Программы ардуино – Arduino IDE скачать, установить, настроить и пользоваться

Содержание

Ардуино симулятор: подборка лучших программ

Моделирование событий в реальном времени было основой многих отраслей. На протяжении многих лет некоторые крупные процессы симуляции были областью аэронавтики и авиации. Сегодня симуляторы Ардуино позволяют всем новичкам и профессиональным проектировщикам учиться программировать и тестировать идеи, не опасаясь потери  энергии впустую вместе со своими деньгами.

Симуляторы Arduino — отличные платформы для программистов и дизайнеров, которые хотят изучить основы проектирования и схемотехники. Успех таких программ связан с тем, что он предоставляет вам возможность учиться, не опасаясь повредить устройство. Кроме того, студенты, у которых могут возникнуть проблемы с приобретением электрооборудования, не имея понятия о том, как они будут функционировать, могут понять многие нюансы через пробы и ошибки с помощью этих симуляторов. Это сэкономит вам много денег и времени.

Еще одно большое преимущество симуляторов Ардуино заключается в том, что он поддерживает построчную отладку, поэтому пользователь точно знает, где и в какой строке он или она сделал что-то не так. Симуляторы существуют в различных формах и разработаны для совместимости с основными операционными системами — Windows, Linux и Mac OS. Поэтому, чтобы упростить поиск отличного симулятора Arduino, созданного для экосистемы вашего компьютера мы составили список самых популярных программ.

Симулятор Ардуино от PaulWare

Как следует из названия, этот симулятор Arduino был создан разработчиком по имени Пол. Симулятор с открытым исходным кодом и собрал свою собственную долю фанатов, которые одновременно добавляют свои идеи и создают учебники о том, как использовать симулятор. Этот бесплатный продукт был сделан преимущественно для экосистемы Windows и обеспечивает достаточную поддержку для новичков.

Основными компонентами, которые он обеспечивает для поддержки вашего проекта, являются светодиодный кратковременный выключатель, матричная клавиатура 4 на 4, матричная клавиатура 4 на 4 с ЖК-дисплеем, поворотный переключатель и т.д. YouTube видео предоставит вам достаточно информации для начала использования этого симулятора Arduino.

Для него также предусмотрен специальный раздел на форуме производителя Ардуино, на котором вы можете стать участником, чтобы узнать больше об обновлениях и схемах проектирования.

Simduino для iPad

Этот продукт — платный, разработанный для использования на экосистеме смарт-устройств Apple. Это комплексный симулятор, который позволяет вам узнать о программировании и электронике на платформе Arduino. Он обеспечивает достаточную поддержку большинства языков программирования Arduino C и может использоваться для запуска нескольких проектов в соответствии с потребностями пользователя.

Скачать на iTunes

Эта программа имеет отличный рейтинг на iTunes. Хорошая поддержка помогает своим пользователям понять детали и описания, доступные пользователям на официальном сайте. Приблизительно за 2 доллара вы получите отличный Ардуино симулятор, совместимый с вашим iPad.

ArduinoSim

Скачать с sourceforge

Это кросс-платформенный симулятор Arduino, который выполняет то, что он обещает, обеспечивая отличную платформу для обучения программированию и дизайну схем. Хотя программа не имеет открытого исходного кода этот симулятор бесплатный и дает вам возможность работать в операционных системах Windows и Linux. ArduinoSim был создан на Python для интеграции с окружающей средой Arduino.

ArduinoSim был построен специально для научной и инженерной аудитории. И его пользовательская база обеспечила достаточное количество материалов для поддержки использования. Но надо понимать, что проект относится к области электротехники. Не забывайте также, что это абсолютно бесплатное решение.

Arduino Simulator для PC

Скачать Arduino Simulator

Это также один из лучших симуляторов Arduino по нескольким причинам. Эти причины включают в себя его кросс-платформенные функции, эскизные проекты, отладочные эскизы и возможность удобно и легко разрабатывать сложные идеи. Может работать как на Windows так и для Linux. Пользователи также могут выбрать ЖК-дисплей и тип платы Arduino: Mega, Nano и Leonardo.

Важно отметить, что программа не с открытым исходным кодом, и его функции разрабатываются и дополняются его разработчиками. Существует также много вспомогательной документации и примеров проектов. К сожалению, продукт относительно дорогостоящий стоимостью около 20 долларов США. Но с такими большим количеством функций и отличным инструментом отладки, Arduino Simulator для ПК — отличный выбор, если вы готовы инвестировать немного ваших денег.

Emulare Arduino Simulator

Скачать Emulare

Заинтересованы в многозадачности Arduino? Тогда Emulare — ваш лучший выбор. Этот инновационный симулятор предоставляет пользователю возможность одновременного моделирования нескольких проектов Arduino без каких-либо сбоев. Он также объявлен как кросс-платформенный симулятор из-за того, что он поддерживает как операционные системы Linux, так и Windows.

Emulare был создан для, преимущественно, электротехнических проектов и оснащен богатой библиотекой объектов. Emulare сосредотачивается на микроконтроллерах ATMega, которые позволят вам встраивать целые схемы с элементами памяти AVR, кнопками, переключателями, таймерами, светодиодами и другими компонентами. Удивительно, но Emulare со всеми его функциями и компонентами абсолютно бесплатна и обладает достаточной поддержкой, чтобы помочь пользователям понять ее особенности.

Simulator for Arduino

Продукт, разработанный virtronics, является полнофункциональным симулятором, доступным для студентов и начинающих в мире электроники, всех тек, кто ищет отличный симулятор Arduino. Это кросс-платформенный симулятор, который поддерживается как операционными системами Linux, так и Windows.

