M03 Lösningsförslag

Uppgift: Räkna ut omkretsen och arean på en cirkel

void setup() {
  Serial.begin(9600);               // Startar Serial Monitor

  float radie = 5.0;                // Radien på cirkeln
  float omkrets = 2 * PI * radie;   // Beräkning av omkrets
  float area = PI * radie * radie;  // Beräkning av area

  // Utskrifter
  Serial.print("Radie: ");          // Radien
  Serial.println(radie);
  
  Serial.print("Omkrets: ");        // Omkretsen
  Serial.println(omkrets);

  Serial.print("Area: ");           // Arean
  Serial.println(area);
}

void loop() {
  // Tom loop, allt körs i setup()
}

PI är en inbyggd konstant i Arduino-miljön som representerar talet π (pi) med ett värde på cirka 3.14159. Att PI är inbyggd innebär att vi kan använda den direkt i beräkningar som har med cirklar att göra, utan att behöva definiera eller skriva ut värdet manuellt. Detta gör koden enklare och minskar risken för fel vid avrundningar.

Att använda PI i koden är också bra för att hålla beräkningarna exakta och konsekventa, eftersom det värde som Arduino tillhandahåller är mer exakt än en avrundad version.

Uppgift: Konvertera temperatur från Celsius till Fahrenheit

void setup() {
  Serial.begin(9600);                                               // Startar Serial Monitor

  int temperaturCelsius = 25;                                       // Temperatur i Celsius
  float temperaturFahrenheit = temperaturCelsius * 9.0 / 5.0 + 32;  // Beräkning av Fahrenheit

  // Skriver ut resultatet med konkatenering
  Serial.print(temperaturCelsius);
  Serial.print(" C = ");
  Serial.print(temperaturFahrenheit);
  Serial.println(" F");
}

void loop() {
  // Tom loop, allt körs i setup()
}

Uppgift: Beräkning av löptid och hastighet

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Startar Serial Monitor

  float distans = 5.0; // Distans i km
  float minuter = 25; // Tid i minuter
  float sekunder = 30; // Tid i sekunder

  // Omvandling av tid till timmar
  float tid_i_timmar = minuter / 60.0 + sekunder / 3600.0;

  // Beräkning av hastighet i km/h
  float hastighet = distans / tid_i_timmar;

  // Utskrift av resultatet
  Serial.print("Distans: ");
  Serial.print(distans);
  Serial.println(" km");

  Serial.print("Total tid: ");
  Serial.print(tid_i_timmar);
  Serial.println(" timmar");

  Serial.print("Hastighet: ");
  Serial.print(hastighet);
  Serial.println(" km/h");
}

void loop() {
  // Tom loop, allt körs i setup()
}

Uppgift: Arrayer och loopar

// Skapar en konstant variabel för antalet element i arrayen
// `const int` används för att indikera att värdet inte ska förändras
const int antalElement = 10; 

// Skapar en array med en storlek baserad på konstanten ovan
// Arrayen är global och deklareras utanför setup(), vilket gör att den kan användas i hela programmet
int array[antalElement];

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Startar Serial Monitor för utskrift

  // Fyller arrayen med värden baserat på dess index
  for (int i = 0; i < antalElement; i++) {
    array[i] = i * 2; // Lagrar värdet som är en funktion av index (index * 2)
  }

  // Skriver ut arrayens värden till Serial Monitor
  Serial.println("Arrayens värden:");
  for (int i = 0; i < antalElement; i++) {
    Serial.print("Index ");
    Serial.print(i);
    Serial.print(": ");
    Serial.println(array[i]); // Skriver ut värdet på varje element
  }
}

void loop() {
  // Tom loop eftersom alla operationer sker i setup()
}

Varför global placering kan vara bättre

Att deklarera arrayen globalt gör den tillgänglig i hela programmet, vilket är användbart om vi senare vill använda arrayen i både setup() och loop(). En lokal array i setup() skulle bara vara tillgänglig där, och värdena skulle inte kunna nås senare i loop() utan att skapas och fyllas på nytt.

