Установка и настройка Arduino IDE под Windows. Arduino IDE: программная среда для разработки под Ардуино Программы для arduino на русском

Arduino – это программа-контроллер для программирования различных автоматических устройств.

Применение

Программное обеспечение Arduino состоит из нескольких частей – среды разработки и платы. Для начала Вам нужно будет скачать программу. С ее загрузкой и использованием проблем возникнуть не должно, так как софт распространяется совершенно бесплатно и имеет русскоязычную локализацию. После этого следует купить специальную плату. Имейте в виду, что без ее приобретения в установке софта нет никакого смысла.

Сама же плата нужна для того, чтобы подключать к ней различные элементы вроде лампочек, моторчиков, датчиков, динамиков и прочих деталей. Ну а с помощью контроллера можно будет написать программу, которая всем этим созданным устройством будет управлять. Помимо всего прочего, Arduino умеет подключаться к ПО, установленному на компьютере пользователя. Среди тех программ, с которыми она интегрируется - Pure Data, Macromedia Flash, Super Collider и несколько других.

Интерфейс

Интерфейс у Arduino довольно лаконичный. На верхней панели можно найти кнопки "Файл", "Правка","Скетч", "Сервис" и "Справка". Под ними также расположено несколько функциональных клавиш, чей функционал можно понять по присутствующим на них иконкам. Среда разработки включает в себя немного примитивный редактор кода, компилятор и модуль, с помощью которого можно загружать прошивки на плату, используя для этого USB-кабель. Чтобы воспользоваться всеми этими модулями, необходимо владеть языком программирования С++, так как написание прошивок будет происходить именно на "плюсах".

Ключевые особенности

• позволяет создавать роботизированные устройства и полностью управлять ими;
• при установке ПО следует дополнительно купить плату и USB;
• подходит для использования начинающими программистами;
• взаимодействует с некоторыми из установленных на ПК программ;
• при программировании использует язык С++;
• поддерживает все актуальные версии Windows;
• включает в себя компилятор и инструменты дебаггинга;
• имеет очень прагматичную графическую оболочку.

Используя программную среду Arduino IDE, можно, основываясь лишь на знаниях C++, решать самые разные творческие задачи, связанные с программированием и моделированием.

Arduino IDE - это программная среда разработки, предназначенная для программирования одноимённой платы. На сегодняшний день с помощью Arduino конструируют всевозможные интерактивные, обучающие, экспериментальные, развлекательные модели и устройства. Интерфейс сравнительно простой в освоении, его основой является язык C++, поэтому освоить инструментарий могут даже начинающие программисты.

Версии Arduino IDE

Где можно скачать Arduino IDE

Сама программа предоставляется с открытым исходным кодом. Все базовые инструменты распространяются бесплатно - достаточно выбрать версию, соответствующую операционной системе.

С описаниями (на английском языке) можно ознакомиться на странице официального сайта https://www.arduino.cc/en/main/software . Там же можно скачать нужную версию программы.

После выбора нужной операционной системы и нужного файла установки вы попадете на страницу скачивания (см. ниже), где вам просто нужно будет нажать "Just Download" для начала скачивания.

Актуальная версия Arduino Ide на момент публикации статьи - 1.8.5.

Arduino IDE на русском языке

Изначально инструментарий поставляется на английском. И хотя команды меню довольно просты, программу легко можно перевести на нужный язык.

Полный список выпущенных локализаций представлен на этой странице: http://playground.arduino.cc/Main/LanguagesIDE . Русский язык входит в список.

Русский язык входит в список языков Arduino IDE.

Чтобы включить русскоязычный интерфейс, нужно воспользоваться командой:

File → Preferences → Language
(Файл → Настройки → Язык)

и выбрать русский язык в списке.

Установка среды

Установка программной среды Ардуино довольно несложный процесс. После того как вы выбрали и скачали нужную версию необходимо запустить установку через файл arduino.exe .

Как всегда - сначала надо согласиться с Лицензионным соглашением, несмотря на то, что сама среда распространяется бесплатно.

Следующим шагом выбираем действия, которые должен сделать установщик. Можно поставить все галочки.

Если установщик предложит установить USB-to-serial драйвер - жмем Установить .

Настройка IDE

Для соединения платы с компьютером используется USB-порт. Программирование не требует специального оборудования, сама плата компактна и имеет малый вес.

Шаг 1

Соединяем плату Arduino с компьютером.

Шаг 2

Переходим в:
Пуск → Панель управления → Диспетчер устройств
Находим "Порты COM и LPT" и видим нашу плату на COM2.

Вполне вероятно, что вы ничего не увидите. В большинстве случаев проблема в том, что вы купили плату на чипе CH340G. В таком случае нужно воспользоваться .