Особенности этого симулятора и некоторые его преимущества включают: учебное пособие, освещающее основы скетчей Ардуино; тестирование набросков идей, чтобы увидеть рабочие шаблоны, отладить ваши соединения и разработать виртуальные презентации для новых клиентов. Также важно отметить, что Simulator for Arduino — это не приложение с открытым исходным кодом, но оно бесплатно.

Yenka

Скачать Yenka

Yenka — отличный симулятор, который студенты и опытные пользователи могут использовать для обучения и преподавания основ программирования и схем. Как и большинство Ардуино симуляторов из нашего списка, он оснащен всеми необходимыми функциями для проверки эскизов/идей, отладки ваших проектов и разработки сложных проектов без ввода аппаратного обеспечения в эксплуатацию.

Yenka широко используется преподавателями, преподающими основы электроники, но из-за стоимости студентам она может быть не по карману. Это кросс-платформенный симулятор, который работает как в операционной системе Linux, так и в Windows. Несмотря на стоимость программа может быть идеальным тренажером Ардуино для вашего личного использования.

AutoCAD 123D

Перейти на сайт Autodesk

Роль Autodesk в разработке электрических схем на протяжении многих лет нельзя переоценить. 123D — это еще одно из предложений компании Autodesk совместимых с Arduino. Во-первых, важно отметить, что 123D — это приложение САПР, которое имеет специальную функцию для проектирования схем. Поэтому при загрузке бесплатного приложения вы получите как приложение САПР, так и симулятор Ардуино.

Как и другие симуляторы, упомянутые выше, 123D — действительно отличный инструмент для изучения основ программирования Arduino и проектирования схем. Приложение работает на Windows и экосистеме Android. Оно также имеет очень большую базу ресурсов и поддержку (как и большинство продуктов Autodesk) для разработки схем или обучения с нуля. Это приложение настоятельно рекомендуется большинству пользователей.

LTSpice Arduino Simulator

Перейти на LTSpice

LTSpice — это бесплатный универсальный и точный симулятор схем с возможностью моделирования программ и проектов, разработанных для экосистемы Arduino. Симулятор поставляется с множеством функций, которые были разработаны, чтобы упростить симуляцию, и включают в себя его атрибуты схем и форм сигналов.

Это один из немногих симуляторов, который поддерживается как платформами Windows, так и Mac OS. Он очень рекомендуется большим количеством онлайн-ресурсов для облегчения процесса обучения. Как было сказано ранее, симулятор абсолютно бесплатный.

PSpice

Скачать PSpice

Каждый студент, занимающийся электротехникой и электроникой, должен был столкнуться с PSpice в течение месяцев, потраченных на изучение основ проектирования схем и программирования. Но для тех кто не знает что такое PSpice — это интуитивный симулятор, который можно использовать для моделирования Arduino из-за множества функций, интегрированных в приложение. PSpice поддерживается операционной системой Windows и Linux и поставляется в разных модулях или типах.

Студенты могут использовать PSpice Lite, который абсолютно свободен, чтобы изучить основы программирования Ардуино, в то время как компании, преподаватели и другие эксперты могут использовать платный PSpice. PSpice в настоящее время используется в различных отраслях промышленности — автомобилестроении, образовании, энергоснабжении и т.д.

Circuit Lab

Перейти на сайт Circuit Lab Arduino Simulator

Circuit Lab Arduino Simulator — простой схематичный и мощный инструмент моделирования. Этот симулятор был разработан после PSpice, и он был построен преимущественно для использования электриками и инженерами электроники. Его функции позволяют пользователю изучить внутреннюю работу Arduino, реализовать отладку проектов и схем проектирования.

Приложение Circuit Lab не является бесплатным, и это может быть ограничивающим фактором для студентов, которые ищут доступный симулятор Arduino для работы. Приложение работает как в операционных системах Windows, так и в Linux. Развитие программы держится на большом сообществе и имеет достаточное количество вспомогательных материалов, тематических исследований и примеров, которые рассказывают о его возможностях и использовании.

Симулятор EasyEDA

Скачать EasyEDA

Вот еще один из моих фаворитов благодаря своим особенностям, удобству использования и широкой поддержке основных операционных систем. EasyEDA хорош для обучения программированию и дизайну схем в Windows, Linux, Mac OS и Android — этим немногие могут похвастаться.

Это связано с ценой, которая может быть препятствием для некоторых. Помимо этого, существует множество учебных материалов, а также онлайн-сообщество, посвященное обсуждению возможностей EasyEDA.

Circuits-cloud Simulator

Перейти на сайт circuits-cloud.com

Среди всех приложений выше не было еще варианта моделирования в браузере. Тогда как Circuits-cloud — отличный симулятор Ардуино, который может быть использован кем-либо для изучения основ. Приложение разработано только с базовыми конструктивными особенностями, чтобы сделать эскиз и симуляцию веселой и легкой для понимания новичками. Приложение также бесплатное!

Systemvision

Перейти на сайт systemvision.com

Systemvision — еще один яркий облачный симулятор, который можно рассмотреть для симуляции схем Arduino. Это бесплатный онлайн-инструмент с функциями, которые вам помогут изучить и создать проекты. Также вы сможете поделиться своими идеями со своими сверстниками или клиентами, чтобы получать мгновенную обратную связь. Приложение вокруг себя собрало большое сообщество и имеет отличную поддержку со стороны создателей.

