2.2.md

2.2 РАБОТА СО СРЕДОЙ ARDUINO IDE

РАБОТА СО СРЕДОЙ ARDUINO IDE

В этом разделе Вы научитесь работать со средой Arduino IDE. Давайте найдём ответ на вопрос: зачем нам всё таки нужна эта IDE? Ответ достаточно прост. СредаArduino IDE необходима для разработки программ и их записи в модуль Рудирон. Среда разработки Arduino IDE состоит из следующих компонентов:

Текстовый редактор кода программы (1);
Область сообщений (2);
Консоль (3);
Панель инструментов (4);
Панель с часто используемыми командами (5).

Рисунок 1

Написанная в среде ArduinoIDE программа называется «скетч». Сама программа пишется в текстовом редакторе (1). В области сообщений (2) выводятся ошибки и пояснения. В консоли (3) отображается полный отчёт о компиляции программы, различные ошибки, подсказки и прочая информация. Панель инструментов (4) представляет собой меню с набором функций для разработки программы. На панели с часто используемыми командами (5) всего несколько кнопок, но они являются основными при разработке программы.

ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Платы Рудирон программируются на C/C++. Особенности программирования сводятся к тому, что существует набор библиотек, включающий некоторые функции (pinMode, digitalWrite и т.д.) и объекты (Serial), которые значительно облегчают процесс написания программы.

РУСИФИКАЦИЯ СРЕДЫ ARDUINO IDE

По умолчанию устанавливается версия среды с интерфейсом на английском языке. Но достаточно легко можно перейти на использование интерфейса с русским языком. Для этого заходим в пункт меню «File – Preferences».

Рисунок 1

В настройке «Language» в выпадающем списке выбираем «русский» и нажимаем кнопку «ОК». Программа автоматически перезагрузится.

НАСТРОЙКА СРЕДЫ ARDUINO IDE

Открыть настройки среды можно из пункта меню «Файл - Параметры».

Рисунок 1

В меню настроек можно изменить путь сохранения программ по умолчанию, изменить размер шрифтов и т.д.

РАЗЛИЧНЫЕ ПРИМЕРЫ

Одной из особенностей Arduino IDE является довольно обширная база различных примеров, что очень удобно для начинающих. Открыть пример можно из пункта меню Файл -> Примеры.

Рисунок 1

СОЗДАНИЕ НОВОЙ ПРОГРАММЫ (СКЕТЧА)

Итак, как создать новую программу? Это можно сделать несколькими способами:

из пункта меню Файл -> New Sketch (Новый);

Рисунок 1

при помощи комбинации клавиш Ctrl + N;

CОХРАНЕНИЕ ПРОГРАММЫ

Мы написали программу. Далее нужно ее сохранить. Сделать это можно несколькими способами:

из пункта меню Файл -> Сохранить (Save);

Рисунок 1

при помощи комбинации клавиш Ctrl + S;

Если программа ранее не сохранялась или была выбрана команда «Сохранить как…», то нужно будет ввести имя вашей программы (оно не должно содержать русских символов!) и выбрать место, куда её сохранить. Сохранённая программа автоматически помещается в одноимённую папку, которая создаёт сама Arduino IDE.

ОТКРЫТИЕ ПРОГРАММЫ

Теперь мы научились создавать и сохранять программу. Но как теперь открыть то, что мы сохранили на диск?

Для этого в Arduino IDE тоже предусмотрено несколько способов:

из пункта меню Файл -> Открыть;

Рисунок 1

при помощи комбинации клавиш Ctrl + O;

В открывшимся окошке нужно выбрать папку, в которой находится нужная программа. Пункт меню «Файл – Открыть предыдущий» дает возможность быстро открыть один из ранее созданных проектов.

РЕДАКТИРОВАНИЕ ТЕКСТА ПРОГРАММЫ

Удобный редактор текста программы очень важен при разработке какой-либо программы. В Arduino IDE он довольно неплох, однако уступает конкурентам, таким как Eclipse, Visual Studio и т.д. Однако, его вполне достаточно. В редакторе присутствуют все основные команды, необходимые при редактировании кода. Они находятся в меню «Изменить». Для самых часто используемых команд (копировать, ставить и т.д.) существуют комбинации, способствующие быстрому доступу к нужной команде правки, что очень удобно. Другими отличительными особенностями встроенного редактора кода являются возможность копирования кода для форумов и в html формате, что позволяет делится Вашими программами, сохраняя наглядность разметки в виде BB кодов или html разметки соответственно.

Давайте остановимся на основных командах, необходимых для редактирования программы:

Копировать. Пункт меню «Изменить – Копировать» или комбинация клавиш Ctrl + C; Вставить. Пункт меню «Изменить – Вставить» или комбинация клавиш Ctrl + V;
Вырезать. Пункт меню «Изменить – Вырезать» или комбинация клавиш Ctrl + X;
Выделить всё. Пункт меню «Изменить - Выделить все» или комбинация клавиш Ctrl + A;
Найти. Пункт меню «Изменить – Найти» или комбинация клавиш Ctrl + F;
Отменить. Пункт меню «Изменить – Отменить» или комбинация клавиш Ctrl + Z;
Вернуть. Пункт меню «Изменить – Вернуть» или комбинация клавиш Ctrl + Y;

Рисунок 1

Форматировать текст программы. Пункт меню «Инструменты - АвтоФорматирование» или комбинация клавиш Ctrl + T. Эта команда позволяет исправить неточности в разметке программы и привести её в более читабельный вид.

