Arduino programmēšana, izmantojot platformu io

Arduino un Arduino IDE izstrāde vienmēr ir bijusi vienkārša un jautra ar vienkāršo lietotāja saskarni. Arduino IDE ir atvērta pirmkoda un bez maksas izmantojama izstrādes videi ar visām funkcijām, piemēram, koda rakstīšanu, kompilēšanu un augšupielādi Arduino padomēs. Tas ir balstīts uz Java un darbojas uz lielākajām OS, piemēram, Windows, OS X un Linux. Tomēr ar visu vienkāršību un lielo kopienu tam nav dažu funkciju, kuras pieredzējušam izstrādātājam būs nepieciešamas ātrai izstrādei, kas var samazināt izstrādes periodu. Arduino ir pieejamas daudzas izstrādes vides, taču visām tām ir dažas priekšrocības un trūkumi. Šodien mēs sāksim ar PlatformIO izstrādes vidi, kuru ir viegli izmantot un kurai ir pievienotas funkcijas salīdzinājumā ar Arduino vidi.

Kas ir PlatformIO?

PlatformIO ir uz Python balstīta atvērtā pirmkoda ekosistēma IoT izstrādei, un starpplatformu IDE ar vienotu atkļūdotāju darbojas operētājsistēmās Windows, Mac un Linux. PlatformIO nāk ar bibliotēkas pārvaldnieku tādām platformām kā Arduino vai MBED atbalsts, kā arī vienību testēšana un programmaparatūras atjauninājumi. PlatformIO atbalsta vairākas platformas, ietvarstruktūras, padomus, piemēram, Arduino, ESP32, ESP8266, un tam ir vairāki piemēri un bibliotēkas. Tas ir neatkarīgs no platformas, kurā tas darbojas, un tam ir nepieciešams tikai datorā instalēts Python.

PlatformIO priekšrocības

PlatformIO piedāvā ātru attīstību ar savām funkcijām, piemēram, C / C ++ koda pabeigšana un Smart Code Linter ātrai profesionālai attīstībai, kuras nav Arduino IDE. Papildus tam, platformio var jebkurā laikā izstrādāt tēmas atbalstu ar tumšām un gaišām krāsām. Tas nāk arī ar viedo kodu navigāciju un koda formatēšanu. Galvenās funkcijas ietver daudzplatformu veidošanas sistēmu, bibliotēkas pārvaldnieku, sērijas ostu monitoru utt.

Unified atkļūdotājs ar atbalstu vairākiem arhitektūras un attīstības platformu ļauj atkļūdot vairākiem iegulto dēļiem ar nulles konfigurācija. PlatformIO vienotajam atkļūdotājam ir tādas funkcijas kā Nosacītie pārtraukumpunkti, Izteiksmes un Skatīšanās punkti, Atmiņas skatītājs, Aktīvas atkļūdošanas sesijas karstā restartēšana. PlatformIO Core ir rakstīts Python 2.7 un darbojas uz Windows, macOS, Linux, FreeBSD un pat ARM balstītiem kredītkaršu lieluma datoriem, piemēram, Raspberry Pi, BeagleBone, CubieBoard, Samsung ARTIK utt. Papildus tam PlatformIO ir File Explorer, kas palīdz kārtot failus, kad projekts izaug līdz noteiktam līmenim, un organizēšana kļūst nepieciešama.

PlatformIO iestatīšana operētājsistēmai Arduino Uno

PlatformIO izmantošana ir ļoti vienkārša, un, lai sāktu darbu, ir jāveic dažas darbības. PlatformIO ir nepieciešams datorā instalēts Python, jo kā paskaidrots iepriekš, PlatformIO kodols tika ierakstīts Python 2.7. Ņemiet vērā, ka PlatformIO neatbalsta Python 3, tāpēc ieteicams instalēt Python 2 versiju un pēc tam turpināt PlatformIO IDE iestatīšanu. PlatformIO ir IDE, kā arī tā nodrošina oficiālas paketes (spraudņus, paplašinājumus) populārākajiem IDE un teksta redaktoriem.

Šodien mēs instalēsim PlatformIO tādam teksta redaktoram kā Atom un Visual Studio Code. Platformas IDE oficiālajā dokumentācijā ir norādīts, ka PlatformIO IDE VS kodam (Visual Studio Code) piedāvā labāku sistēmas veiktspēju, un lietotājiem ir vieglāk sākt darbu. Tātad mēs izveidosim platformio Visual Studio kodā. VS kods ir labi pazīstams teksta redaktors ar vairākiem paplašinājumiem, kas ļauj mums attīstīties dažādās programmēšanas valodās.