Proteus от Labcenter

Скачать Proteus Simulator

Это отличный симулятор Ардуино, который сочетает в себе простоту со множеством функций, для легкого моделирования Arduino. Программа совершила прорыв в различных отраслях, в том числе; автомобильной, интернете-вещей (IOT) и образовании. Совместима с Windows и Linux и стоит, конечно, дорого. Вы можете узнать больше о программе, версиях и сообществе на сайте программы labcenter.com.

arduinoplus.ru

Подключение Arduino и начало работы под Windows [Амперка / Вики]

Рассмотрим начало работы с Arduino IDE 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 под Windows

Установите на компьютер интегрированную среду разработки Arduino — 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 переустановите Arduino IDE.

3. Подключение платы Arduino к компьютеру

  1. Соедините Arduino с компьютером по USB-кабелю. На плате загорится светодиод «ON» и начнёт мигать светодиод «L». Это значит, что на плату подано питание и микроконтроллер начал выполнять прошитую на заводе программу «Blink».

  2. Для настройки Arduino IDE на работу с конкретной платой Arduino — узнайте какой номер COM-порта присвоил компьютер данной платформе. Зайдите в «Диспетчер устройств» Windows и раскройте вкладку «Порты (COM и LPT)».

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.

  1. Для установки модели платы Arduino зайдите в меню: и выберете плату «Arduino Uno».
  2. Для выбора номера COM-порта перейдите в меню: и выберете нужный порт.

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?

  • Arduino IDE 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.

5. Загрузка первого скетча

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);  

на:

  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.

Теперь смело переходите к экспериментам на Arduino.

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.

wiki.amperka.ru

Установка/настройка программной оболочки Arduino IDE для Windows

Для написания (редактирования) и загрузки (прошивки) программ (скетчей) в Arduino необходимо установить программу для программирования, как Arduino IDE, или воспользоваться on-line Web-редактором. Скачать (загрузить) программу Arduino IDE последней версии, или воспользоваться web-редактором можно из раздела Software сайта arduino.cc.

Скачивание (загрузка) Arduino IDE с официального сайта:

Зайдите на официальный сайт Arduino и выберите, из предложенного списка, операционную систему на которой работает Ваш компьютер. В данной статье мы рассмотрим установку Arduino IDE на операционную систему Windows. Выбрав первую строку «Windows Installer» Вы установите Arduino IDE (как устанавливаете любые другие программы), а выбрав вторую строку «Windows ZIP file for non admin install» Вы скачаете ZIP-архив с папкой программы, которую сможете запускать без установки (даже если у Вас нет прав администратора Вашего компьютера).

Вне зависимости от того, какую операционную систему Вы выберите, Вам будет предложено поблагодарить разработчиков, именно предложено, тут дело Ваше.

Если Вы просто хотите скачать программу, то нажмите на кнопку «JUST DOWNLOAD», если хотите скачать программу и поблагодарить разработчиков, способствуя дальнейшему развитию ПО, то нажмите на кнопку «CONTRIBUTE & DOWNLOAD».

Дождитесь завершения загрузки файла

.

После завершения загрузки, файл должен находиться в папке: « Этот компьютер > Загрузки » (если Вы не указали иное место для сохранения файла).

  • Если Вы скачивали (загружали) ZIP-архив (выбрав на первом этапе пункт «Windows ZIP file for non admin install»), то распакуйте папку из архива в любое место на Вашем компьютере.
    Следующий раздел «Установка Arduino IDE» не для Вас, так как устанавливать программу Вам не нужно, перейдите к разделу «Запуск Arduino IDE». Для начала работы в Arduino IDE нужно запустить файл «arduino.exe» , из того места, куда Вы распаковали архив.
  • Если Вы скачивали (загружали) установочный файл (выбрав на первом этапе пункт «Windows Installer»), то следуйте инструкциям в следующем разделе «Установка Arduino IDE».

Установка Arduino IDE:

Запустите установочный файл

из папки: « Этот компьютер > Загрузки » (у Вас вместо символов X.X.X в названии файла будут цифры версии Arduino IDE).

Далее подряд будут появляться следующие сообщения:

  • 1 сообщение: ознакомляет Вас с лицензионным соглашением, нажмите на кнопку «I Agree», появится 2 сообщение.
  • 2 сообщение: предлагает Вам выбрать компоненты инсталляции, нажмите на кнопку «Next», появится 3 сообщение.
  • 3 сообщение: предлагает Вам выбрать путь для установки Arduino IDE, нажмите на кнопку «Install», появится 4 сообщение.
  • 4 сообщение: информирует Вас о ходе выполнения установки Arduino IDE, по окончании которой появится 5 сообщение.
  • 5 сообщение: информирует Вас об окончании установки Arduino IDE, нажмите на кнопку «Close».

В процессе установки, над окном 4 сообщения, могут появляться окна Windows запрашивающие у Вас разрешение на установку драйверов:

Разрешайте установку драйверов нажимая на кнопку «Установить», эти драйверы позволят определять и работать с платами Arduino подключёнными по шине USB.

На этом установка Arduino IDE завершена.

На Вашем рабочем столе должна появиться иконка программы:

Запуск Arduino IDE:

При первом запуске программы может появиться сообщение Брандмауэра Windows о блокировке доступа для некоторых сетевых функций Java Arduino IDE:

Разрешите доступ нажав на кнопку «Разрешить доступ». После чего, данное окно появляться не будет.

