Arduino programavimas naudojant platformą io

„Arduino“ ir „Arduino IDE“ kūrimas visada buvo lengvas ir įdomus naudojant jų paprastą vartotojo sąsają. „Arduino IDE“ yra atviro kodo ir laisvai naudojama „Development Environment“ su visomis funkcijomis, tokiomis kaip kodo rašymas, kompiliavimas ir įkėlimas į „Arduino“ plokštes. Jis pagrįstas „Java“ ir veikia tokiose pagrindinėse OS kaip „Windows“, „OS X“ ir „Linux“. Nepaisant viso paprastumo ir didelės bendruomenės, jis neturi kai kurių funkcijų, kurių patyrusiam kūrėjui reikės greitai vystyti, o tai gali sutrumpinti kūrimo laikotarpį. „Arduino“ yra daugybė kūrimo aplinkų, tačiau visos turi tam tikrų pranašumų ir trūkumų. Šiandien mes pradėsime nuo „ PlatformIO“ kūrimo aplinkos, kurią lengva naudoti ir kuri turi papildomų funkcijų, palyginti su „Arduino“ aplinka.

Kas yra „PlatformIO“?

„PlatformIO“ yra „Python“ pagrindu sukurta atvirojo kodo ekosistema, skirta IoT kūrimui, o „cross-platform IDE“ su vieningu derintuvu veikia „Windows“, „Mac“ ir „Linux“. „PlatformIO“ yra bibliotekos tvarkyklė tokioms platformoms kaip „Arduino“ ar MBED palaikymas, taip pat vienetų testavimas ir programinės aparatinės įrangos atnaujinimai. „PlatformIO“ palaiko daugybę platformų, rėmų, plokščių, tokių kaip „Arduino“, ESP32, ESP8266, ir pateikia daugybę pavyzdžių bei bibliotekų. Tai nepriklauso nuo platformos, kurioje veikia, ir jai reikalingas tik „Python“, įdiegtas kompiuteryje.

PlatformIO pranašumai

„PlatformIO“ pasižymi greita plėtra su tokiomis funkcijomis kaip „C / C ++ Code Completion“ ir „Smart Code Linter“, skirtos greitam profesiniam tobulėjimui, kurio nėra „Arduino IDE“. Be to, „PlatformIO“ siūlo temų palaikymą tamsiomis ir šviesiomis spalvomis kurti bet kuriuo metu. Jis taip pat yra su „ Smart Code Navigations“ ir „Code Formating“. Pagrindinės funkcijos apima daugiaplatformę „Build System“, „Library Manager“, „Serial Port Monitor“ ir kt.

„ Unified Debugger“ su kelių architektūrų ir kūrimo platformų palaikymu leidžia derinti kelias įdėtas plokštes su „Zero-Configuration“. „PlatformIO Unified Debugger“ turi tokias funkcijas kaip „Sąlyginiai lūžio taškai“, „Išraiškos ir stebėjimo taškai“, „Atminties peržiūros priemonė“, „Karštas aktyvios derinimo sesijos paleidimas iš naujo“. „PlatformIO Core“ yra parašytas „Python 2.7“ ir veikia „Windows“, „MacOS“, „Linux“, „FreeBSD“ ir net ARM pagrindu veikiančiose kredito kortelių dydžio kompiuteriuose, tokiuose kaip „Raspberry Pi“, „BeagleBone“, „CubieBoard“, „Samsung ARTIK“ ir kt. Be to, „PlatformIO“ turi „File Explorer“, kuris padeda tvarkyti bylas, kai projektas išauga iki tam tikro lygio, ir tvarkyti tampa būtina.

„PlatformIO“ nustatymas „Arduino Uno“

„PlatformIO“ naudojimas yra labai paprastas ir norint pradėti, reikia atlikti kelis veiksmus. „PlatformIO“ reikalauja, kad kompiuteryje būtų įdiegtas „Python“, nes kaip paaiškinta aukščiau, „PlatformIO“ šerdis buvo parašyta „Python 2.7“. Atminkite, kad „PlatformIO“ nepalaiko „Python 3“, todėl rekomenduojama įdiegti „Python 2“ versiją ir tęsti „PlatformIO IDE“ nustatymą. „PlatformIO“ yra IDE, be to, ji teikia oficialius paketus (papildinius, plėtinius) populiariausiems IDE ir teksto redaktoriams.

Šiandien mes įdiegsime „PlatformIO“ tokiame teksto rengyklėje kaip „Atom“ ir „Visual Studio Code“. Oficialiuose „Platform IDE“ dokumentuose teigiama, kad „PlatformIO IDE for VS Code“ („Visual Studio Code“) siūlo geresnį sistemos našumą, o vartotojams buvo lengviau pradėti. Taigi „Visual Studio Code“ nustatysime „PlatformIO“. „VS Code“ yra gerai žinomas teksto redaktorius su daugybe plėtinių, leidžiančių mums tobulėti skirtingomis programavimo kalbomis.