Uppgift: Lista och loopar

#include <linkedlist.h> // Inkluderar LinkedList-biblioteket

// Skapar en konstant variabel för antalet element i LinkedList
const int antalElement = 10;

// Skapar en global LinkedList med `int`-värden
LinkedList<int> lista = LinkedList<int>();

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Startar Serial Monitor för utskrift

  // Fyller LinkedList med värden baserat på dess index
  for (int i = 0; i < antalElement; i++) {
    lista.add(i * 2); // Lagrar värdet som är en funktion av index (index * 2)
  }

  // Skriver ut LinkedListens värden till Serial Monitor
  Serial.println("LinkedListens värden:");
  for (int i = 0; i < antalElement; i++) {
    Serial.print("Index ");
    Serial.print(i);
    Serial.print(": ");
    Serial.println(lista.get(i)); // Använder `get(i)` för att hämta varje element
  }
}

void loop() {
  // Tom loop eftersom alla operationer sker i setup()
}

Fördelar och Nackdelar med LinkedList kontra Array

• Flexibilitet: LinkedList är användbar när vi inte vet exakt hur många element vi kommer att behöva lagra, eftersom den kan ändra storlek dynamiskt.
• Prestanda: Att få tillgång till element i en LinkedList är dock långsammare än i en array, eftersom den inte lagrar data på kontinuerliga minnesplatser.

Uppgift: Temperaturkonvertering med funktioner

// Funktion för att konvertera Celsius till Fahrenheit
float celsiusToFahrenheit(float celsius) {
  // Använder formeln F = (C * 9/5) + 32
  return (celsius * 9.0 / 5.0) + 32.0;
}

// Funktion för att konvertera Fahrenheit till Celsius
float fahrenheitToCelsius(float fahrenheit) {
  // Använder formeln C = (F - 32) * 5/9
  return (fahrenheit - 32.0) * 5.0 / 9.0;
}

// Funktion som skriver ut temperaturkonverteringstabeller
void printConversionTables() {
  Serial.println("Celsius | Fahrenheit");

  // Loopar från 0 till 100 grader Celsius i steg om 10
  for (int celsius = 0; celsius <= 100; celsius += 10) {
    // Konverterar aktuell Celsius-temperatur till Fahrenheit
    float fahrenheit = celsiusToFahrenheit(celsius);

    // Skriver ut resultatet med två decimaler
    Serial.print(celsius);
    Serial.print(" C = ");
    Serial.print(fahrenheit);
    Serial.println(" F");
  }

  Serial.println(); // Tom rad för avskiljning

  Serial.println("Fahrenheit | Celsius");

  // Loopar från 32 till 212 grader Fahrenheit i steg om 10
  for (int fahrenheit = 32; fahrenheit <= 212; fahrenheit += 10) {
    // Konverterar aktuell Fahrenheit-temperatur till Celsius
    float celsius = fahrenheitToCelsius(fahrenheit);

    // Skriver ut resultatet med två decimaler
    Serial.print(fahrenheit);
    Serial.print(" F = ");
    Serial.print(celsius);
    Serial.println(" C");
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Startar Serial Monitor med 9600 baud-hastighet

  // Anropar funktionen för att skriva ut konverteringstabellerna
  printConversionTables();
}

void loop() {
  // Tom loop eftersom all kod körs i setup()
}

Uppgift: Tal större än medelvärde

#include <LinkedList.h> // Inkluderar LinkedList-biblioteket

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Startar Serial Monitor

  int values[10]; // Deklarerar en array för att lagra 10 heltal
  int sum = 0; // Variabel för att lagra summan av talen

  // Genererar 10 slumpmässiga heltal mellan 1 och 100
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    values[i] = random(1, 101); // random(1, 101) genererar tal mellan 1 och 100
    sum += values[i]; // Adderar värdet till summan
  }

  // Beräknar medelvärdet
  float average = sum / 10.0; // Dividerar med 10.0 för att få ett flyttal

  // Skriver ut arrayens värden och medelvärdet
  Serial.println("Arrayens värden:");
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Serial.print("Index ");
    Serial.print(i);
    Serial.print(": ");
    Serial.println(values[i]);
  }

  Serial.print("Medelvärde: ");
  Serial.println(average);

  // Skapar en LinkedList för att lagra värden över medelvärdet
  LinkedList<int> highValues = LinkedList<int>();

  // Lägger till värden över medelvärdet i LinkedList
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (values[i] > average) {
      highValues.add(values[i]);
    }
  }

  // Skriver ut värdena i LinkedList
  Serial.println("Värden över medelvärdet:");
  for (int i = 0; i < highValues.size(); i++) {
    Serial.println(highValues.get(i));
  }
}

void loop() {
  // Tom loop, eftersom allt körs i setup()
}

Uppgift: Yatzy

Uppgift: xxxx