Откроется окно программы Arduino IDE:

На следующем рисунке указано назначение областей и функциональных кнопок программы:

Теперь можно написать скетч (код) и загрузить (залить/прошить) его в Arduino. Но перед этим, надо подключить плату Arduino к компьютеру и указать программе Arduino IDE, какую именно плату Arduino Вы подключили, и к какому порту…

Подключение платы Arduino:

После того как Вы подключите плату Arduino через USB порт к компьютеру, программе Arduino IDE нужно указать, какую именно плату Arduino Вы подключили. Для этого выберите нужную плату из списка в разделе меню « Инструменты > Плата > Название Вашей платы », как это показано на следующем рисунке:

Теперь нужно выбрать Com-порт к которому подключена Ваша плата Arduino. Для этого выберите нужный Com-порт из списка доступных Com-портов в разделе меню « Инструменты > Порт > Номер доступного порта », как это показано на следующем рисунке:

Если USB контроллер Вашей платы Arduino реализован на чипе FTDI или ему аналогичных, то в списке доступных Com-портов Вы не увидите название платы Arduino в скобках напротив Com-порта. В нашем случае Вы бы увидели просто «COM1» и «COM7», тогда возникает вопрос, а к какому из этих портов подключена плата Arduino?

Решается данный вопрос очень просто. Отключите плату Arduino от компьютера и откройте меню « Инструменты > Порт ». В списке Com-портов Вы увидите только доступные Com-порты, то есть в нашем случае только «COM1». Теперь подключите плату Arduino к компьютеру и опять откройте меню « Инструменты > Порт ». Теперь Вы увидите что список Com-портов увеличился на один (в нашем случае к «COM1» добавился «COM7»), именно к появившемуся Com-порту и подключена Ваша плата Arduino.

Если при подключении платы Arduino Вы не увидели появление нового Com-порта, значит USB контроллер Вашей платы Arduino реализован на чипах сторонних производителей и для него требуется установить дополнительный драйвер. Как, например, драйвер для чипа Ch440G.

Загрузка скетча из программы Arduino IDE в плату Arduino:

После того, как Вы указали тип платы Arduino, выбрали Com-порт и написали свой скетч (код программы), скетч можно загрузить (залить/прошить) в контроллер платы Arduino. Для этого выберите пункт меню « Скетч > Загрузка » или нажмите на кнопку в виде круга со стрелкой:

Если Вы написали скетч в новом окне и не сохраняли его в файл, то перед его загрузкой в плату Arduino, программ Arduino IDE предложит Вам его сохранить. Введите название, под которым Вы желаете сохранить скетч в файл и нажмите на кнопку «Сохранить».

Во время загрузки Вы увидите строку состояния которая будет отображать ход выполнения компиляции и загрузки скетча. Если в скетче нет ошибок и он успешно загружен, то в области уведомлений появится информация о количестве использованной и доступной памяти Arduino, а над областью уведомлений появится надпись «Загрузка завершена.».

Небольшой скетч приведённый выше (на картинке) заставит мигать светодиод на плате Arduino. Многие скетчи упрощаются и сокращаются при использовании библиотек. О том что такое библиотеки и как их устанавливать, Вы можете

wiki.iarduino.ru

Структура программы на языке C++ для Arduino [Амперка / Вики]

Рассмотрим пример минимально возможной программы на C++ для Arduino,
которая ничего не делает:

void setup()
{
}
 
void loop()
{
}

Разберёмся что здесь написано и почему это обязательно: почему нельзя
обойтись просто пустым файлом.

Из чего состоит программа

Для начала стоит понять, что программу нельзя читать и писать как книгу:
от корки до корки, сверху вниз, строку за строкой. Любая программа состоит
из отдельных блоков. Начало блока кода в C/C++ обозначается левой фигурной
скобкой {, его конец — правой фигурной скобкой }.

Блоки бывают разных видов и какой из них когда будет исполняться зависит от внешних
условий. В примере минимальной программы вы можете видеть 2 блока. В этом
примере блоки называются определением функции. Функция — это просто
блок кода с заданным именем, которым кто-то затем может пользоваться из-вне.

В данном случае у нас 2 функции с именами setup и loop. Их присутствие обязательно
в любой программе на C++ для Arduino. Они могут ничего и не делать, как в нашем случае,
но должны быть написаны. Иначе на стадии компиляции вы получите ошибку.

Классика жанра: мигающий светодиод

Давайте теперь дополним нашу программу так, чтобы происходило хоть что-то.
На Arduino, к 13-му пину подключён светодиод. Им можно управлять, чем мы и займёмся.

void setup()
{
    pinMode(13, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(900);
}

Скомпилируйте, загрузите программу. Вы увидите, что каждую секунду светодиод на плате
помигивает. Разберёмся почему этот код приводит к ежесекундному миганию.

В наши ранее пустые функции мы добавили несколько выражений. Они были размещены между
фигурными скобками функций setup и loop. В setup появилось одно выражение, а в
loop сразу 4.

Каждое выражение — это приказ процессору сделать нечто. Выражения в рамках одного
блока исполняются одно за другим, строго по порядку без всяких пауз и переключений.
То есть, если мы говорим об одном конкретном блоке кода, его можно читать сверху вниз,
чтобы понять что делается.

Теперь давайте поймём в каком порядке исполняются сами блоки, т.е. функции setup и loop.
Не задумывайтесь пока что значат конкретные выражения, просто понаблюдайте за порядком.

  • Как только Arduino включается, перепрошивается или нажимается кнопка RESET, «нечто» вызывает функцию setup. То есть заставляет исполняться выражения в ней.

