Ардуино среда программирования. Программирование Arduino с помощью ArduBloсk на примере робота, движущегося по полосе. Описание Arduino IDE

IDE (от англ. Integrated Development Environment — интегрированная среда разработки) — это приложение или группа приложений (среда), предназначенных для создания, настройки, тестирования и обслуживания программного обеспечения.

Интегрированная среда разработки характеризуется наличием сложной функциональности, включая редактирование и компилирование исходного кода, создание программных ресурсов, создание баз данных и т.д. Подробнее о IDE и развитии этой концепции можно прочитать .

В рамках проекта Arduino было создано программное обеспечение, отвечающее основным требованиям типичной среды IDE. Это не мощное программное обеспечение, как например Eclipse или NetBeans, а простая, функциональная программа, которая позволяет нам писать, компилировать и загружать программу в микроконтроллер.

Простая структура Arduino IDE является преимуществом, так как обеспечивает быстрое освоение программы и переход к разработке приложений для Arduino. Несмотря на свою простоту и интуитивно понятное управление, стоит обратить внимание на наиболее важные элементы программы.

После запуска программы вы можете найти четыре главных функциональных элемента:

1. меню программы;
2. панель быстрого доступа к наиболее важным функциям;
3. редактор (для размещения кода программы);
4. панель сообщений и статуса программы.

Меню программы позволяет осуществлять управление проектом, например, создание нового проекта, сохранение текущего, распечатать на принтере исходный код.

Интересной особенностью программы является встроенный набор примеров программ. Это очень удобно, так как примеры программ можно сразу проверить, загрузив их в микроконтроллер. При необходимости вы можете сохранить пример и изменить его в соответствии с вашими потребностями.

Меню «Файл» и «Правка» содержат стандартные параметры.

Меню «Скетч» содержит параметры для компиляции проекта и импорта необходимых библиотек.

Интересным и полезным элементом IDE является меню «Инструменты», которое включает в себя функции автоматического форматирования кода, архивирования проекта, включение монитора последовательного порта (USB в Arduino рассматривается как обычный последовательный порт).

Наиболее важным элементом меню «Инструменты» является возможность выбора соответствующей платы, то есть вашей системы Arduino подключенной к компьютеру. В списке находятся все официальные версии Arduino. Если ваш тип платы отсутствует в списке, то вы можем добавить ее, изменив один из файлов программы. Однако это материал для отдельной статьи.

В меню «Инструменты» вы также можете установить порт, к которому подключена плата Arduino. Пакет Arduino IDE сам определяет порт, но иногда требуется вручную установить номер порта в настройках.

С помощью Arduino IDE можно также загрузить, то есть запрограммировать Bootloader (загрузчик) для нового, чистого микроконтроллера Atmega, что позволяет клонировать чипы или просто заменить неисправный микроконтроллера в Arduino.

Для обычной работы с Arduino IDE используется панель быстрого доступа, которая оснащена наиболее важными кнопками. Это решение, облегчающее работу с пакетом IDE, дает нам прямой доступ к практически всем необходимым параметрам при написании и тестировании программы.

Они позволяют (слева направо):

1. скомпилировать программу;
2. загрузить программу в микроконтроллер (перед прошивкой код программы компилируется);
3. начать работу над новым проектом;
4. открыть существующий проект;
5. сохранить проект на диск;
6. включить монитор последовательного порта.

Все опции, расположенные на панели быстрого доступа, продублированы в меню программы.

Дополнительным полезным элементом, находящимся под кнопкой включения монитора последовательного порта — это меню для управления вкладками (7). Вкладки в Arduino IDE упрощают написание сложных проектов, а так же позволяют работать с несколькими проектами одновременно.

Самая большая часть окна программы предназначена для написания непосредственно самого кода программы. Редактор в Arduino IDE не слишком продвинутый, но имеет самые важные элементы, позволяющие облегчить написание простых программ. К таким элементам можно отнести подсветка синтаксиса и блоков (скобки). Это не много, но достаточно для простых проектов.

Последним элементом программы является окно сообщений и статуса. Отображаемая там информация позволяет пользователю найти ошибки в программном коде и получить подтверждение о завершении компиляции и загрузки программы в микроконтроллер.

Подводя итог можно сказать, что Arduino IDE — это простой программный пакет, который позволяет запрограммировать любую известную плату Arduino, общаться с последовательным портом и легко управлять проектами.

Arduino - аппаратная вычислительная платформа для компьютера, основными компонентами которой являются простая плата ввода-вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере (например, Adobe Flash, Processing, Max, ).

Интегрированная среда разработки Arduino - это кроссплатформенное приложение на Java, включающее в себя редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату.