Pradėkime kurti „PlatformIO“, kad pradėtume kurti kodą „Arduino UNO“. Yra keletas žingsnių, kurie paaiškinti toliau:

• Pirmiausia įdiekite „ Visual Studio“ kodą iš savo oficialios svetainės. „ Visual Studio Code “ diegimo žingsniai čia nebus paaiškinti, bet jį rasite „VS Code“ svetainėje. Yra bendri veiksmai, kaip ir bet kurios kitos programinės įrangos diegimas „Windows OS“.
• „Visual Studio“ kodas atrodys sekantis, kai jis bus sėkmingai įdiegtas.

• Kitas žingsnis apima „PlatformIO“ diegimą naudojant VS kodo plėtinius. Tam jums reikia eiti į plėtinių piktogramą viršutiniame kairiajame VS kodo kampe. Viršutiniame kairiajame kampe yra kvadratinė langelio piktograma, kuri yra 5 ^-oji piktograma. Tiesiog spustelėkite tą ir šalia bus rodomas vienas paieškos laukelis, kuriame galite rasti daugybę plėtinių skirtingoms programavimo kalboms, tokioms kaip C / C ++, C #, Python, PHP, Go, JavaScript, TypeScript ir Node.js ir kt.

• Plėtinio paieškos laukelyje ieškokite „PlatformIO“ ir pamatysite „PlatformIO“ piktogramą su pavadinimu ir aprašymu. Tiesiog spustelėkite jį ir įdiekite. Įrankių grandinių ir kitų priklausomybių diegimas gali užtrukti. Priklausomybė apima C / C ++ aplinką, nes „Arduino“ kūrimas dažniausiai atliekamas naudojant C / C ++.

• Kai diegimas bus baigtas, pamatysite šią sąsają. Sąsajoje yra visa reikalinga navigacija, pvz., Sukuriant naują projektą, importuojant „Arduino“ projektą, atidarytą projektą, projekto pavyzdžius ir kt. Įdiegus „PlatformIO“, rekomenduojama iš naujo paleisti VS kodo rengyklę.

Tai užbaigia „PlatformIO“ diegimo veiksmus. Dabar „PlatformIO“ yra įdiegta ir paruošta naudoti. Kaip ir „Arduino IDE“, pradėsime nuo „Blink“ programos ir bandysime įkelti „Blink“ programą į „Arduino UNO“.

„Arduino UNO“ programavimas naudojant „PlatformIO IDE“

„PlatformIO“ sąsaja bus vienu metu paaiškinta programuojant „Arduino UNO“. Čia programuojame „Arduino“, kad mirksi šviesos diodas, naudodamas „PlatformIO“. Tą patį galima padaryti naudojant „Arduino IDE“. Atlikite toliau nurodytus veiksmus, kad sukurtumėte naują mirksinčio LED projektą.

• Sparčiosios prieigos meniu pasirinkite skirtuką „Naujas projektas“.

• Pavadinkite projektą (čia jis yra „Blink“). Ieškokite ir pasirinkite lentą, kuri yra „Arduino UNO“. Kadangi dirbame „Arduino“ sistemoje, pasirinkta sistema bus „Arduino“. Užpildę visą informaciją, tiesiog spustelėkite Baigti.

• Projektas bus pradėtas kurti renkant išteklius ir kitas priklausomybes.

• Kai projektas bus sėkmingai sukurtas, gausite greitą pranešimą kaip „Projektas sėkmingai inicijuotas“ su visa užpildyta informacija.

• Norėdami atidaryti sukurtą projektą, tiesiog slinkite žemyn „PlatformIO“ meniu „Pagrindinis“ ir pamatysite visą sukurtų projektų sąrašą. Dešiniajame sukurto projekto kampe spustelėkite „Atidaryti“, kad atidarytumėte projektą ir pradėtumėte redaguoti.

• Kai projektas bus atidarytas, iš pradžių jis atrodys kaip paslėptas, tačiau nesijaudinkite, „ PlatformIO“ turi failų naršyklės funkciją, kurioje bus rasti visi dabartinio projekto failai. Tiesiog eikite į viršutinį kairįjį kampą ir atidarykite „Be pavadinimo (darbo vieta)“. Spustelėjus jį, visi failai bus rodomi kaip išskleidžiamasis meniu. Norėdami rasti teksto rengyklę redaguoti „Code“, pasirinkite „src“ ir atidarykite „main.cpp“. Teksto redaktoriaus režimas bus rodomas pagrindiniame ekrane atidarius naują skirtuką. Čia galite parašyti visus dabartinio vykdomo projekto kodus.

• Tiesiog parašykite „Arduino UNO“ mirksėjimo kodą. Atkreipkite dėmesį, kad „PlatformIO“ neturi numatytosios prieigos prie „Arduino“ bibliotekų, todėl kiekvieną kartą, kai rašote „Arduino“ kodą, programos pradžioje visada įtraukite „Arduino“ biblioteką, ty „#include“.