Шаг 3

Запускаем Arduino IDE и переходим в: Инструменты → Порт . Выбираем порт COM2 (или тот, который получился у вас на шаге выше).

Шаг 4

Выбираем плату.

На этом с настройкой закончено. Теперь у вас настроена Arduino IDE и вы можете приступить к разработке своих проектов.

Библиотеки для программной среды

Есть 3 способа подключить библиотеку к Arduino IDE:

1. Использовать менеджер библиотек, который появился в программе с версии 1.6.2. Необходимо использовать команду «Эскиз» → Include Library → Manage Libraries . Появится список доступных библиотек, которые можно включать и отключать (см. скриншот ниже).
2. Добавить скачанную библиотеку в формате *.ZIP. Для этого нужно использовать команду «Эскиз» → Include Library → Add .ZIP library . После этого выбрать файл, чтобы библиотека добавилась в список, и перезапустить программу.
3. Добавить файл с библиотекой вручную. Для этого архив потребуется распаковать и проследить, чтобы все файлы оказались в одной папке. После этого её нужно будет поместить в каталог с пользовательскими библиотеками, который располагается по адресу «Мои документы\Arduino\libraries » (Windows) или «~/Документы/Arduino/libraries » (Linux). Такой способ достаточно сложен, его рекомендуют в первую очередь опытным программистам.

На сегодняшний день представлены версии для операционных систем Windows, Linux, MacOS. На начало сентября 2017 года самая новая версия Arduino IDE - 1.8.5. Скачать её можно выше - выберите нужный вариант из таблицы, либо на странице https://www.arduino.cc/en/main/software . Для Linux есть 32-разрядная, 64-разрядная и ARM-версии. Для Windows, помимо устанавливаемой и портативной, есть версия в виде Windows-приложения.

Таким образом, работа с Arduino IDE не создаёт каких-либо сложностей даже программистам, которые пока не освоили язык C++ в полной мере. Экспериментируя с функциями, добавляя свои библиотеки или скачивая новые, можно достигать отличных результатов и решать даже весьма нестандартные творческие задачи.

Всё это объясняет её растущую популярность и прирост количества программистов, которые экспериментируют с программной средой и добавляют в неё новые функции.

Рассмотрим начало работы с Arduino в операционной системе Windows. В качестве примера возьмём платформу Arduino Uno. Для других плат разница минимальна.

Установка Arduino IDE

Для начала нужно установить на компьютер интегрированную среду разработки Arduino — Arduino IDE. Из за войны между Arduino SRL и Arduino LLC , в зависимости от модели платформы, выберете версию Arduino IDE.

Скачать Arduino IDE 1.6.4 - для всех платформ, кроме Arduino Leonardo ETH и Arduino M0 (стабильная версия от Arduino LLC).

Запуск Arduino IDE

После того как вы загруз или и установили Arduino IDE, давайте запустим её! Должно открыться окно как на рисунке ниже.

Что-то пошло не так?

Arduino IDE не запускается? Вероятно на компьютере некорректно установлена JRE (Java Runtime Environment). Обратитесь к пункту (1) для переустановки Arduino IDE: инсталлятор сделает всю работу по развёртыванию JRE.

Подключение Arduino к компьютеру

После установки Arduino IDE пришло время подключить платформу Arduino к компьютеру.

Соедините Arduino с компьютером через USB-кабель. Вы увидите, как на плате загорится светодиод «ON», и начнёт мигать светодиод «L». Это означает, что на плату подано питание, и микроконтроллер Arduino начал выполнять прошитую на заводе программу «Blink» (мигание светодиодом).

Чтобы настроить Arduino IDE на работу с конкретной Arduino, нам необходимо узнать, какой номер COM-порта присвоил компьютер данной платформе. Для этого нужно зайти в «Диспетчер устройств» Windows и раскрыть вкладку «Порты (COM и LPT)». Мы должны увидеть следующую картину:

Это означает, что операционная система распознала нашу плату Arduino как COM-порт, подобрала для неё правильный драйвер и назначила этому COM-порту номер 2 . Если мы подключим к компьютеру другую плату Arduino, то операционная система назначит ей другой номер. Поэтому, если у вас несколько плат Arduino, очень важно не запутаться в номерах COM-портов.

Что-то пошло не так?

Если после подключения Arduino к компьютеру, в диспетчере устройств не появляется новых устройств, это может быть следствием одной из причин:

Неисправный USB-кабель или порт

Блокировка со стороны операционной системы

Неисправная плата Arduino

Настройка Arduino IDE на работу с Arduino

Теперь нам необходимо сообщить Arduino IDE, что плата, с которой ей предстоит общаться, находится на COM-порту с номером 2 .

