Creación de Funciones de Conducción

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1 Creación de Funciones de Conducción Requerimientos Para el desarrollo de esta actividad se requiere que: Contemos con un robot BoeBot armado con placa Arduino. Repetición En estos momentos habremos notado que existen bloques de código que frecuentemente se repiten en nuestro código. Por ejemplo, observemos el código para movernos hacia el frente. Y el código para detenernos: Para reutilizar segmentos de código comunes sin tener que rescribir el código o copiar y pegar cada línea de código, podemos utilizar una función para repetidamente utilizar segmentos de código. Qué es una Función? Una función es un bloque de código especial que se ejecuta como una sola unidad cuando es llamado desde otra locación en el código. Es común para cada función que represente un comportamiento específico en el programa. No solamente ayudan a hacer que el código complejo sea accesible fácilmente al resto del programa, nos permiten ejecutar el mismo código muchas veces con muy pocas líneas de código extra. Esto ayuda a eliminar código redundante y hacer la longitud de todo el programa más corta. Supongamos que estamos ejecutando el siguiente código: 1

2 Notemos que el código para hacer que el robot se detenga por 1 segundo ocurre tres diferentes veces en el programa. Este es un gran ejemplo de cuando una función puede ser útil. Definiendo una Función Antes de que podamos utilizar una función, sin embargo, debemos definirla. Para hacer esto, nosotros colocaremos primero la definición de la función en el archivo antes del task main(). 2

3 La primera línea contiene un comentario explicando qué hace la función. Aunque no se requiere para hacer que el robot se mueva, es una buena práctica comentar todas las funciones para posibilitar la fácil comprensión del código. Después está la línea void StopFor1Second. Esta línea en realidad configura la función y la define como tipo void con el nombre de StopFor1Second. El tipo void significa que la función no retornará un valor desde donde fue llamada. Los paréntesis después del nombre de la función (StopFor1Second) son utilizados para pasar parámetros a la función. Ni el tipo de función o los parámetros son utilizados en este programa y serán estudiados a detalle posteriormente. Existen algunas reglas especiales que deben ser seguidas cuando se define una función. El nombre de la función no puede encontrarse ya definido o en uso por Arduino (una palabra reservada ). El nombre no puede contener espacios en blanco. Si definimos una función que retorna valores, la función debe regresar un valor apropiado (de nuevo, más información acerca de esto se verá a detalle posteriormente. Generalmente asegurémonos que la función tiene un nombre relevante para evitar confusiones ( FunctionOne es menos descriptiva que StopFor1Second ) y utilizando el principio estándar de codificación del lenguaje C de letras capitales en la primer letra de cada palabra en una función incrementa su comprensión ( StopFor1Second es más fácil de leer que stopfor1second ). Ahora definiremos el código que se estará ejecutando cuando sea llamada la función. Al igual que con el void loop(), while loops, y for loops, este código debe ser colocado dentro de las llaves {}. Utilizando una Función Ahora que la función es definida, podemos mover el código en void loop para detener el robot en la nueva función. Una vez que el código está en su lugar, necesitamos llamar la función para accederla. Para llamar una función, simplemente escribamos el nombre de la función (incluyendo los parámetros) seguidos por un punto y coma. En este caso el nombre de la función es StopFor1Second(), entonces utilizaremos StopFor1Second();. 3

4 Este código comenzará por definir la función StopFor1Second(), iniciando por void loop(), moviendo el robot hacia el frente un segundo. Cuando llega a la llamada de la función StopFor1Second(), el programa saltará al inicio de la función (llave que abre), ejecutará el código dentro de la función StopFor1Second, y retornará a la línea de código desde la que fue llamada la función cuando se alcance la llave de cierre de la función. El flujo del programa continuará exactamente donde se quedó antes de la llamada a la función; en este caso, después del punto y coma de la primera llamada de la función StopFor1Second(). Cuando el void loop llegue a la segunda llamada a StopFor1Second el proceso se repite. Funciones Avanzadas Es posible utilizar las funciones para hacer más que reducir la repetición. Pasando Parámetros Los parámetros son una forma de enviar información a una función, permitiendo que la función ejecute sus comandos con diferentes valores. Puede ayudar pensar en los parámetros como en contenedores todos los parámetros deben ser llenados con valores reales cuando la función es llamada. Cuando un parámetro aparece en el código de la función simplemente será remplazado por el valor enviado cuando la función es llamada. 4