  • Как только работа setup завершается, сразу же «нечто» вызывает функцию loop.

  • Как только работа loop завершается, сразу же «нечто» вызывает функцию loop ещё раз и так до бесконечности.

Если пронумеровать выражения по порядку, как они исполняются, получится:

void setup()
{
    pinMode(13, OUTPUT);     ❶
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(13, HIGH);  ❷    ❻    ❿
    delay(100);              ❸    ❼    …
    digitalWrite(13, LOW);   ❹    ❽ 
    delay(900);              ❺    ❾ 
}

Ещё раз напомним, что не стоит пытаться воспринимать всю программу, читая сверху вниз.
Сверху вниз читается только содержимое блоков. Мы вообще можем поменять порядок объявлений
setup и loop.

void loop()
{
    digitalWrite(13, HIGH);  ❷    ❻    ❿
    delay(100);              ❸    ❼    …
    digitalWrite(13, LOW);   ❹    ❽ 
    delay(900);              ❺    ❾ 
}
 
void setup()
{
    pinMode(13, OUTPUT);     ❶
}

Результат от этого не изменится ни на йоту: после компиляции вы получите абсолютно эквивалентный
бинарный файл.

Что делают выражения

Теперь давайте попробуем понять почему написанная программа приводит в итоге к миганию светодиода.

Как известно, пины Arduino могут работать и как выходы и как входы. Когда мы хотим чем-то управлять,
то есть выдавать сигнал, нам нужно перевести управляющий пин в состояние работы на выход. В нашем
примере мы управляем светодиодом на 13-м пине, поэтому 13-й пин перед использованием нужно сделать
выходом.

Это делается выражением в функции setup:

pinMode(13, OUTPUT);

Выражения бывают разными: арифметическими, декларациями, определениями, условными и т.д. В данном
случае мы в выражении осуществляем вызов функции. Помните? У нас есть свои функции setup и
loop, которые вызываются чем-то, что мы назвали «нечто». Так вот теперь мы вызываем функции,
которые уже написаны где-то.

Конкретно в нашем setup мы вызываем функцию с именем pinMode. Она устанавливает заданный по номеру пин
в заданный режим: вход или выход. О каком пине и о каком режиме идёт речь указывается нами в круглых
скобках, через запятую, сразу после имени функции. В нашем случае мы хотим, чтобы 13-й пин работал
как выход. OUTPUT означает выход, INPUT — вход.

Уточняющие значения, такие как 13 и OUTPUT называются аргументами функции. Совершенно не обязательно,
что у всех функций должно быть по 2 аргумента. Сколько у функции аргументов зависит от сути функции,
от того как её написал автор. Могут быть функции с одним аргументом, тремя, двадцатью; функции могут
быть без аргументов вовсе. Тогда для их вызова круглые скобка открывается и тут же закрывается:

noInterrupts();

На самом деле, вы могли заметить, наши функции setup и loop также не принимают никакие аргументы.
И загадочное «нечто» точно так же вызывает их с пустыми скобками в нужный момент.

Вернёмся к нашему коду. Итак, поскольку мы планируем вечно мигать светодиодом, управляющий пин должен
один раз быть сделан выходом и затем мы не хотим вспоминать об этом. Для этого идеологически и
предназначена функция setup: настроить плату как нужно, чтобы затем с ней работать.

Перейдём к функции loop:

void loop()
{
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(900);
}

Она, как говорилось, вызывается сразу после setup. И вызывается снова и снова как только сама заканчивается.
Функция loop называется основным циклом программы и идеологически предназначена для выполнения полезной
работы. В нашем случае полезная работа — мигание светодиодом.

Пройдёмся по выражениям по порядку. Итак, первое выражение — это вызов встроенной функции digitalWrite.
Она предназначена для подачи на заданный пин логического нуля (LOW, 0 вольт) или логической единицы (HIGH, 5 вольт)
В функцию digitalWrite передаётся 2 аргумента: номер пина и логическое значение. В итоге, первым делом
мы зажигаем светодиод на 13-м пине, подавая на него 5 вольт.

Как только это сделано процессор моментально приступает к следующему выражению. У нас это вызов функции delay.
Функция delay — это, опять же, встроенная функция, которая заставляет процессор уснуть на определённое время.
Она принимает всего один аргумент: время в миллисекундах, которое следует спать. В нашем случае это 100 мс.

Пока мы спим всё остаётся как есть, т.е. светодиод продолжает гореть. Как только 100 мс истекают, процессор
просыпается и тут же переходит к следующему выражению. В нашем примере это снова вызов знакомой нам встроенной
функции digitalWrite. Правда на этот раз вторым аргументом мы передаём значение LOW. То есть устанавливаем
на 13-м пине логический ноль, то есть подаём 0 вольт, то есть гасим светодиод.

После того, как светодиод погашен мы приступаем к следующему выражению. И снова это вызов функции delay.
На этот раз мы засыпаем на 900 мс.

Как только сон окончен, функция loop завершается. По факту завершения «нечто» тут же вызывает её ещё раз
и всё происходит снова: светодиод поджигается, горит, гаснет, ждёт и т.д.

Если перевести написанное на русский, получится следующий алгоритм:

  1. Поджигаем светодиод

  2. Спим 100 миллисекунд

  3. Гасим светодиод

  4. Спим 900 миллисекунд

  5. Переходим к пункту 1

Таким образом мы получили Arduino с маячком, мигающим каждые 100 + 900 мс = 1000 мс = 1 сек.