Для этого переходим в меню: Инструменты Порт и выбираем порт «COM2». Теперь Arduino IDE знает — что-то находится на порту «COM2». И с этим «чем-то» ей вскоре предстоит общаться.

Чтобы у Arduino IDE не осталось никаких сомнений, нам необходимо сообщить Arduino IDE с какой именно платой будем работать. Для этого переходим в меню: Инструменты Плата и выбираем плату «Arduino Uno».

Теперь Arduino IDE знает всё что ей необходимо для прошивки Arduino.

Что-то пошло не так?

Список последовательных портов пуст? Значит Arduino некорректно подключена. Вернитесь к пункту (3), чтобы отладить соединение.

Arduino IDE невероятно тормозит при навигации по меню? Отключите в диспетчере устройств все внешние устройства типа «Bluetooth Serial». Например, виртуальное устройство для соединения с мобильным телефоном по Bluetooth может вызвать такое поведение.

Среда настроена, плата подключена. Теперь можно переходить к загрузке скетча.

Arduino IDE содержит очень много готовых примеров, в которых можно быстро подсмотреть решение какой-либо задачи. Есть в ней и простой пример «Blink». Давайте выберем его.

Немного модифицируем код, чтобы увидеть разницу с заводским миганием светодиода.

Вместо строчки:

напишем:

Полная версия кода:

void setup() { // настраиваем пин 13 в режим выхода pinMode(13, OUTPUT); } void loop() { // подаём на пин 13 «высокий сигнал» digitalWrite(13, HIGH); // ждём 100 миллисекунд delay(100); // подаём на пин 13 «низкий сигнал» digitalWrite(13, LOW); // ждём 100 миллисекунд delay(100); }

Теперь светодиод «L» должен загораться и гаснуть каждые 100 миллисекунд. То есть в 10 раз быстрее, чем в заводской версии. Загрузим наш скетч в Arduino и проверим, так ли это?

После загрузки светодиод начнёт мигать быстрее. Это значит, что всё получилось. Теперь можно смело переходить к « »

Что-то пошло не так?

В результате загрузки появляется ошибка вида avrdude: stk500_get sync(): not in sync: resp = 0x00 ? Это значит, что Arduino настроена некорректно. Вернитесь к предыдущим пунктам, чтобы убедиться в том, что устройство было распознано операционной системой и в Arduino IDE установлены правильные настройки для COM-порта и модели платы.

​

Среда разработки Arduino состоит из встроенного текстового редактора программного кода, области сообщений, окна вывода текста(консоли), панели инструментов с кнопками часто используемых команд и нескольких меню. Для загрузки программ и связи среда разработки подключается к аппаратной части Arduino.

Скачать

Мониторинг последовательной шины (Serial Monitor)

Отображает данные посылаемые в платформу Arduino (плата USB или плата последовательной шины). Для отправки данных необходимо ввести текст и нажать кнопку Send или Enter. Затем выбирается скорость передачи из выпадающего списка, соответствующая значению Serial.begin в скетче. На ОС Mac или Linux платформа Arduino будет перезагружена (скетч начнется сначала) при подключении мониторинга последовательной шины.

Имеется возможность обмена информацией с платформой через программы Processing, Flash, MaxMSP и т.д. (см. подробности на странице описаний интерфейсов).

Настройки

Некоторые настройки изменяются в окне Preferences (меню Arduino в ОС Mac или File в ОС Windows и Linux). Остальные настройки находятся в файле, месторасположение которого указано в окне Preferences.

Платформы

Выбор платформы влияет на: параметры (напр.: скорость ЦП и скорость передачи данных), используемые при компиляции и загрузке скетчей и на настройки записи загрузчика (Bootloader) микроконтреллера. Некоторые характеристики платформ различаются только по последнему параметру (загрузка Bootloader), таким образом, даже при удачной загрузке с соответствующим выбором может потребоваться проверка различия перед записью загрузчика (Bootloader).

• Arduino BT
  Тактовая частота ATmega168 16 МГц. Загрузка Bootloader происходит совместно с кодами для инициализации модуля Bluetooth.

• LilyPad Arduino с ATmega328
  Тактовая частота ATmega328 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки. Соответствует Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega328.

• LilyPad Arduino с ATmega168
  Тактовая частота ATmega168 8 МГц.

  Загруженный Bootloader имеет длинный таймаут (при перезагрузке светодиод пина 13 мигает три раза), т.к. оригинальные версии LilyPad не поддерживают автоматическую перезагрузку. Также не поддерживаются внешние часы и, следовательно, Bootloader конфигурирует загрузку внутренних 8 МГц часов в ATmega168.

