Arduino IDE και Σύνδεση με τον Υπολογιστή
Το ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE) του Arduino, είναι μια εφαρμογή γραμμένη σε Java, που λειτουργεί σε πολλές πλατφόρμες και προέρχεται από το IDE για την γλώσσα προγραμματισμού Processing και το σχέδιο Wiring. Έχει σχεδιαστεί για να εισάγει τον προγραμματισμό στους καλλιτέχνες και στους νέους που δεν είναι εξοικειωμένοι με την ανάπτυξη λογισμικού.Περιλαμβάνει:
- ένα πρακτικό περιβάλλον για τη συγγραφή των προγραμμάτων σας (sketch στην ορολογία του arduino)με συντακτική χρωματική σήμανση,
- αρκετά έτοιμα παραδείγματα,
- μερικές έτοιμες βιβλιοθήκες, για προέκταση της γλώσσας και για τον εύκολο χειρισμό των εξαρτημάτων που είναι συνδεδεμένα με το Arduino μέσα από τον κώδικα,
- compiler για την μεταγλώττιση των προγραμμάτων σας,
- ένα Serial monitor, που παρακολουθεί την σειριακή επικοινωνία (USB) , αναλαμβάνει να στείλει αλφαριθμητικά της επιλογής σας στο Arduino μέσω αυτής και είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για το debugging των προγραμμάτων σας.
- Επίσης, είναι σε θέση να φορτώνει (Upload) το πρόγραμμά σας στο arduino με ένα μόνο κλικ.
Γράφοντας Σκίτσα (Sketches)
Ένα πρόγραμμα ή κώδικας που γράφεται για Arduino λέγεται σκίτσο (Sketch). Τα σκίτσα αυτά γράφονται στον επεξεργαστή κειμένου που παρέχει το Arduino IDE και αποθηκεύονται με την επέκταση αρχείου .ino.
Επίσης, το IDE του Arduino μας παρέχει τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της αντιγραφής/ επικόλλησης και της αναζήτησης/αντικατάστασης κειμένου. Στην περιοχή μηνύματος εμφανίζονται μηνύματα που αφορούν την διαχείριση του Arduino, όπως μηνύματα επιβεβαίωσης μετά από αποθήκευση ή φόρτωση του προγράμματος.
Ακόμα, η κονσόλα απεικονίζει μηνύματα κειμένου από το περιβάλλον του Arduino, συμπεριλαμβανομένου και των μηνυμάτων λάθους που υπάρχουν στο πρόγραμμα μετά την μεταγλώττιση. Στη κάτω δεξιά γωνία του παραθύρου εμφανίζεται το όνομα της πλατφόρμας που έχουμε συνδεδεμένη στον υπολογιστή μας (πχ. arduino UNO) και η θύρα που είναι συνδεδεμένη (πχ. COM3).
Τα κουμπιά που υπάρχουν στη γραμμή εργαλείων του Arduino IDE, σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε, να αποθηκεύσετε και να ανοίξετε σκίτσα, να ελέγξετε και να ανεβάσετε προγράμματα στο arduino ,καθώς και να ανοίξετε το παράθυρο της σειριακής οθόνης (serial monitor).
Επίσης, το IDE του Arduino μας παρέχει τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της αντιγραφής/ επικόλλησης και της αναζήτησης/αντικατάστασης κειμένου. Στην περιοχή μηνύματος εμφανίζονται μηνύματα που αφορούν την διαχείριση του Arduino, όπως μηνύματα επιβεβαίωσης μετά από αποθήκευση ή φόρτωση του προγράμματος.
Ακόμα, η κονσόλα απεικονίζει μηνύματα κειμένου από το περιβάλλον του Arduino, συμπεριλαμβανομένου και των μηνυμάτων λάθους που υπάρχουν στο πρόγραμμα μετά την μεταγλώττιση. Στη κάτω δεξιά γωνία του παραθύρου εμφανίζεται το όνομα της πλατφόρμας που έχουμε συνδεδεμένη στον υπολογιστή μας (πχ. arduino UNO) και η θύρα που είναι συνδεδεμένη (πχ. COM3).