Что можно изменить

Давайте пользуясь только полученными знаниями сделаем несколько вариаций программы, чтобы лучше понять
принцип.

Вы можете подключить внешний светодиод или другое устройство, которым нужно «мигать» на другой пин.
Например, на 5-й. Как в этом случае должна измениться программа? Мы должны всюду, где обращались к 13-му
пину заменить номер на 5-й:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
}

Компилируйте, загружайте, проверяйте.

Что нужно сделать, чтобы светодиод мигал 2 раза в секунду? Уменьшить время сна так, чтобы в сумме получилось
500 мс:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(50);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(450);
}

Как сделать так, чтобы светодиод при каждом «подмигивании» мерцал дважды? Нужно поджигать его дважды с небольшой
паузой между включениями:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(50);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(50);
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(50);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(350);
}

Как сделать так, чтобы в устройстве были 2 светодиода, которые мигали бы каждую секунду поочерёдно? Нужно
общаться с двумя пинами и работать в loop то с одним, то с другим:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
    pinMode(6, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
    digitalWrite(6, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(6, LOW);
    delay(900);
}

Как сделать так, чтобы в устройстве были 2 светодиода, которые переключались бы на манер железнодорожного светофора:
горел бы то один то другой? Нужно просто не выключать горящий светодиод тут же, а дожидаться момента переключения:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
    pinMode(6, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    digitalWrite(6, LOW);
    delay(1000);
    digitalWrite(5, LOW);
    digitalWrite(6, HIGH);
    delay(1000);
}

Можете проверить другие идеи самостоятельно. Как видите, всё просто!

О пустом месте и красивом коде

В языке C++ пробелы, переносы строк, символы табуляции не имеют большого значения для компилятора.
Там где стоит пробел, может быть перенос строки и наоборот. На самом деле 10 пробелов подряд,
2 переноса строки и ещё 5 пробелов — это всё эквивалент одного пробела.

Пустое пространство — это инструмент программиста, с помощью которого можно или сделать программу
понятной и наглядной, или изуродовать до неузнаваемости. Например, вспомним программу для мигания
светодиодом:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
}

Мы можем изменить её так:

void setup(
)
    {
pinMode(5, OUTPUT);
    }
 
        void loop
    () {
digitalWrite(5,HIGH);
delay(100
)
;
    digitalWrite(5,LOW);
    delay(900); }

Всё, что мы сделали — немного «поработали» с пустым пространством. Теперь можно наглядно видеть
разницу между стройным кодом и нечитаемым.

Чтобы следовать негласному закону оформления программ, который уважается на форумах, при чтении
другими людьми, легко воспринимается вами же, следуйте нескольким простым правилам:

1. Всегда, при начале нового блока между { и } увеличивайте отступ. Обычно используют 2 или 4
пробела. Выберите одно из значений и придерживайтесь его всюду.

Плохо:

void loop()
{
digitalWrite(5, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(5, LOW);
delay(900);
}

Хорошо:

void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
}

2. Как и в естественном языке: ставьте пробел после запятых и не ставьте до.

Плохо:

digitalWrite(5,HIGH);
digitalWrite(5 , HIGH);
digitalWrite(5 ,HIGH);

Хорошо:

digitalWrite(5, HIGH);

3. Размещайте символ начала блока { на новой строке на текущем уровне отступа или в конце предыдущей.
А символ конца блока } на отдельной строке на текущем уровне отступа:

Плохо:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT); }
 
void setup()
    {
    pinMode(5, OUTPUT);
    }
 
void setup()
        {
    pinMode(5, OUTPUT);
        }

Хорошо:

void setup()
{
    pinMode(5, OUTPUT); 
}
 
void setup() {
    pinMode(5, OUTPUT); 
}

4. Используйте пустые строки для разделения смысловых блоков:

Хорошо:

void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
    digitalWrite(6, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(6, LOW);
    delay(900);
}

Ещё лучше:

void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH);
    delay(100);
 
    digitalWrite(5, LOW);
    delay(900);
 
    digitalWrite(6, HIGH);
    delay(100);
 
    digitalWrite(6, LOW);
    delay(900);
}

О точках с запятыми

Вы могли заинтересоваться: зачем в конце каждого выражения ставится точка с запятой? Таковы правила C++.
Подобные правила называются синтаксисом языка. По символу ; компилятор понимает где заканчивается
выражение.

Как уже говорилось, переносы строк для него — пустой звук, поэтому ориентируется он на этот знак препинания.
Это позволяет записывать сразу несколько выражений в одной строке:

void loop()
{
    digitalWrite(5, HIGH); delay(100); digitalWrite(5, LOW); delay(900);
}

Программа корректна и эквивалентна тому, что мы уже видели. Однако писать так — это дурной тон. Код
гораздо сложнее читается. Поэтому если у вас нет 100% веских причин писать в одной строке несколько
выражений, не делайте этого.

О комментариях

Одно из правил качественного программирования: «пишите код так, чтобы он был настолько понятным, что не
нуждался бы в пояснениях». Это возможно, но не всегда. Для того, чтобы пояснить какие-то не очевидные
моменты в коде его читателям: вашим коллегам или вам самому через месяц, существуют так называемые
комментарии.

Это конструкции в программном коде, которые полностью игнорируются компилятором и имеют значение только
для читателя. Комментарии могут быть многострочными или однострочными:

/*
   Функция setup вызывается самой первой,
   при подаче питания на Arduino
 
   А это многострочный комментарий
 */
void setup()
{
    // устанавливаем 13-й пин в режим вывода
    pinMode(13, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(100); // спим 100 мс
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(900);
}

Как видите, между символами /* и */ можно писать сколько угодно строк комментариев.
А после последовательности // комментарием считается всё, что следует до конца строки.

