Arduino ile Temel Programlama

Arduino tek başına çalışırken arka planda ne düşündüğünü, sensörlerden hangi sayısal değerleri okuduğunu veya kodun neresinde takıldığını göremeyiz. Çünkü kartın üzerinde bir ekran yoktur. İşte bu noktada imdadımıza Seri Haberleşme (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter - UART) protokolü yetişir. Arduino, USB kablosu üzerinden bilgisayardaki "Seri Port Ekranı" (Serial Monitor) ile konuşabilir.

// Seri Port Fonksiyonlarının Farkları

• Serial.begin(baudrate);: Haberleşme hattını açan anahtardır. İçine yazılan sayı (genellikle 9600), saniyede kaç bitlik veri aktarılacağını (Baud Rate) belirtir. Bilgisayardaki ekran ile Arduino'nun hızı birebir uyuşmak zorundadır, yoksa ekranda anlamsız uzaylı karakterleri () görürsünüz.
• Serial.print("metin");: Belirtilen metni veya değişkenin değerini seri monitöre yan yana yazdırır. İmleç yazının bittiği yerde sabit kalır.
• Serial.println("metin");: Yazdırma işlemini yaptıktan sonra otomatik olarak görünmez bir "Enter" tuşuna basarak imleci bir alt satırın başına indirir. Düzenli log kayıtları tutmak için kritiktir.

void setup() {
  // Haberleşme kanalı saniyede 9600 bit hızında açılıyor.
  Serial.begin(9600); 
  
  // İlk açılış mesajları basılıyor. Sadece 1 kez görünecekler.
  Serial.println("--- SISTEM BASLATILDI ---");
  Serial.print("Yazilim Yukleniyor... ");
  delay(1000); // Kullanıcı yazıyı okuyabilsin diye yapay gecikme
  Serial.println("[OK]"); // print'ten ötürü bu yazı hemen yanına eklenecek
}

void loop() {
  // Aşağıdaki metin her 3 saniyede bir alt alta ekrana akacak.
  Serial.println("Sistem hatti aktif, veri bekleniyor...");
  delay(3000); 
}

Değişkenler, program akışında sensörlerden gelen verileri veya matematiksel hesaplama sonuçlarını geçici olarak sakladığımız RAM (SRAM) kutucuklarıdır. Klasik bir bilgisayarda gigabaytlarca RAM bulunurken, bir Arduino Uno'da sadece 2 Kilobayt (2048 bayt) RAM bulunur. Bu yüzden değişken tiplerini doğru seçmek hayati önem taşır; yanlış seçim belleğin taşmasına (`stack overflow`) ve kartın kilitlenmesine neden olur.

// Veri Tiplerinin Teknik Anatomisi

// Değişken Tanımlama Formülü: Veri_Tipi degisken_adi = ilk_deger;
int tamsayiX = 45;              // Hafızada 2 bayt yer kaplar
float ondalikY = 12.85;          // Hafızada 4 bayt yer kaplar
char karakterA = 'K';            // Karakterler TEK tırnak içinde yazılır
boolean sistemDurumu = true;     // Sadece true veya false alabilir

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // Farklı veri tipleri matematiksel işleme girebilir ancak veri kaybına dikkat edilmelidir.
  // int ile float toplanırsa sonuç doğruluğu korumak için float tipinde saklanmalıdır.
  float toplam = tamsayiX + ondalikY;
  
  Serial.print("Veri A: "); Serial.println(karakterA);
  Serial.print("Matematiksel Toplam: "); Serial.println(toplam); // Ekrana 57.85 yazar
  Serial.print("Sistem Durumu (Lojik): "); Serial.println(sistemDurumu); // Ekrana true yerine '1' basar
}

void loop() {}

Akıllı bir sistem, gelen verileri değerlendirip kendi kendine karar verebilen sistemdir. Program akışını dallandırmak için if (eğer), else if (değilse eğer) ve else (hiçbiri değilse) bloklarını kullanırız. İşlemci parantez içindeki ifadenin doğru (`true`) olup olmadığına bakar. Doğruysa o bloğun içine dalar, yanlışsa o bloğu pas geçer.

// Mantıksal Operatörler Kılavuzu

• && **(VE Operatörü):** Bağlanan tüm koşulların **hepsinin** doğru olması gerekir. Bir tane bile yanlış varsa sonuç `false` çıkar.
• || **(VEYA Operatörü):** Koşullardan sadece **bir tanesinin** doğru olması bloğun çalışması için yeterlidir.
• != **(Eşit Değildir):** İki değerin birbiriyle eşleşmediği durumlarda `true` sonucunu üretir.

int sensorSicaklik = 34; // Sensörden bu değerin okunduğunu varsayalım

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // Koşul 1: Sıcaklık 40 dereceye eşit veya daha büyük mü?
  if(sensorSicaklik >= 40) {
    Serial.println("ALARM: Kritik Yuksek Sicaklik!");
  } 
  // Koşul 2: İlk koşul sağlanmadıysa buraya bak. Değer 20 ile 40 arasında mı?
  else if(sensorSicaklik >= 20 && sensorSicaklik < 40) {
    Serial.println("DURUM: Sicaklik Degerleri Normal."); // 34 bu aralığa uyar
  } 
  // Koşul 3: Yukarıdaki olasılıkların hiçbiri gerçekleşmediyse otomatik burası çalışır.
  else {
    Serial.println("UYARI: Dusuk Sicaklik Gerilimi.");
  }
}

void loop() {}

Bazen bir işlemi tek bir kez değil, belirli bir sayıda veya bir şart gerçekleşene kadar ardı ardına yapmamız gerekir. Örneğin, bir uyarı buzzer'ını 5 kez peş peşe öttürmek veya bağlı olan 10 tane LED'i sırayla açmak gibi. Kod satırlarını kopyala-yapıştır yapmak yerine döngü mimarilerini kullanırız. En sık kullanılan döngü yapısı for döngüsüdür.