Рисунок 1

Быстрее и удобнее пользоваться комбинациями клавиш при редактировании текста программы.

ВЫБОР ПЛАТЫ

Перед загрузкой программы в плату Рудирон необходимо выбрать тип платы и COM- порт. Загружать написанную программу нужно именно в тот тип платы, которая подключена к компьютеру. Выбрать плату можно в меню «Инструменты - Плата».

Рисунок 1

Далее необходимо выбрать COM-порт к которому подключена плата Рудирон.

Рисунок 1

Для проверки правильности настроек можно запросить информацию о подключенной плате. Это можно сделать в меню «Инструменты -> Получить информацию о полученной плате».

Рисунок 1

КОМПИЛЯЦИЯ ПРОГРАММЫ

Теперь, когда выбраны плата и порт, можно переходить к компиляции написанной программы. Давайте разберёмся, что же такое компиляция. Если просто, то компиляция — это перевод написанной в IDE программы в эквивалентную, но в машинных кодах. Программа записывается Компиляция также помогает найти ошибки в программе, т.к. компиляция не будет выполнена, если в программе есть ошибки. С понятием компиляции разобрались. А теперь как скомпилировать написанную программу? Для этого в Arduino IDE предусмотрено несколько способов:

из пункта меню Скетч -> Проверить/Компилировать;

Рисунок 1

при помощи комбинации клавиш Ctrl + R;
из панели с часто используемыми командами

Рисунок 1

После успешной компиляции будет выведено сообщение об этом. Также в области сообщений можно найти информацию о том, сколько памяти занимает написанная программа. Если в программе есть ошибки, тогда в области сообщений будет выведено сообщение с указанием конкретной строки и ошибки в ней.

Рисунок 1

ЗАГРУЗКА ПРОГРАММЫ

Теперь почти со всеми элементами среды Arduino IDE мы разобрались, можно приступать к финальному этапу — загрузке программы в плату Рудирон.

Рисунок 1

Когда выбран соответствующая плата Рудирон и порт, можно приступать к загрузке программы.

Для этого в Arduino IDE предусмотрено несколько способов:

Рисунок 1

из пункта меню Скетч -> Загрузить на плату;
при помощи комбинации клавиш Ctrl + U;
из панели с часто используемыми командами

Рисунок 1

В процессе загрузки программы первым этапом код будет скомпилирован а только потом, если не возникло ошибок в ходе компиляции, будет записан в плату Рудирон. При успешной загрузке программы в области сообщений появится сообщение об этом.

Рисунок 1

Рекомендуем включить подробный вывод информации при компиляции и загрузке программы, это зачастую помогает выявить тип ошибки при компиляцииили загрузке программы. Для этого в меню «Файл – Настройки» установить соответствующие галочки.

Рисунок 1

МОНИТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА

Между платой Рудирон и компьютером можно обмениваться данными через последовательный порт (он же интерфейс UART). Монитор последовательного порта может использоваться как для вывода отладочной информации от платы Рудирон, так и для других целей. Через него можно как отправлять данные в плату, так и получать данные от него. Не забудьте выбрать порт, к которому подключена плата Рудирон, иначе монитор последовательного порта не откроется!

Открыть окно монитора последовательного порта можно несколькими способами:

из пункта меню Инструменты -> Монитор порта;

Рисунок 1

при помощи комбинации клавиш Ctrl + Shift + M;
из панели с часто используемыми командами (в правом верхнем углу).

Рисунок 1

После открытия монитора последовательного порта появится следующее окошко:

Рисунок 1

В этом окошке можно изменить скорость работы порта, очистить окно и т.д.

Пример полного цикла разработки программы в Arduino IDE: А теперь давайте полностью пройдём все этапы разработки программы в Arduino IDE. Начнём мы со стандартного мигания светодиодом и классического примера из программирования — вывода на экран надписи «Hello World!». Запускаем Arduino IDE. Ждём открытия среды.

Рисунок 1

Теперь давайте сохраним эту программу под именем hello_world, для этого нажимаем «Файл – Сохранить как…», вводим путь, куда сохраним программу и её имя.

Рисунок 1

В указанной директории появится папка с программой hello_world.

Рисунок 1

Теперь давайте напишем сам код. Мы хотим с периодичностью в 2 секунды выводить сообщение Hello World! в монитор последовательного порта и мигать встроенным светодиодом. Никаких сторонних библиотек для этого нам не понадобится. Скопируйте следующий код в IDE:

void setup() {

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
*Serial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
Serial.println(«Hello World!»);
delay(2000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(2000);

}

Теперь сохраните его при помощи пункта меню «Файл – Сохранить».

Всё готово к загрузке программы. Для этого нажмите кнопку «Загрузить наплату» и наша программа скомпилируется и загрузится. После успешной загрузки появится сообщение об этом.

Рисунок 1

Теперь давайте откроем монитор последовательного порта (в правом верхнем углу IDE).

Рисунок 1

После загрузки программы в плату Рудирон, в монитор последовательного порта с периодом в 2 секунды будет выводиться сообщение Hello World! и будет моргать встроенный светодиод.