Τα κουμπιά που υπάρχουν στη γραμμή εργαλείων του Arduino IDE, σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε, να αποθηκεύσετε και να ανοίξετε σκίτσα, να ελέγξετε και να ανεβάσετε προγράμματα στο arduino ,καθώς και να ανοίξετε το παράθυρο της σειριακής οθόνης (serial monitor).
Επαλήθευση (Verify)
Ελέγχει το πρόγραμμά σας για λάθη. ( Compile )
Ελέγχει το πρόγραμμά σας για λάθη. ( Compile )
Φόρτωση (Upload)
Μεταγλωττίζει (compile) το πρόγραμμά σας και το φορτώνει στη πλατφόρμα Arduino.
Μεταγλωττίζει (compile) το πρόγραμμά σας και το φορτώνει στη πλατφόρμα Arduino.
Νέο (New)
Δημιουργεί ένα νέο σκίτσο.
Δημιουργεί ένα νέο σκίτσο.
Άνοιγμα (Open)
Παρουσιάζει ένα μενού με όλα τα σκίτσα στο προεπιλεγμένο φάκελο αποθήκευσης (Sketchbook) ώστε να επιλέξετε ποιο θέλετε να ανοίξετε.
Παρουσιάζει ένα μενού με όλα τα σκίτσα στο προεπιλεγμένο φάκελο αποθήκευσης (Sketchbook) ώστε να επιλέξετε ποιο θέλετε να ανοίξετε.
Αποθήκευση (Save)
Αποθηκεύει το σκίτσο σας.
Αποθηκεύει το σκίτσο σας.
Σειριακή οθόνη (Serial Monitor)
Ανοίγει την σειριακή οθόνη.
Ανοίγει την σειριακή οθόνη.
Πρόσθετες εντολές θα βρείτε στα πέντε μενού: Αρχείο (File), Επεξεργασία (Edit), Σχέδιο (Sketch), Εργαλεία (Tools), Βοήθεια (Help). Τα μενού αυτά έχουν ευαισθησία πλαισίου, δηλαδή μόνο τα στοιχεία που σχετίζονται με τις εργασίες που πραγματοποιούνται είναι διαθέσιμα.
Επεξεργασία ( Edit )
- Αντιγραφή για το Forum
Αντιγράφει τον κώδικα σκίτσο σας στο πρόχειρο σε κατάλληλη μορφή προς δημοσίευση στο forum του Arduino. - Αντιγραφή ως HTML
Αντιγράφει τον κώδικα σκίτσο σας στο πρόχειρο, σε μορφή HTML που είναι κατάλληλη για την ενσωμάτωση σε ιστοσελίδες.
Σχέδιο ( Sketch )
- Επαλήθευση / Μεταγλώττιση ( Verify / Compile )
Ελέγχει το σκίτσο σας για τυχόν σφάλματα. - Εμφάνιση Φακέλου Σχεδίου ( Show Sketch Folder)
Ανοίγει τον τρέχοντα φάκελο που βρίσκεται το σκίτσο σας. - Προσθήκη Αρχείου ( Add File )
Προσθέτει ένα αρχείο στο σκίτσο σας (θα αντιγραφεί από την τρέχουσα θέση του). Το νέο αρχείο εμφανίζεται σε μια νέα καρτέλα στο παράθυρο σκίτσο (sketch). Τα αρχεία μπορούν να αφαιρεθούν από το σκίτσο χρησιμοποιώντας το μενού καρτέλα ( Tab ). - Εισαγωγή Βιβλιοθήκης ( Import Library )
Προσθέτει μαι βιβλιοθήκη στο σκίτσο σας περιλαμβάνοντας την δήλωση #include κατά την έναρξη του κώδικά σας.