Среда разработки основана на языке программирования Processing и спроектирована для программирования новичками, не знакомыми близко с разработкой программного обеспечения. Язык программирования аналогичен используемому в проекте Wiring. Строго говоря, это C++, дополненный некоторыми библиотеками. Программы обрабатываются с помощью препроцессора, а затем компилируется с помощью AVR-GCC.

Плата Arduino состоит из микроконтроллера Atmel AVR (ATmega328P и ATmega168 в новых версиях и ATmega8 в старых), а также элементов обвязки для программирования и интеграции с другими схемами. На многих платах присутствует линейный стабилизатор напряжения +5В или +3,3В. Тактирование осуществляется на частоте 16 или 8 МГц кварцевым резонатором (в некоторых версиях керамическим резонатором). В микроконтроллер предварительно прошивается загрузчик BootLoader, поэтому внешний программатор не нужен.

На концептуальном уровне все платы программируются через RS-232 (последовательное соединение), но реализация этого способа отличается от версии к версии. Плата Serial Arduino содержит простую инвертирующую схему для конвертирования уровней сигналов RS-232 в уровни ТТЛ, и наоборот. Текущие рассылаемые платы, например, Diecimila, программируются через USB, что осуществляется благодаря микросхеме конвертера USB-to-Serial FTDI FT232R. В версии платформы Arduino Uno в качестве конвертера используется микроконтроллер Atmega8 в SMD-корпусе. Данное решение позволяет программировать конвертер так, чтобы платформа сразу определялась как мышь, джойстик или иное устройство по усмотрению разработчика со всеми необходимыми дополнительными сигналами управления. В некоторых вариантах, таких как Arduino Mini или неофициальной Boarduino, для программирования требуется подключение отдельной платы USB-to-Serial или кабеля.

Платы Arduino позволяют использовать большую часть I/O выводов микроконтроллера во внешних схемах. Например, в плате Diecimila доступно 14 цифровых входов/выходов, 6 из которых могут выдавать ШИМ сигнал, и 6 аналоговых входов. Эти сигналы доступны на плате через контактные площадки или штыревые разъёмы. Также доступны несколько видов внешних плат расширения, называемых «англ. shields» (дословно: «щиты»), которые присоединяются к плате Arduino через штыревые разъёмы.

Версии плат Arduino

Оригинальные платы Arduino производит Smart Projects.

На данный момент доступны 15 версий плат, перечисленных ниже.

• Serial Arduino, программируется через последовательное соединение (разъём DB-9), используется ATmega8.
• Arduino Extreme, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega8.
• Arduino Mini, миниатюрная версия Arduino, использующая поверхностный монтаж ATmega328.

Не содержит конвертера USB-UART.

• Arduino Nano 3.0, ещё миниатюрнее, с питанием от USB и поверхностным монтажом ATmega328.
• LilyPad Arduino, минималистичный дизайн для носимых применений с поверхностным монтажом ATmega168 (в новых версиях ATmega328).
• Arduino NG, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega8.
• Arduino NG plus, с USB-интерфейсом для программирования, используется ATmega168.
• Arduino BT, с Bluetooth-интерфейсом для программирования, используется ATmega168 (в новых версиях ATmega328).
• Arduino Diecimila, использует USB-интерфейс и Atmega168 в DIP28 корпусе.
• Arduino Duemilanove («2009»), на основе ATmega168 (в новых версиях ATmega328), с автоматическим выбором питания от USB или внешнего источника.
• Arduino Mega («2009»), на основе ATmega1280.
• Arduino Mega2560 R3 («2011»), на основе ATmega2560.

• Arduino Uno R3 (2011), на основе ATmega328.

Используется конвертер USB-UART на базе ATmega16U2.

• Arduino Ethernet (2011), на основе ATmega328.

Конвертера USB-UART нет. Ethernet чип - W5100, также содержит модуль MicroSD.

• Arduino Mega ADK for Android (2011), на основе ATmega2560.

Содержит USB-хост для соединения с телефонами на базе операционной системы Android (м/с MAX3421e). Конвертер USB-UART на базе ATmega8U2.

Ардуино и Ардуино-совместимые платы спроектированы таким образом, чтобы их можно было при необходимости расширять, добавляя в схему устройства новые компоненты. Эти платы расширений подключаются к Ардуино посредством установленных на них штыревых разъёмов.

Существует множество различных по функциональности плат расширения - от простейших, предназначенных для макетирования (прототипирования), до сложных - плат управления шаговыми двигателями, плат беспроводного доступа по протоколам Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, GSM и т. д..

Примеры плат расширения:

Arduino Ethernet Shield
XBee Shield
TouchShield
Datalog Shield
USB Host Shield

Рассылаемые в настоящее время версии могут быть заказаны уже распаянными. Информация об устройстве платы (рисунок печатной платы) находится в открытом доступе и может быть использована теми, кто предпочитает собирать платы самостоятельно. Микроконтроллеры ATmega328 дёшевы и стоят около $3.