• Kitas žingsnis būtų kodo sukūrimas ir įkėlimas. Norėdami tai padaryti, pažvelkime į „PlatformIO“ teikiamas funkcijas. Be to, „PlatformIO“ pasirenka COM prievadą pagal numatytuosius nustatymus. Bet taip pat galite pakeisti prievadą, jei jis nėra norimas COM prievadas. COM prievado pakeitimas bus paaiškintas vėliau šioje instrukcijoje. „PlatformIO“ turi tokias funkcijas kaip „Sukurti“, „Įkelti“, „Įkelti į nuotolinį įrenginį“, „Išvalyti“, „Testuoti“, „Vykdyti užduotį“, „Serial Monitor“, „Naujas terminalas“. Visas funkcijas galite rasti kairiajame apatiniame redaktoriaus kampe. Užvedus pelės žymeklį virš piktogramų, bus rodomos funkcijos.

• Norėdami sukurti eskizą, spustelėkite „Sukurti“, o norėdami įkelti eskizą, spustelėkite piktogramą „Įkelti“. Baigę įkėlimą, galėsite pamatyti, kiek laiko truko įkėlimas, su visa kita informacija ir pranešimu „Sėkmė“. Kodas sėkmingai įkeltas ir „Arduino“ lentoje galėsite pamatyti, kaip mirksi šviesos diodas.

Norėdami pasirinkti ar pakeisti bet kurį COM prievadą, tiesiog eikite į „PlatformIO“ pagrindinį ekraną ir eikite į „Devices“, čia galite pamatyti visus prijungtus galimus įrenginius. Pasirinkite tinkamą COM prievadą ir atlikite tą pačią procedūrą, norėdami įkelti eskizą.

STM32 plokštės programavimas naudojant „PlatformIO IDE“

STM32 valdybos programavimas atliks lygiai tokius pačius veiksmus, kaip aukščiau paaiškinta „Arduino UNO“ programavimas. Skirtumas bus valdybos pasirinkimas STM32, kai atidaromas naujas STM32 projektas. Geras dalykas, susijęs su „PlatformIO“, yra tas, kad nereikia jokių išorinių paketų, kuriuos būtų galima atsisiųsti atskirai, bet jis automatiškai atsisiunčia visus paketus ir leidžia mums lengvai pasirinkti plokštę ir pereiti prie redaktoriaus. Norėdami įkelti eskizą į STM32, naudosime išorinį „JLink“ / „JTAG“ / „STLink“ / „Serial Programmer“. STM32 taip pat galima užprogramuoti naudojant „Arduino IDE“. Atlikite šiuos veiksmus, kad suprogramuotumėte jį naudodami „PlatformIO“.

• Tiesiog pavadinkite projektą (čia jis yra „Blink STM32“). Tada pasirinkite lentą, skirtą STM32, ty „ BluePill F103C8 (Generic) “. Tada pasirinkite „Framework“ kaip „Arduino“. Spustelėkite Baigti ir palaukite šiek tiek laiko, nes iš pradžių reikės laiko atsisiųsti STM32 plokštės paketus ir priklausomybes.

• Kai bus nustatyta, kitas projekto kūrimo laikas bus mažesnis, palyginti su pirmuoju. Dabar tiesiog eikite į „Untitled“ („Workspace“) -> src -> main.cpp kairiajame failų naršyklėje.
• Dabar būsimi žingsniai bus svarbūs, nes reikia nuspręsti, kurį programuotoją turėtume naudoti programuodami STM32 valdybą. Yra daugybė programuotojų, tokių kaip JTAG, STLink, JLink, Serial ir kt. Visi veiks, tačiau turite sukonfigūruoti „platformio.ini“ konfigūracijos puslapį arba failą.
• Šiame projekte mes naudojame serijinį programuotoją CP210x USB - UART Bridge. STM32F103C8 plokštę jau programavome naudodami USB prievadą, o dauguma veiksmų bus atliekami tik iš ten. Galite apsilankyti nuorodoje ir sužinoti daugiau apie tai.
• Pirmiausia, prijunkite nuoseklųjį programuotoją prie STM32 plokštės, naudodamiesi tokiu smeigtuku, ir prijunkite jį prie kompiuterio.

USB į nuoseklųjį programuotoją	STM32 lenta
5V	5V
Gnd	Gnd
Rx	A9
Tx	A10

• Dabar eikite į projekto naršyklę ir atidarykite puslapį „platformio.ini“ ir pakeiskite teiginį, kaip parodyta paveikslėlyje. Upload_protocol bus pasakyti, kad kuris programuotojas turėtų naudoti (STLink, JLink, Eilės ir tt). „ Upload_port“ parenka COM prievadą. Galite rasti apsilankę „Įrenginiai“ pagrindiniame puslapyje. Pakeiskite COM prievadą pagal savo COM prievadą.

• Eikite į „main.cpp“ ir pakeiskite programą į „ Blink“ programą. Dabar tiesiog įkelkite programą ir bus rodomas sėkmės pranešimas bei laikas, kurį reikia įkelti. Dabar šviesos diodas pradės mirksėti prijungtas prie STM32 plokštės PC13 kaiščio.

Tai užbaigia visą „Arduino UNO“ ir „STM32 Board“ programavimo pamoką naudojant „PlatformIO“. Jei atlikdami veiksmus susiduriate su sunkumais, parašykite mūsų forume arba komentuokite žemiau.