  При наличии поздних версий LilyPad (с 6-контакным программным вводом) перед загрузкой Bootloader требуется выбрать Arduino Pro или Pro Mini (8 MHz) с ATmega168.

• Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega328
  Тактовая частота ATmega328 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки. Соответствует LilyPad Arduino с ATmega328.

• Arduino Pro или Pro Mini (3.3 В, 8 МГц) с ATmega168
  Тактовая частота ATmega168 8 МГц (3.3 В) с возможность автоматической перезагрузки.

• Arduino NG или предыдущие версии с ATmega168
  Тактовая частота ATmega168 16 МГц без возможности автоматической перезагрузки. Компиляция и загрузка соответствует Arduino Diecimila или Duemilanove с ATmega168, но загрузка Bootloader имеет длинный таймаут (при перезагрузке светодиод пина 13 мигает три раза).

• Arduino NG или предыдущие версии с ATmega8
  Тактовая частота ATmega8 16 МГц без возможности автоматической перезагрузки.

В последние годы кружки программирования и робототехники стали крайне популярны и доступны даже для учеников начальной школы. Это сделалось возможным благодаря применению графических сред программирования, которые, надо отметить, активно используются и крупными компаниями. Чтобы рассказать о графических средах программирования, мы выбрали три наиболее популярных из них.

Visuino

Visuino - это бесплатная графическая среда, работающая на базе совместимых с Arduino промышленных контроллеров (ПЛК) Controllino. Она дает возможность создания сложных систем автоматизации и решений IoT (Internet of Things, интернета вещей), причем сделать это можно, просто перемещая и соединяя визуальные блоки. Программная среда автоматически генерирует код для промышленных контроллеров.

Итак, что надо сделать. Выбираем компоненты (модули) с панели компонентов и перемещаем их в область проектирования. Затем их необходимо соединить и настроить свойства. Это делается с помощью инспектора объектов.

К плюсам Visuino относится большой набор компонентов для математических и логических функций, сервоприводов, дисплеев, интернета и пр.

Когда ПЛК запрограммирован, графическая среда подсказывает доступный способ подключения к контроллеру. Это может быть последовательный порт, Ethernet, Wi-Fi или GSM.

Наконец ваш проект готов: все контроллеры прописаны, все работает. Теперь, нажав на логотип Arduino, расположенный на верхней панели, вы заставите Visuino создать коды для Arduino и открыть среду его разработки (Arduino IDE), через которую уже можно скомпилировать код и загрузить его в ПЛК.

Совет. Если установленная плата не соответствует вашему Arduino, вы можете изменить ее с помощью команды «Select Board» (Выбрать панель).

Scratch

Эта графическая среда программирования была создана в 2003 году, когда группа сотрудников MIT Media Lab решила разработать язык программирования, доступный абсолютно для всех. В итоге через некоторое время публике был представлен Scratch.

Больше всего, пожалуй, он похож на Lego. По крайней мере, принцип тот же: это объектно ориентированная среда, в которой программы собираются из деталей, разноцветных и ярких. Эти детали можно перемещать, видоизменять, заставлять взаимодействовать различным образом. Основа Scratch - блоки команд, таких как сенсоры, переменные, движение, звук, операторы, внешность, перо, контроль и пр. Встроенный графический редактор дает возможность нарисовать любой объект. Не прошло и пяти лет с момента создания Scratch, как возник проект Scratch для Arduino (сокращённо - S4A), позволяющая программировать ПЛК Arduino.

К плюсам системы относится то, что она русифицирована и полностью локализована - любой желающий найдем множество данных по ней. Кроме того, работа в данной графической среде доступна даже для школьников младших классов, которые даже еще не слишком уверенно читают.

Совет. Для новичков в Scratch существует специальный ресурс: https://scratch-ru.info .

ArduBloсk

Когда человек уже полностью освоил Scratch, но еще не дорос до Wiring, на котором программируются Arduino-совместимые платы, самое время посоветовать ему написанный на Java инструмент ArduBloсk. Особенно хорош он для тех, кто увлекается робототехникой.

В чем же разница? Дело в том, что Scratch не умеет прошивать Arduino, он лишь управляет его ПЛК через USB. Таким образом, Arduino не может работать сам по себе, ведь он зависит от компьютера.

По сути, ArduBloсk - это промежуточный этап между детской Scratch и вполне профессиональной, хоть и доступной Visuino, поскольку так же, как последняя, обладает возможностью перепрошивки Arduino-совместимых контроллеров.

Совет. Не забудьте установить на свой ПК Java-машину . Это не займет много времени.

Итак, больше графических сред - хороших и разных. Да пребудет с вами Arduino.

Фото: компании-производители, pixabay.com