Итак, надеемся самые основные принципы составления написания программ стали понятны.
Полученные знания позволяют программно управлять подачей питания на пины Arduino по
определённым временны́м схемам. Это не так уж много, но всё же достаточно для первых
экспериментов.

wiki.amperka.ru

Эмулятор ардуино — Что делать, если под рукой нет платы?

Что делать, если у вас под рукой нету платы Arduino UNO, или любой другой Arduino. А у вас есть свежая идея или написанный алгоритм. Не беда, эмулятор ардуино поможет вам решить данную проблему. Достаточно будет сымитировать работу той или иной платы. Есть только большое НО. Виртуальная программа никогда не заменит реальную плату. Так что рекомендую эмулировать с пониманием, что не все процессы могут пойти гладко.

Из этой статьи вы узнаете:

Virtual BreadBoard
Autodesk Circuits

Здравствуйте, друзья! Я очень рад приветствовать вас на страницах блога. Если вы наткнулись на эту статью, вероятно у вас под рукой нет устройства, и вы хотите попробовать отладить свой скетч.

Я понимаю, что сейчас куча магазинов, можно купить всё что угодно. Но к сожалению не все имеют возможность сразу приобрести электронную плату. Я не исключение, так как живу в Краснодарском крае, в городе Армавире. И купить плату я могу только через интернет-магазин.

Совершенно недавно я случайно наткнулся на новую разработку — микроконтроллер под управлением Python. Самый сок заключается в том, что достаточно просто написать в текстовом файлике небольшой скрипт с нужными библиотеками, закидываете в мозг процессора и вуаля!

Имя этому проекту MicroPython. В России он не популярен. К сожалению невозможно купить. Можно заказать только в буржуйских магазинах. Но это достаточно дорого. Жалко, но что поделать.

Вот такая миниатюрка:

Американцы идут далеко вперёд. Может есть нечто подобное в России? Я чего-то не знаю? Напишите в комментариях…

Из эмуляторов я нашёл в интернете две программы — Virtual BreadBoard и AutoDesk Circuit.

Virtual BreadBoard

Данная программа выпущена самой компанией Arduino в 2015 году. В ней вы можете смоделировать схему совместимую с основной платой и шильдами. Написать код и опробовать на модели.

Теперь, я взял в руки мышку, скачал программу VBB версии 5.57.

Вот такое у нас получается окошечко:

Что вы можете сделать в этом эмуляторе?

  1. С её помощью можно написать код для отладки программы;
  2. Можно собрать схему для испытаний и наладки;
  3. Virtual BreadBoard может эмулировать несколько компонентов и контроллеров Arduino.

Все созданные проекты могут работать автономно в этом конструкторе. Можете применять кучу элементов для построения своих электрических схем.

Все программы проходят обработку предпроцессором, потом компилируются в код.

Программа на борту у себя имеет:

  1. Компилятор;
  2. Редактор кода;
  3. Плату для ввода\вывода;
  4. Программный клиент;
  5. Модуль передачи прошивки на Arduino;

Autodesk Circuits

Есть ещё один не менее интересный онлайн эмулятор для Arduino. Маленькая деталь заключается в том, что всё на английском языке. Но когда это останавливало хорошего программиста. Ловите официальный сайт.

В веб-браузере без паяльника проводов и плат можете спокойно собирать схемы и обкатывать ваш код.

Можно накидывать различные компоненты из элементной базы к виртуальной Arduino.

В бесплатной версии все ваши платы будут находиться в открытом доступе, то есть ваши проекты будут светиться у всех.

Есть другой вариант, платный — 25 $ в месяц, вам выделяют сервер для творчества. Я так думаю, в большей степени сервис нужен для проектировщиков.

Я лично предпочитаю всё делать на реальной плате, с реальным отладчиком, с реальными железками.

На эмуляторе никогда не будет идеальной модели. Как она будет работать на самом деле?

Но, моя задача выполнена, я нашёл возможные эмуляторы и рассказал об этом вам. Если я что-то не обозначил, пишите в комментариях, я исправлю.

До встречи в следующих статьях.

С уважением, Гридин Семён

kip-world.ru

Первые шаги: Arduino IDE | Класс робототехники

У всех новичков, впервые взявших в руки Arduino, часто возникают одни и те же вопросы: «Как загрузить программу на Arduino? Нужен ли для этого программатор? Что такое Arduino IDE?». На этом небольшом уроке мы разберемся с этими вопросами раз и навсегда.

Начнем со второго вопроса, ответ на который прост: никакого так называемого программатора не нужно. Контроллер Arduino отличается от «голых» микроконтроллеров тем, что он адаптирован для загрузки программ через обычный USB-порт компьютера! Исключение составляют версии Arduino Pro Mini, где требуется специальное внешнее устройство USB-UART мост, которое, впрочем, всё так же просто подключается по USB.

1. Что такое Arduino IDE?

Arduino IDE — это приложение, которое позволяет составлять программы в удобном текстовом редакторе, компилировать их в машинный код, и загружать на все версии Arduino. Приложение является полностью бесплатным, а скачать его можно на официальном сайте сообщества Arduino:

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Arduino IDE можно установить на любую операционную систему: Windows, Linux, Mac OS X. Для скачивания нужной версии необходимо выбрать её в правой колонке, и на следующей форме нажать кнопку «JUST DOWNLOAD».