Документация, прошивки и чертежи Arduino распространяется под лицензией Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 и доступны на официальном сайте Arduino. Рисунок печатной платы для некоторых версий Arduino также доступен. Исходный код для интегрированной среды разработки и библиотек опубликован и доступен под лицензией GNU General Public License version 2.

Существует перевод документации по Arduino на русский язык.

Награды Arduino

Проект Arduino был удостоен почётного упоминания при вручении призов Prix Ars Electronica 2006 в категории Digital Communities.

Arduino IDE - это среда разработки программ (скетчей) для микроконтроллеров линейки Ардуино. С помощью данного приложения школьники и студенты знакомятся с программированием и радио конструированием, а любители — конструкторы по всему миру создают обучающие и развлекательные проекты на Arduino . Приложение доступно для бесплатно скачивания на официальном сайте производителя.

Где скачать Arduino IDE на русском

Программа распространяется бесплатно и имеет открытый исходный код, язык Arduino основан на языке программирования C++, но значительно упрощен с помощью различных библиотек. Скачать Arduino IDE можно на официальном сайте на странице: www.arduino.cc/en/Main/Software , где можно выбрать подходящую версию для своей операционной системы, также вы можете скачать архив с программой с Google Disk.

Установка Arduino IDE Windows / Linux

После скачивания установочного файла .exe программа сама создаст необходимые папки для хранения скетчей и библиотек в папке пользователя Мои документы . Изначально Arduino IDE 1.8.6 содержит только стандартные библиотеки . Для работы с отдельными модулями вам дополнительно потребуется скачивать и устанавливать необходимые файлы библиотек для подключения модулей к плате Arduino.

Видео. Установка Arduino IDE в Windows 7 / Win 10

Видео. Установка Arduino IDE в Ubuntu / Debian / Mint

Настройка Arduino IDE для работы

Для тонкой настройки Arduino IDE 1.8.5 в Windows или Linux следует через панель инструментов «Файл -> Настройки » В новом окне будет доступно несколько пунктов, которые можно настроить под себя (смотри картинку ниже). После настройки приложения, для вступления изменений в силу следует нажать кнопку «ОК » и перезапустить программу. Настройки можно изменить по своему усмотрению.

1. выбор места для хранения скетчей и библиотек;
2. выбор языка интерфейса в программе Arduino IDE 1.8
3. выбор размера шрифта текстового редактора и масштаба;
4. показ подробных сообщений при компиляции / загрузке;
5. показывать номера строк в текстовом редакторе;
6. проверка обновлений в сети при запуске Arduino IDE;
7. сохранение скетчей перед компиляцией / загрузкой.

Настройка Arduino IDE для Nano / Mega 2560 / Uno

При первом подключении микроконтроллера, следует убедиться, что программа Arduino IDE 1.8 определила плату Arduino Nano , подключенную к USB порту. При подключении любой платы Ардуино к компьютеру создается виртуальный COM порт. Проверить подключение можно через диспетчер устройств или через панель Arduino IDE «Инструменты -> Порт » — кроме COM1 должен появиться дополнительный порт.

При подключении микроконтроллера Arduino к разным USB портам компьютера, номер COM порта будет меняться. Если у вас «неофициальный» микроконтроллер с microUSB, то необходимо дополнительно установить драйвера для CH340G. Если порт определился, то перед загрузкой скетча следует выбрать плату, которую вы используете в панели инструментов Arduino IDE «Инструменты -> Менеджер плат »

При подключении к компьютеру Arduino Uno следует выбрать в Менеджере плат Arduino/Genuino Uno. В случае с платой Arduino Mega или Nano, следует дополнительно выбрать процессор микроконтроллера. У Nano это может быть ATmega168 или ATmega328, у платы Mega процессор ATmega2560 или ATmega1280. Узнать тип можно по характеристикам, которые обычно производитель указывает на печатной плате.

Видео. Arduino IDE подключение Nano / Uno / Mega

После выполнения всех операций следует проверить подключение микроконтроллера и загрузить пустой скетч в плату или скетч для мигания светодиодом на Arduino. Для этого на панели инструментов есть соответствующие иконки: смотри картинку с обозначением функций Arduino IDE выше. При неправильном подключении или отсутствии драйверов программа сообщит ошибку — programmer is not responding .

Arduino IDE Web Editor онлайн

Инструкция по работе с данным сервисом есть только на английском языке и доступна по ссылке . Из минусов следует отметить также, что скетч, написанный в Arduino Web Editor, получится загрузить только в оригинальную плату Arduino. Доступ к сервису доступен только зарегистрированным пользователям (регистрация бесплатная). В комментариях вы можете оставить вопросы

Рассмотрим начало работы с Arduino в операционной системе Windows на примере Arduino Uno . Для других плат разница минимальна - эти особенности перечислены на страницах описания конкретных плат.