Sāksim iestatīt PlatformIO, lai sāktu koda izstrādi Arduino UNO. Ir iesaistīti soļi, kas ir paskaidroti turpmāk:

• Vispirms instalējiet Visual Studio kodu no savas oficiālās vietnes. Visual Studio Code instalēšanas darbības šeit netiks izskaidrotas, bet to varat atrast VS Code vietnē. Ir vispārīgas darbības, tāpat kā citas programmatūras instalēšana Windows OS.
• Kad Visual Studio kods būs veiksmīgi instalēts, tas izskatīsies sekojošs.

• Nākamais solis ietver PlatformIO instalēšanu, izmantojot VS koda paplašinājumus. Lai to izdarītu, dodieties uz paplašinājumu ikonu VS koda augšējā kreisajā stūrī. Ir kvadrāts Box ikona, kas ir 5 ^th ikona augšējā kreisajā stūrī. Vienkārši noklikšķiniet uz tā, un blakus tam parādīsies viens meklēšanas lodziņš, kurā varat atrast daudz paplašinājumu dažādām programmēšanas valodām, piemēram, C / C ++, C #, Python, PHP, Go, JavaScript, TypeScript un Node.js utt.

• Paplašinājuma meklēšanas lodziņā meklējiet “PlatformIO”, un jūs redzēsiet PlatformIO ikonu ar nosaukumu un aprakstu. Vienkārši noklikšķiniet uz tā un instalējiet to. Var paiet zināms laiks, līdz tiek instalētas rīkjoslas un citas atkarības. Atkarības ietver C / C ++ vidi, jo Arduino izstrāde galvenokārt tiek veikta C / C ++.

• Kad instalēšana būs pabeigta, jūs redzēsiet šādu saskarni. Saskarne ietver visu nepieciešamo navigāciju, piemēram, Jauna projekta izveidošana, Arduino projekta importēšana, Atvērtais projekts, Projekta piemēri utt. Pēc PlatformIO instalēšanas ieteicams restartēt VS koda redaktoru.

Tādējādi tiek pabeigtas PlatformIO instalēšanas darbības. Tagad PlatformIO ir instalēts un gatavs lietošanai. Tāpat kā Arduino IDE, mēs sāksim ar Blink programmu un mēģināsim augšupielādēt Blink programmu Arduino UNO.

Arduino UNO programmēšana, izmantojot PlatformIO IDE

Programmējot Arduino UNO, platformas interfeiss tiks izskaidrots vienlaikus. Šeit mēs ieprogrammējam Arduino LED mirgošanai, izmantojot PlatformIO. To pašu var izdarīt, izmantojot Arduino IDE. Veiciet tālāk norādītās darbības, lai izveidotu jaunu LED mirgošanas projektu.

• Ātrās piekļuves izvēlnē atlasiet cilni “Jauns projekts”.

• Nosauciet projektu (šeit tas ir “Mirgot”). Meklējiet un atlasiet dēli, kas ir Arduino UNO. Tā kā mēs strādājam Arduino ietvaros, izvēlētais ietvars būs Arduino. Pēc visas informācijas aizpildīšanas vienkārši noklikšķiniet uz Pabeigt.

• Projektu sāks veidot, apkopojot resursus un citas atkarības.

• Kad projekts ir veiksmīgi izveidots, jūs saņemsit tūlītēju ziņojumu kā “Projekts ir veiksmīgi inicializēts” ar visu aizpildīto informāciju.

• Lai atvērtu izveidoto projektu, vienkārši ritiniet uz leju PlatformIO mājas izvēlnē, un jūs redzēsiet visu izveidoto projektu sarakstu no sākuma. Izveidotā projekta labajā stūrī noklikšķiniet uz 'Atvērt', lai atvērtu projektu un sāktu rediģēšanu.

• Kad projekts tiek atvērts, sākotnēji tas izskatīsies kā paslēpts, taču neuztraucieties, PlatformIO ir failu izpētes funkcija, kurā tiks atrasti visi pašreizējā projekta faili. Vienkārši dodieties uz augšējo kreiso stūri un atveriet sadaļu “Bez nosaukuma (darba vieta)”. Noklikšķinot uz tā, visi faili tiks parādīti kā nolaižamā izvēlne. Lai atrastu teksta redaktoru, lai rediģētu kodu, atlasiet 'src' un atveriet 'main.cpp'. Sākuma ekrānā parādīsies teksta redaktora režīms, atverot jaunu cilni. Šeit jūs varat ierakstīt visus pašreizējā notiekošā projekta kodus.

• Vienkārši uzrakstiet Arduino UNO mirkšķināšanas kodu. Ņemiet vērā, ka PlatformIO nav noklusējuma piekļuves Arduino bibliotēkām, tāpēc katru reizi, kad rakstāt kodu Arduino, vienmēr programmas sākumā iekļaujiet Arduino bibliotēku, ti, “#include”.