2. Установка Arduino IDE

После того как дистрибутив программы успешно загружен с сайта, попробуем установить Arduino IDE на компьютер. Рассмотрим установку на примере версии для Windows. Как и любое другое приложение, установка состоит из нескольких шагов. Первый шаг — лицензионное соглашение. Жмем «I Agree».

Второй шаг — выбор опций установки. Если вы устанавливаете Arduino IDE первый раз, ставим все галки и жмем «Next».

Следующий шаг — выбор целевой папки. Здесь также можно все оставить по-умолчанию.

Когда скопируются все основные компоненты Arduino IDE, инсталлятор предложит вам установить драйвера для Arduino. Соглашаемся.

В общем то, сразу после установки драйверов, инсталлятор сообщит о завершении процедуры установки Arduino IDE. Можно приступать к изучению возможностей редактора, и пробовать загружать программы на контроллер.

3. Интерфейс Arduino IDE

Окно редактора можно условно разделить на 6 блоков, как на картинке:

Первый блок — это меню программы. Через меню можно получить доступ ко всем функциям Arduino IDE.

Второй блок — панель иконок, на которой размещены часто используемые функции. Слева направо:

  • галочка — проверить программу на ошибки;
  • стрелочкой вправо — загрузить программу на Arduino;
  • страничка — создать новую программу;
  • стрелочка вверх — открыть ранее сохраненную программу;
  • стрелочка вниз — сохранить программу на компьютер;
  • лупа — открыть окно монитора порта.

Третий блок — файлы проекта. Каждая вкладка означает один из файлов проекта. Самые простые программы могут состоять только из одного файла.

Четвертый блок — поле текстового редактора. Здесь составляется код программы.

Пятый блок — поле для отображения служебных сообщений. Например, уведомлений об успешной загрузке программы.

Наконец, шестой блок — окно отображения информации о ходе компиляции и об ошибках в программе.

4. Загрузка первой программы

Попробуем открыть готовый пример программы, которая заставит Arduino мигать светодиодом. Для этого выберем в меню:

Файл/ Примеры/ Basics.01/ Blink

В результате откроется еще одна копия редактора, примерно с такой программой:

Следующее, что необходимо сделать — подключить Arduino через свободный USB порт. Обычно, после подключения новой Arduino к компьютеру, должно пройти несколько минут, чтобы устройство автоматически определилось. Должно появиться уведомление об успешной установке устройства.

Затем  настроим правильный тип платы в Arduino IDE. Для этого в меню выбираем пункт:

Инструменты/ Плата/ …

Появится список разных типов Arduino, из которого мы выбираем нужный. Этот урок посвящен Arduino Uno, так что выбираем этот вариант. Кстати, в новых версиях Arduino IDE сменилось названия для классической Arduino Uno, теперь оно выглядит так: Arduino/Genuino Uno

Теперь выбираем порт. Каждый раз, когда вы подключаете новую Arduino к компьютеру, Windows выделяет ей COM-порт с отдельным номером. Для того, чтобы выбрать правильный порт откроем пункт меню:

Инструменты/ Порт/ …

Если вы новичок, и не практикуете подключение периферийных устройств через виртуальный COM-порт, то в этом списке появится всего одна запись. Это может быть «COM1» или «COM3», или любой другой номер.

Последний шаг — загружаем программу на Arduino. Для этого жмем иконку со стрелочкой вправо. По завершению этой процедуры, в строке сообщения появится надпись: «Загрузка завершена» (на более ранних версиях — «Вгрузили»).

Заключение

После того как мы загрузили программу на Arduino, она начинает свое независимое существование. Каждый раз, когда мы подаем питание на наш контроллер, эта программа будет автоматически запускаться с самого начала.

Теперь, когда стало понятно как загружать программы, можно приступить к составлению своей первой программы. О том, как это сделать, читаем урок: «Управление светодиодом«.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

robotclass.ru

Программы для проектирования Arduino и не только

Arduino — аппаратно-программная платформа для построения простых систем автоматики и робототехники, подходит новичка, но может быть интересна и профессионалам.

Arduino IDE — интегрированная среда разработки программ на языке C++.
Страница загрузки www.arduino.cc/en/Main/Software

В Ubuntu Linux просто распаковываете архив в нужный каталог и запускаете файл arduino

Обязательно обновите предложенный пакет, иначе код не будет компилироваться!

Чтобы программный код загружался в контроллер, нужно добаить текущего пользователя в группы dialout и tty:

sudo gpasswd -a myuser tty
sudo gpasswd -a myuser dialout
sudo gpasswd -a myuser plugdev

Установить необходимое для работы с платами компоненты можно командой:

sudo apt-get install gcc-avr binutils-avr gdb-avr avr-libc avrdude

Для загрузки скетчей (кода) в микроконтроллер, важно выбрать тип платы и порт. Также для успешного запуска Arduino IDE необходимо установленное в системе ПО Java.

Fritzing

Fritzing — проектирование на макетных платах для arduino. Программа позволяет создавать наглядные макеты проектов. Будет полезна для обучения основам электроники.
Страница загрузки http://fritzing.org/download/
Установка в Ubuntu Linux аналогична Arduino IDE.

EAGLE

EAGLE — система проектирования электрических схем (САПР) принципиальных и печатных плат от знаменитой компании Autodesk. Программа бесплатна. Только для Linux 64 bit!
Страница загрузки http://www.autodesk.com/products/eagle/free-download
Установка в Ubuntu Linux аналогична Arduino IDE.

progmatikus.livejournal.com