В связи с тем, что про программное обеспечение возникают много вопросов, решил написать объемную статью.

Сегодня мы рассмотрим основной софт, которым нам придется пользоваться для того, чтобы работать с Arduino, а именно, Arduino IDE. Сразу замечу, что дальше буду рассматривать только программы под Windows. Почему? Думаю, ни для кого не секрет, что этой системой пользуются 80-90% сидящих тут на сайте. С Linux, проблем при работе с Arduino почти не бывает (знаю, ибо сам под ним сижу), про OS X ровным счётом вообще ничего не скажу, ибо под рукой его нет.

Arduino IDE.

Собственно, наш основной инструмент. В нём будет осуществляться само написание кода, сборка и загрузка на микроконтроллер. Arduino IDE состоит из редактора кода, компилятора и средств загрузки на микроконтроллер. Сразу скажу, для более серьезных проектов лучше воспользоваться другим редактором (возможность назначить его есть в настройках), но для начала нам хватит и его.
Ещу одна дилемма, с которой нам придется столкнуться — наличие двух разных Arduino IDE. В 2008 году команда разработчиков разделилась и каждый из них решил запилить свою ардуину с блэк-джеком и куртизанками. В результате получилось, что все платы, разработанные до 2008 года, поддерживаются в обоих IDE. А вот выпущенные после — могут работать с одной из IDE. Один проект размещен на сайте http://arduino.org второй на — http://arduino.cc

Как узнать, чем поддерживается ваш Arduino? На 90% у вас Arduino Uno, которая работает с обоими средствами разработки. Если же нет — смотрите описание, или если совсем лень, поставьте любую из этих сред и посмотрите в мен. «Инструменты-Платы» есть ли там ваша плата. Так как отличий немного Вы можете работать с любой из них, но я буду рассматривать версию 1.7.6 с сайта http://arduino.org

Первое, что вам надо будет сделать после установки Arduino IDE — это подключить Вашу Arduino к USB-порту и подождать, пока она определится. В диспетчере устройств, в разделе «Порты (COM и LPT)» должен появится соответствующий порт. Запомните его номер, он нам позднее понадобится.

Arduino диспетчер задач

Если все прошло удачно — запускаем установленную Arduino IDE и настраиваем его на работу с нашей платой. Для этого в меню «Инструменты-Платы» выбираем тип вашей платы и в меню «Инструменты-Порт» укажем порт, к которому подключена Arduino. Также для удобства советую включить номера строк и подробный вывод комплиляции и загрузки — все это есть в настройках IDE.

Также в IDE есть огромное количество примеров работы. Давайте попробуем загрузить простейший скетч (именно так называется программа, которую вы будете писать для вашего микроконтроллера). Для этого нам не понадобится ничего, кроме самой платы, подключенной к компьютеру. На плате есть светодиод, подключенный к 13 цифровому пину Arduino. Попробуем им помигать.

Этот скетч есть в качестве примера в меню «Файл-образцы-Basic-Blink», но советую попробовать набрать его вручную, чтобы немного понять, что и как делается. Естественно, комментарии можно опустить. Ниже я специально добавил свои комментарии, для того, чтобы совсем-совсем начинающим было понятно, что делает скетч.

Ардуино обучениеТеперь проверим и соберем программу, нажав клавишу «Проверить» в кнопочном меню (такая зеленая пимпочка с галочкой). Если все прошло хорошо, в строке снизу появится надпись «Компиляция завершена». Если же нет — окно окрасится в красный цвет и внизу появится сообщение об ошибке, номер строки, в котором эта ошибка появилась и описание ошибки. В данном случае — компилятор сообщает нам об отсутствии в двадцатой строке точки с запятой перед закрывающей фигурной скобкой.

Arduino ошибкаУ нас в этом примере ошибок быть не должно, но если появилась — внимательно проверьте код, исправьте его, чтобы он соответствовал примеру и снова попробуйте откомпилировать. В конце концов вам удастся сделать это без ошибок.

Далее загрузим наш скомпилированный скетч на плату. Для этого нажмем кнопку «Выгрузить» — она рядом с кнопкой проверки. Через 5-10 секунд скетч выгрузится на Arduino и светодиод замигает.

Теперь сделаем немного магии. Отключите USB-кабель от компьютера и запитайте плату от внешнего источника. Это может быть блок питания с выходным напряжением от 4.5 до 9 вольт (некоторые платы держат и 12 вольт, но не все), или батарейный блок с аналогичным напряжением, или просто USB-зарядное устройство. Обратили внимание, что после возобновления питания светодиод продолжил мигать? Именно так, после заливки скетча на микроконтроллер, связь с компьютером ему не нужна, и он продолжит выполнять ту задачу, которую вы назначили ему.