// For Döngüsünün 3 Silahşörü

Bir `for` parantezi içerisine noktalı virgüllerle ayrılmış 3 parametre yazılır:
for(başlangıç_değeri; döngü_şartı; değişim_miktarı)

1. Başlangıç: Döngüde sayacı tutacak olan değişkenin doğduğu yerdir (Örn: `int i = 1;`).
2. Şart: Döngünün çalışmaya devam edip etmeyeceğini denetler (Örn: `i <= 5;`). Şart doğru olduğu sürece döngü döner.
3. Değişim: Blok içindeki kodlar çalışıp bittikten sonra sayacın ne kadar artacağını veya azalacağını belirler (Örn: `i++` ifadesi sayacı 1 arttırır).

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  Serial.println("Siralama Dongusu Basliyor:");
  
  // i değişkeni 1'den başlar, 5'e eşit veya küçük olduğu sürece döner, her turda i bir artar.
  for(int i = 1; i <= 5; i++) {
    Serial.print("Dongu Tur Numarasi: ");
    Serial.println(i);
    delay(250); // Her turun arasında çeyrek saniye bekle
  }
  
  Serial.println("Dongu bitti, siradaki kod satirlarina geciliyor.");
}

void loop() {}

Aynı türdeki verileri (örneğin 10 farklı odanın sıcaklık bilgisini) saklamak için 10 ayrı değişken (`sicaklik1`, `sicaklik2`...) tanımlamak hamallıktır. Bunun yerine, ortak bir isim altında bir çekmece dolusu veri saklamamıza imkan veren yapılara Dizi (Array) denir. Yazılım dünyasında dizilerin ilk elemanı her zaman 0. indekste yer alır.

// Kritik İndeks ve Sınır Kuralları

Eğer bir diziyi 4 elemanlı tanımladıysanız (`int veri[4]`), bu dizinin geçerli odacıkları 0, 1, 2 ve 3'tür. Olmayan 4. indeksteki elemanı okumaya veya değiştirmeye çalışırsanız (`veri[4]`), Arduino RAM'deki başka rastgele bir verinin üzerine yazar. Buna "Sınır Taşması Hatası" denir ve projelerde çözülmesi en zor donanımsal sapmalara yol açar.

// 4 eleman kapasiteli tam sayı dizisi beyanı
// Indeksler:        0.  1.  2.  3.
int analogNotlar[4] = {70, 85, 40, 95};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // Dizinin 3. elemanına (yani 2. indekse) ulaşalım:
  Serial.print("Dizinin 3. Elemani: ");
  Serial.println(analogNotlar[2]); // Ekrana 40 basar
  
  // Bir elemanın değerini güncelleme:
  analogNotlar[0] = 100; // Artık 70 silindi, yerine 100 yazıldı.
}

void loop() {}

Yazılım mühendisliğinin en temel kuralı **DRY (Don't Repeat Yourself - Kendini Tekrar Etme)** ilkesidir. Kod yazarken aynı hesaplamayı veya işlem serisini defalarca kullanıyorsak, bunu bağımsız bir paket haline getirmeliyiz. İşte bu paketlere Fonksiyon denir. Fonksiyonlar bir işi yapmak için parametre (girdi) alabilir ve işlem sonucunu çağrıldıkları yere geri fırlatabilirler (çıktı).

// Void ve Geri Dönüş Tiplerinin Ayrımı

Eğer bir fonksiyon yapacağı işin sonunda geriye matematiksel bir sayı veya lojik bir cevap döndürmeyecekse, sadece içine yazılan kod satırlarını çalıştırıp görevi bitirecekse başına void kelimesi konur (Tıpkı `setup()` ve `loop()` gibi). Ancak hesaplama yapıp çağrıldığı yere bir değer verecekse, döndüreceği verinin tipi (`int`, `float`, `char`) yazılmak zorundadır ve fonksiyon içerisinde return anahtar kelimesiyle süreç sonlandırılır.

// Geri dönüş değeri 'int' (tam sayı) olan, dışarıdan iki parametre alan fonksiyon:
int alanHesapla(int taban, int yukseklik) {
  int sonuc = (taban * yukseklik) / 2;
  return sonuc; // Hesaplanan değeri fonksiyonu çağıran satıra teslim et
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // Fonksiyonun çağrılması: 10 ve 5 değerleri kurye gibi fonksiyona taşınır
  int ucgenAlani = alanHesapla(10, 5); 
  
  Serial.print("Hesaplanan Ucgen Alani: ");
  Serial.println(ucgenAlani); // Ekrana 25 basar
}

void loop() {}