Εργαλεία ( Tools )
- Αυτόματη Μορφοποίηση ( Auto Format )
Μορφοποιεί το κώδικα σας ομοιόμορφα, για παράδειγμα στοιχίζει το περιεχόμενο που βρίσκεται μέσα στα άγκιστρα αρχή και τέλους του κώδικα. - Αρχειοθέτηση Σχεδίου ( Archive Sketch)
Αρχειοθετεί ένα αντίγραφο του τρέχοντος σκίτσου σε μορφή .zip. Το αρχείο βρίσκεται στον ίδιο κατάλογο με το σκίτσο. - Πλακέτα ( Board )
Επιλέξτε την πλατφόρμα που χρησιμοποιείτε. - Σειριακή Θύρα ( Serial Port )
Αυτό το μενού περιέχει όλες τις σειριακές συσκευές (πραγματικές ή εικονικές) στον υπολογιστή σας. Ανανεώνεται κάθε φορά που ανοίγετε το μενού "Εργαλεία". - Προγραμματιστής ( Programmer )
Συνήθως δεν χρησιμοποιείται, παρά μόνο όταν θέλετε να προγραμματίσετε έναν νέο μικροελεγκτή χρησιμοποιώντας τον bootloader του Arduino. - Γράψιμο Bootloader ( Burn Bootloader )
Η επιλογή αυτή σας επιτρέπει να γράψετε έναν bootloader στο μικροελεγκτή σε μια πλακέτα Arduino. Αυτό δεν είναι απαραίτητο, αλλά είναι χρήσιμο στη περίπτωση που έχετε αγοράσει ένα νέο μικροελεγκτή Atmega, ο οποίος συνήθως δεν έχει bootloader. Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει την σωστή πλατφόρμα από το μενού "Πλακέτα" πριν την εγγραφή του bootloader.
Σχέδια (Sketchbook)
Το περιβάλλον του Arduino χρησιμοποιεί την έννοια του τετραδίου (Sketchbook), δηλαδή έναν προεπιλεγμένο χώρο για την αποθήκευση των προγραμμάτων σας. Τα σκίτσα που βρίσκονται στο φάκελο Sketchbook μπορείτε να τα ανοίξετε από το μενού Αρχείο ->Σχέδια ( File -> Sketchbook ) ή από το κουμπί Άνοιγμα (Open) της γραμμή εργαλείων. την πρώτη φορά που θα εκτελέσετε το λογισμικό Arduino, θα δημιουργήσει έναν κατάλογο sketchbook. Μπορείτε να αλλάξετε ή να δείτε τη θέση της τοποθεσίας του φακέλου από το παράθυρο διαλόγου που βρίσκετε στο υπομενού "Προτιμήσεις" ( File -> Preferences ).
Καρτέλες, Πολλαπλά Αρχεία και Μεταγλώττιση
Το περιβάλλον Arduino σας επιτρέπει να διαχειρίζεστε σκίτσα με περισσότερα από ένα αρχεία (καθένα από τα οποία εμφανίζετε σε δική του καρτέλα ). Αυτά μπορεί να είναι κανονικά αρχεία κώδικα Arduino (χωρίς επέκταση), C αρχεία (επέκταση .C), C++ αρχεία (επέκταση .CPP) ή αρχεία κεφαλίδας (.H) .
Φόρτωση Προγράμματος (Uploading)
Πριν την φόρτωση του σκίτσου σας, θα πρέπει να επιλέξετε τα σωστά στοιχεία από το μενού Εργαλεία-> Πλακέτα (Tools->Board) και Εργαλεία->Σειριακή Θύρα (Tools->Serial Port).
Όταν έχετε επιλέξει τη σωστή σειριακή θύρα και τη σωστή πλατφόρμα, πατήστε το κουμπί αποστολής από το μενού Αρχείο. Η τρέχουσα πλατφόρμα Arduino θα επαναφερθεί αυτόματα (reset) και θα αρχίσει η μεταφόρτωση (upload). Στις περισσότερες πλατφόρμες, θα παρατηρήσετε τα LED RX και TX να αναβοσβήνουν καθώς φορτώνεται το σκίτσο. Το περιβάλλον Arduino θα εμφανίσει ένα μήνυμα όταν η αποστολή ολοκληρωθεί ή θα εμφανίσει σφάλμα εάν αυτή αποτύχει.
Όταν φορτώνετε ένα σκίτσο, χρησιμοποιείτε τον bootloader του Arduino, ένα μικρό πρόγραμμα που έχει φορτωθεί στο μικροελεγκτή της πλατφόρμας. Σας επιτρέπει να φορτώσετε κώδικα χωρίς να χρησιμοποιήσετε εξωτερικό προγραμματιστή.