1. Установка Arduino IDE

Шаг 1

Выберите версию среды в зависимости от операционной системы.

Шаг 2

Нажмите на кнопку «JUST DOWNLOAD» для бесплатной загрузки Arduino IDE.

2. Запуск Arduino IDE

Запустите среду программирования Arduino IDE.

Arduino IDE не запускается?

Вероятней всего, на компьютере некорректно установлена JRE - Java Runtime Environment. Для решения проблемы

3. Подключение платы к компьютеру

Операционная система распознала плату Arduino как COM-порт и назначила номер 2 . Если вы подключите к компьютеру другую плату Arduino, операционная система назначит ей другой номер. Если у вас несколько плат Arduino, очень важно не запутаться в номерах COM-портов.

Что-то пошло не так?

После подключения Arduino к компьютеру, в диспетчере устройств не появляются новые устройства? Это может быть следствием следующих причин:

Неисправный USB-кабель или порт

Блокировка со стороны операционной системы

Неисправная плата Arduino

4. Настройка Arduino IDE

Для настойки среды Arduino IDE с конкретной платформой Arduino - необходимо выбрать название модели Arduino и номер присвоенного плате COM-порта.

В рассмотренном примере мы выбрали плату Arduino Uno. В вашем случае выбирайте конкретно вашу модель Arduino.

Поздравляем, среда Arduino IDE настроена для прошивки платы Arduino.

Что-то пошло не так?

Среда настроена, плата подключена. Пора прошивать платформу.

Arduino IDE содержит большой список готовых примеров в которых можно быстро подсмотреть решение какой-либо задачи. Выберем самый распространенный пример - «Blink».

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

Заменим строчку:

Delay(1000 ) ;

Delay(100 ) ;

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 - в 10 раз быстрее исходной версии. Загрузите скетч в Arduino и проверьте.
После загрузки светодиод начнёт мигать быстрее. Всё получилось.

Что-то пошло не так?

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

× Close

Arduino IDE - это бесплатная среда разработки для платформы Arduino, содержащая редактор кода, компилятор и модуль передачи прошивки в плату. Эта среда прекрасно подойдет для программистов, которые предпочитают языки программирования C и C++. Программы (скетчи), написанные с помощью Arduino IDE, обрабатываются препроцессором, а затем компилируются в AVR-GCC.

Среда разработки Arduino поставляется вместе с библиотекой программ, которая называется «Wiring», берущей начало от проекта Wiring, который позволяет делать много стандартных операций ввода/вывода гораздо проще.

В общем, Arduino позволяет создать электронные устройства, имеющие возможность принимать сигнал от различных цифровых и аналоговых датчиков, подключенных к ним, а также управлять различными исполнительными устройствами. Основанные на Arduino проекты могут работать самостоятельно или взаимодействовать с программным обеспечением на ПК.

Основные преимущества Arduino IDE для Windows

Среди подобных по функциям программ Arduino IDE отличается доступностью, понятностью для новичков и широким спектром возможностей для профессионалов. Программа имеет удобный для использования и понимания интерфейс. Она совместима с различными версиями операционных систем Windows. Поэтому, используя стандартные библиотеки, каждый начинающий в считанные минуты может создать простенький проект.

Важно и то, что в этой среде разработки предусмотрены все основные инструменты, необходимые для работы. Среди ее функций является, например сохранение, экспорт, поиск, проверка, замена скетчей.

Основные недостатки

Пользователи отмечают, что некоторые версии Arduino IDE работают нестабильно. Также не стоит надеяться, что с этой программой можно создать серьезный проект. Arduino IDE скорее подходит для хобби-проектов.

Инсталляция

• загрузите программное обеспечение по ссылке;
• откройте скачанный файл;
• выполните команды, посмотрите в окне установки.

Что нового

• Исправлено: IDE не запускается, если library_index.json развращен.
• Исправлено: IDE не запускается, если найдена библиотека с недопустимой версией.
• Исправлено: ошибки с ошибкой в очень сложных зарисовках (например, прошивка Marlin).
• Исправлено: улучшен диалог, объясняющий, что теперь требуется MacOSX 10.8.
• Исправлено: Медленные меню «Файл» и «Инструменты» в MacOSX.
• Исправлено: поведение Weird Board Manager, если ядро AVR понижено до версии раньше 1.6.22.
• Улучшенное удобство использования при первом использовании, если пользователь не выбирает последовательный порт.
• Пользовательское меню «Инструменты» теперь сохраняет порядок, определенный в файле boards.txt.
• AVR: Исправлены предупреждения EEPROM.
• AVR: трактуйте «сужение преобразования» как предупреждение, а не ошибку. Это заставит некоторые библиотеки скомпилировать снова.

Arduino (