5 Como un ejemplo, digamos que queremos detener el robot por un segundo la primera vez que la función es llamada, pero detenerlo por dos segundos la segunda vez que es llamada la función. Sin parámetros, necesitaríamos hacer funciones separadas para cada comando stop : No solamente este método crearía múltiples copias redundantes de código (lo cual es exactamente el por qué creamos la función en primer lugar; para eliminar código redundante), es extremadamente inflexible si necesitamos hacer una detención por un tiempo que no está ya en una función de las creadas. Sin embargo, los parámetros nos permiten pasar valores a las funciones y utilizar los valores dentro del código de la función. Para utilizar parámetros en la función del programa StopFor1Second, por ejemplo, necesitamos modificar la declaración de la función para que incluya los parámetros necesarios y asegurarnos de pasar los valores apropiados desde el void loop(). El primer paso, modificar la declaración de la función, es donde decidiremos que tipo de valores serán enviados a la función. Ya que estamos usando el comando delay necesitamos utilizar el tipo de dato entero. Queremos asegurarnos que el nombre del entero indique el uso que se le dará al valor y sea fácil de leer; en este caso, lo llamaremos istoptime. Para añadir el parámetro a la función, simplemente declaremos el entero dentro de los paréntesis de la función: Ahora, cada vez que llamemos a la función StopFor1Second necesitará enviarse un valor entero a esta: 5

6 Esto enviará el valor de 1000 al entero istoptime en la función StopFor1Second. Ahora, todo lo que necesitamos hacer es añadir al código que ya existe remplazando el valor del comando delay por istoptime y añadiendo el valor entero a cada llamada de la función StopFor1Second : Si queremos detener el robot por una diferente cantidad de tiempo (2 segundos, por ejemplo), todo lo que tenemos que hacer es añadir una segunda llamada a la función StopFor1Second y enviar el valor de 2000 (2000 ms=2 segundos). Finalmente, quisiéramos cambiar el nombre de la función a algo más apropiado ya que la función no detiene el robot sólo por un segundo. Recordemos no sólo cambiar el nombre de la función cuando está declarada, sino también el nombre de la función cada vez que es llamada (en este ejemplo, cambiémoslo a StopForTime ). 6

7 Enviando Múltiples Parámetros Podemos enviar más de un parámetro a una función cada vez que la llamamos. Como ya sabemos cómo pasar un parámetro a una función, pasar un segundo (o tercer) parámetro es relativamente simple. Por ejemplo, creemos una función nueva llamada MoveWheels que acepte ambos niveles de poder de los motores y un comando delay de espera de tiempo. Para hacer esto, creemos una nueva función pero en lugar de crear un solo parámetro variable (como lo hicimos en el programa StopForTime con la variable istoptime ), declararemos 3 variables de tipo entero separadas por coma. Serán nombradas como ileftpower, irightpower y imovetime : Ahora que la función MoveWheels ha sido inicializada, será necesario ser llamada en el void loop(), así como la función StopForTime, solamente que esta vez estaremos pasando tres valores a la función: 7

8 Pasando los niveles de poder de ambos motores y el tiempo de espera para el comando delay, a la función MoveWheels, ahora podemos cambiar la dirección de nuestro robot, velocidad, y duración del movimiento con una línea de código. Descarguemos el código creado en esta actividad a nuestro robot y hagamos las siguientes pruebas de funcionamiento. Para realizar las pruebas tendremos que hacer los ajustes señalados y comprobar el comportamiento de nuestro robot. Qué sucede si los valores enviados para controlar la velocidad de los motores se son iguales? Por qué tienen que ser los valores opuestos para que el robot avance? Afirmación: si los valores de tiempo de espera del comando delay son negativos el robot esperará el mismo tiempo que si el valor indicado es positivo, esto debido a que dicho valor se toma como valor absoluto, lo cual quiere decir que se descarta el signo colocado en el valor del tiempo. a. Verdadero b. Falso Modifica la función MoveWheels para que la potencia de los motores sea equivalente a la mitad del valor recibido por la función. Explica brevemente el procedimiento que seguiste. 8

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