• Nākamais solis būtu koda apkopošana un augšupielāde. Lai to izdarītu, apskatīsim funkcijas, ko nodrošina PlatformIO. Arī PlatformIO pēc noklusējuma izvēlas COM portu. Bet jūs varat arī mainīt portu, ja tas nav vēlamais COM ports. COM porta maiņa tiks paskaidrota vēlāk šajā apmācībā. PlatformIO ir tādas funkcijas kā Izveidot, Augšupielādēt, Augšupielādēt attālā ierīcē, Tīrīt, Testēt, Palaist uzdevumu, Seriālais monitors, Jauns termināls. Visas funkcijas ir atrodamas redaktora kreisajā apakšējā stūrī. Virzot kursoru virs ikonām, tiks parādītas funkcijas.

• Lai izveidotu skici, noklikšķiniet uz “Veidot” un, lai augšupielādētu skici, noklikšķiniet uz ikonas “Augšupielādēt”. Kad augšupielāde būs pabeigta, varēsit redzēt augšupielādes laiku, norādot visu pārējo informāciju un ziņojumu “Veiksme”. Kods ir veiksmīgi augšupielādēts, un Arduino dēlī varēsiet redzēt LED mirgošanu.

Lai izvēlētos vai mainītu jebkuru COM portu, vienkārši dodieties uz PlatformIO sākuma ekrānu un pēc tam dodieties uz Ierīces, šeit jūs varat redzēt visas pievienotās pieejamās ierīces. Atlasiet atbilstošo COM portu un veiciet to pašu procedūru, lai augšupielādētu skici.

STM32 Board programmēšana, izmantojot PlatformIO IDE

STM32 dēļa programmēšanai būs tieši līdzīgas darbības, piemēram, iepriekš izskaidrotā Arduino UNO programmēšana. Atšķirība būs valdes izvēle STM32, atverot jaunu projektu STM32. Laba lieta par PlatformIO ir tā, ka tai nav nepieciešama nekāda ārēja pakete, lai jebkura dēlis varētu lejupielādēt atsevišķi, tā automātiski lejupielādē visas paketes un ļauj mums viegli izvēlēties dēli un doties uz redaktoru. Lai augšupielādētu skici STM32, mēs izmantosim ārēju JLink / JTAG / STLink / sērijas programmētāju. STM32 var ieprogrammēt arī ar Arduino IDE. Turpiniet rīkoties šādi, lai to programmētu ar PlatformIO.

• Vienkārši nosauciet projektu (šeit tas ir "Blink STM32"). Pēc tam atlasiet STM32 plāksni, ti, “ BluePill F103C8 (Generic) ”. Pēc tam atlasiet Framework kā Arduino. Noklikšķiniet uz Pabeigt un pagaidiet kādu laiku, jo sākotnēji būs nepieciešams laiks, lai lejupielādētu STM32 dēļa pakotnes un atkarības.

• Pēc iestatīšanas nākamais projekta izveides laiks būs mazāks, salīdzinot ar pirmo. Tagad kreisajā failu pārlūkprogrammā vienkārši dodieties uz sadaļu Bez nosaukuma (darbvieta) -> src -> main.cpp.
• Tagad gaidāmie soļi būs svarīgi, jo ir jāizlemj, kurš programmētājs mums jāizmanto STM32 padomes programmēšanai. Ir pieejami daudzi programmētāji, piemēram, JTAG, STLink, JLink, Serial utt. Visi darbosies, taču jums jākonfigurē konfigurācijas lapa vai fails “platformio.ini”.
• Šajā projektā mēs izmantojam seriālo programmētāju CP210x USB uz UART Bridge. Mēs jau esam ieprogrammējuši STM32F103C8 dēli, izmantojot USB portu, o lielākā daļa darbību tiks veikti tikai no turienes. Jūs varat apmeklēt saiti un uzzināt vairāk par to.
• Pirmkārt, pievienojiet sērijas programmētāju STM32 Board ar sekojošo tapu kartēšanu un pievienojiet to datoram.

USB seriālajam programmētājam	STM32 valde
5V	5V
Gnd	Gnd
Rx	A9
Tx	A10

• Tagad dodieties uz projekta pētnieku un atveriet lapu 'platformio.ini' un mainiet paziņojumu, kā parādīts attēlā. Upload_protocol teiks to, kas programmētājs vajadzētu izmantot (STLink, JLink, sērijas uc). Izmantojot upload_port, tiek atlasīts COM ports. To var atrast, mājas lapā dodoties uz sadaļu Ierīces. Mainiet COM portu atbilstoši savam COM portam.

• Atveriet 'main.cpp' un nomainiet programmu uz Blink programmu. Tagad vienkārši augšupielādējiet programmu, un tas parādīs veiksmes ziņojumu un augšupielādes laiku. Tagad LED sāks mirgot savienots ar STM32 plates PC13 tapu.

Ar to tiek pabeigta pilnīga apmācība par Arduino UNO, kā arī STM32 Board programmēšanu, izmantojot PlatformIO. Ja, veicot norādītās darbības, rodas grūtības, lūdzu, rakstiet uz mūsu forumu vai komentāru zemāk.