Όταν έχετε επιλέξει τη σωστή σειριακή θύρα και τη σωστή πλατφόρμα, πατήστε το κουμπί αποστολής από το μενού Αρχείο. Η τρέχουσα πλατφόρμα Arduino θα επαναφερθεί αυτόματα (reset) και θα αρχίσει η μεταφόρτωση (upload). Στις περισσότερες πλατφόρμες, θα παρατηρήσετε τα LED RX και TX να αναβοσβήνουν καθώς φορτώνεται το σκίτσο. Το περιβάλλον Arduino θα εμφανίσει ένα μήνυμα όταν η αποστολή ολοκληρωθεί ή θα εμφανίσει σφάλμα εάν αυτή αποτύχει.
Όταν φορτώνετε ένα σκίτσο, χρησιμοποιείτε τον bootloader του Arduino, ένα μικρό πρόγραμμα που έχει φορτωθεί στο μικροελεγκτή της πλατφόρμας. Σας επιτρέπει να φορτώσετε κώδικα χωρίς να χρησιμοποιήσετε εξωτερικό προγραμματιστή.
Βιβλιοθήκες (Libraries)
Οι βιβλιοθήκες παρέχουν επιπλέον λειτουργίες για την χρήση σε σκίτσα, για παράδειγμα συνεργασία με το υλικό ή διαχείριση δεδομένων. Για να χρησιμοποιήσετε μια βιβλιοθήκη σε ένα σκίτσο, επιλέξτε την από το μενού Σχέδιο-> Εισαγωγή Βιβλιοθήκης (Sketch->Import Library). Αυτό θα εισάγει μια ή περισσότερες δηλώσεις #include στην κορυφή του κώδικά σας και έτσι η βιβλιοθήκη θα μεταγλωττιστεί μαζί με το πρόγραμμά σας.
Επειδή οι βιβλιοθήκες φορτώνονται και αυτές μαζί με το σκίτσο σας στη πλατφόρμα, αυξάνουν τη ποσότητα του χώρου που καταλαμβάνει το πρόγραμμα στη μνήμη του Arduino. Εάν λοιπόν το πρόγραμμά σας δεν χρειάζεται μια βιβλιοθήκη απλά διαγράψτε την.
Μερικές βιβλιοθήκες συμπεριλαμβάνονται στο περιβάλλον του Arduino, ενώ άλλες πρέπει να τις κατεβάσετε.
Επειδή οι βιβλιοθήκες φορτώνονται και αυτές μαζί με το σκίτσο σας στη πλατφόρμα, αυξάνουν τη ποσότητα του χώρου που καταλαμβάνει το πρόγραμμα στη μνήμη του Arduino. Εάν λοιπόν το πρόγραμμά σας δεν χρειάζεται μια βιβλιοθήκη απλά διαγράψτε την.
Μερικές βιβλιοθήκες συμπεριλαμβάνονται στο περιβάλλον του Arduino, ενώ άλλες πρέπει να τις κατεβάσετε.
Σειριακή Οθόνη (Serial Monitor)
Εμφανίζει σειριακά δεδομένα που αποστέλλονται από το Arduino (μέσω USB ή FTDI). Για να στείλετε δεδομένα στη πλατφόρμα Arduino απλά εισάγετε το κείμενο και κάντε κλικ στο κουμπί "Αποστολή" ( "Send" ) και πατήστε Enter.
Επιλέξτε το ίδιο baud rate από το μενού που υπάρχει στο Serial monitor, με αυτό που έχετε δηλώσει στο Serial.begin του κώδικά σας.Σημειώστε ότι σε Mac ή Linux, η πλατφόρμα Arduino κάνει επανεκκίνηση, όταν συνδέεστε με την σειριακή οθόνη.
Μπορείτε ακόμα να "μιλήσετε" με την πλατφόρμα και με άλλα προγράμματα (κυρίως απεικόνησης) ,όπως είναι τα Processing, Flash,MaxMSP κ.α.
Επιλέξτε το ίδιο baud rate από το μενού που υπάρχει στο Serial monitor, με αυτό που έχετε δηλώσει στο Serial.begin του κώδικά σας.Σημειώστε ότι σε Mac ή Linux, η πλατφόρμα Arduino κάνει επανεκκίνηση, όταν συνδέεστε με την σειριακή οθόνη.
Μπορείτε ακόμα να "μιλήσετε" με την πλατφόρμα και με άλλα προγράμματα (κυρίως απεικόνησης) ,όπως είναι τα Processing, Flash,MaxMSP κ.α.