לחיבור הטורי עם פרויקט למתחילים של מד טמפרטורה אינטראקטיבי.