Среда разработки Arduino состоит из встроенного текстового редактора
программного кода, области сообщений, окна вывода текста (консоли), панели
инструментов с кнопками часто используемых команд и нескольких меню. Для
загрузки программ и связи среда разработки подключается к аппаратной части
Arduino.
Среда разработки называется "Arduino IDE", а последняя версия находится на
официальном сайте: https://www.arduino.cc/
(на момент написания этого текста - сайт Arduino.cc заблокирован для России).
Последняя версия Arduino IDE 2.3.7 (релиз от 17.12.2025), но для наших занятий
вполне подойдет и и старая версия 1.8.19 (релиз от 20.12.2021).
В рамках нашего курса мы будем работать в программе Wokwi
(см. Вводное занятие), но у кого есть возможность и желание работать с
реальной платой - ниже будет дано описание процесса установки программы
Arduino IDE на ваш компьютер.
Работа в Wokwi
Для того, чтобы начать создавать проект в Wokwi, необходимо зайти на сайт
https://wokwi.com/ и авторизоваться.
Установка Arduino IDE
Для установки Arduino IDE на ваш компьютер, необходимо перейти на официальный
сайт и зайти в раздел SOFTWARE -> DOWNLOAD
Далее нужно скачать подходящий для вашего компьютера и вашей операционной
системы дистрибутив.
Если не получается сделать это с официального сайта:
# Распаковываем архив и заходим в каталог
$ tar xvf arduino-latest-*.tar.xz
$ cd arduino-1.*
# Устанавливаем (только для текущего пользователя)
$ ./install.sh
# Добавляем себе права на пользование USB-портами
$ sudo usermod -a -G dialout $USER
В отдельных дистрибутивах Linux проще воспользоваться командой установки из пакетов.
# Arch Linux
$ sudo pacman -S arduino
# Fedora, CentOS Linux
$ sudo dnf install arduino
# Debian, Ubuntu, Mint Linux
$ sudo apt-get install arduino
Установка среды довольно проста, вам необходимо запустить скачанный файл,
и в появившемся окне:
ознакомиться и согласиться с предложенной лицензий использования программы,
нажав кнопку "I agree" (Я согласен)
Здесь ничего не выбираем, просто нажимаем кнопку "Next>" (Следующее>)
В этом окне можно указать путь, куда устанавливать программу, или оставить
по умолчанию. После чего нажать кнопку "Install" (Установить). После чего
начнется процесс установки.
В процессе установки может появиться сообщение от службы безопасности Windows
нажимаем кнопку "Установить". После завершения установки,
кнопка "Close" (Закрыть) станет активной - её нужно будет нажать.
И если все прошло хорошо, на вашем рабочем столе появится иконка:
Кликните по ней!
Какое-то время (зависит от скорости вашего компьютера) вы будете видеть заставку
После чего откроется окно программы, и можно начинать работу в среде Arduino IDE!
На этом процесс установки завершен.
Необходимо заметить, что программа, написанная в среде Arduino IDE, называется
скетч. Скетч пишется в текстовом редакторе, имеющем инструменты вырезки/вставки,
поиска/замены текста. Во время сохранения и экспорта проекта в области сообщений
появляются пояснения, также могут отображаться возникшие ошибки. Окно вывода
текста (консоль) показывает сообщения Arduino, включающие полные отчеты об
ошибках и другую информацию. Кнопки панели инструментов позволяют проверить и
записать программу, создать, открыть и сохранить скетч, открыть мониторинг
последовательной шины.
Обратите внимание, в отличии от Tinkercad Circuits, Arduino IDE открывается
не с примером программы, а с заготовкой для программы. Любая программа для
Arduino IDE состоит из минимум двух блоков: Блока "setup" (установить, настроить)
и блока "loop" (петля). Посмотрите внимательно на код, и в одном и в другом
блоке есть слово void.
void - ключевое слово, используется при объявлении функций, если функция
не возвращает никакого значение при ее вызове (в некоторых языках программирования
такие функции называют процедурами).
А следующие после него setup() и loop() - являются функциями.
setup() - функция, которая вызывается, когда стартует скетч. Используется для инициализации переменных, определения режимов работы выводов, запуска используемых библиотек и т.д. Функция setup запускает только один раз, после каждой подачи питания или сброса платы Arduino.
loop - функции, которая инициализирует и устанавливает первоначальные
значения, функция loop() делает точь-в-точь то, что означает её название,
и крутится в цикле, позволяя вашей программе совершать вычисления и реагировать
на них. Используйте её для активного управления платой Arduino.
Синтаксис
В языке программирования, как и в любом другом языке, есть специальные знаки,
синтаксически оформляющие текст:
; (точка с запятой) - используется для обозначения конца оператора.
Забытая в конце строки точка с запятой приводит к ошибке компиляции.
{} (фигурные скобки) - в языке С в них заключается почти все. Смотрите,
в нашей заготовке в таких скобочках размещается все, что относится к функциям.
Они используются в нескольких конструкциях, но об этом позже.
Открывающая скобка "{" должна всегда сопровождаться закрывающей скобкой "}".
Это условие, известное как парность (симметричность) фигурных скобок.
Комментарии (//, /* */) - это строки в программе, которые используются для информирования вас самих или других о том, как работает программа. Они игнорируются компилятором и не экспортируются в процессор, таким образом, они не занимают место в памяти микроконтроллера Atmega.
Они бывают двух типов, первый тип обозначается "//" все что идет за этим до
конца строки является комментарием, как в заготовке программы. Но есть и другой
тип, которым можно "закоментарить" целый кусок кода, начинается такой комментарий
символами "/*" и все что за этим компилятор будет считать комментарием хоть
до конца программы или пока не наткнется на зеркальный, закрывающий комментарий
символ "*/"
Вот в общем-то и весь синтаксис языка С.
Scratch для Arduino
Также существует программа
S4A (Scratch для Arduino), для тех кто знаком с
программой Scratch, это позволит более мягко перейти на платформу Arduino и
начать писать программы сразу. Официальный сайт программы
http://s4a.cat/. К сожалению программа поддерживает не все контроллеры
Arduino, поэтому в рамках данного курса эта программа рассматриваться не будет,
но вы можете поработать с ней самостоятельно.