Помните выше я говорил о том, что светодиод на плате запараллелен с 13 пином? Если у вас под рукой есть светодиод и резистор на 220 ОМ вы можете попробовать подключить 13 пин (через резистор) к аноду светодиода, а катод соединить с пином GND. Вы увидите, что и этот светодиод будет моргать в так со светодиодом на плате.

Естественно, морганием светодиода функционал Arduino не ограничивается. Этот простой пример был приведён для того, чтобы вас стало понятно, что программирование для Arduino — в принципе, простая вещь. Но ещё раз напомню основы языка Си надо знать.

Мы рассмотрели, как собирать первые проекты на Ардуино. Естественно, возникает вопрос — как задокументировать собранный проект, чтобы самому не забыть, и другим показать? Вот тут нам на помощь приходит довольно удобная программа под названием…

Fritzing.

Несмотря на то, что проект до сих пор находится в бета-версии, её возможностей нам должно хватить. С её помощью мы сможем нарисовать получившуюся у нас схему в трех видах: в наглядном виде (как она выглядит в реальности), принципиальную электронную схему и в виде печатной платы с разводкой дорожек и мест под компоненты. Думаю, на начальном этапе нам более всего будет первая возможность. Сайт сей замечательной программы так и называется — http://fritzing.org Помимо раздела с загрузкой программы на сайте присутствует довольно большое сообщество, занимающееся разработкой не только самой программы, но и компонентных моделей к ней.

Мы можем набросать на схему компонентов, а затем соединить их цветными проводами. Для работы доступно более 3 тысяч компонентов, если чего-то нет — можно поискать на форуме и подгрузить в виде отдельной библиотеки.

Вот к примеру, я создал набросок из нашего предыдущего эксперимента (с резистором и светодиодом):

Arduino FritzingОбратите внимание, занятые пины будут подсвечены зелёным. Если же проводник или пин используется, но ни к чему не подключен — он будет подсвечен красным. Это довольно удобно при разработке схем с десятком-двумя компонентов.

Во вкладку «Код» Можно перенести написанный Вами скетч и сохранить файл. Теперь, вся документация по Вашему проекту будет храниться в одном файле. Также. с помощью экспорта можно выдавать любое из трех представлений в виде изображения (векторного или растрового), списка компонентов или в виде PDF-файла.

Очень хорошая русскоязычная документация содержится на сайте компании «Амперка».

«хорошо» — скажете Вы, — но у меня нет пока Arduino (заказана, но ещё не доставлена, валяется в чулане или что-то подобное), а попробовать хочется. Что мне делать?

И в этом случае нам на помощь приходит эмулятор. Но, сразу скажу, сделать что-то серьезное на них — довольно проблематично, так как сама по себе Arduino вещь бесполезная. Все же слышали фразу «Короля делает свита»? Вот и тут примерно также. Arduino нужна чтобы управлять периферией, и получается, что эмулятор должен не только отрабатывать за Arduino Uno, но и воспроизводить, например реакцию светодиода при подаче на него напряжения или сенсора газа, при внесении его в этот газ. Именно поэтому я советую не увлекаться эмуляторами, а все же попробовать на реальных устройствах. Но все же, если вы хотите попробовать могу описать пару:

VirtualBreadboard.

До недавнего момента был довольно неплохим эмулятором. Начиная с 2013 года является платным, но на сайте есть возможность скачать версию с ограничением по времени. с 2015 года сложилось впечатление, что автор забросил проект, но через сайт её по-прежнему можно скачать — http://virtualbreadboard.com

123D Circuits.

Вот что бы нам не говорили «профи», а в таком «чайниковском» проекте как Arduino отметилась даже известная многим компания Autodesk. Создавая свой онлайн-эмулятор микроконтроллера и просто электрики, они включили Arduino. На сайте, помимо собственно, эмулятора есть довольно много уже готовых проектов. Советую зайти и посмотреть. Из недостатков отмечу, опять же, небольшую компонентную базу и крайнюю тормознутось самого эмулятора. Но для «простого посмотреть» — сойдет — https://123d.circuits.io

На этом с программным обеспечением заканчиваем и будем плавно переходить к принципам сборки схем и основам программирования на Си.

автор: ansealk (Пикабу)

Arduino. Программное обеспечение
7 оценок, Средняя оценка: 5 из 5

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *