Programació d'arduino mitjançant la plataforma io

El desenvolupament a Arduino i Arduino IDE sempre ha estat fàcil i divertit amb la seva senzilla interfície d'usuari. L'Arduino IDE és de codi obert i lliure d'utilitzar Entorn de desenvolupament amb totes les funcions com escriure, compilar i penjar el codi a les plaques Arduino. Es basa en Java i s’executa en sistemes operatius importants com Windows, OS X i Linux. Però, amb tota la seva simplicitat i gran comunitat, no té algunes funcions que un desenvolupador experimentat requerirà per a un desenvolupament ràpid que pugui reduir el període de desenvolupament. Hi ha molts entorns de desenvolupament disponibles per a Arduino, però tots tenen alguns avantatges i desavantatges. Avui començarem amb l’ entorn de desenvolupament de PlatformIO, que és fàcil d’utilitzar i que compta amb funcions comparades amb l’entorn Arduino.

Què és PlatformIO?

PlatformIO és un ecosistema de codi obert basat en Python per al desenvolupament d’IoT i un IDE multiplataforma amb un depurador unificat que s’executa a Windows, Mac i Linux. PlatformIO inclou el gestor de biblioteques per a plataformes com Arduino o MBED, juntament amb proves d’unitats i actualitzacions de firmware. PlatformIO admet diverses plataformes, marcs, taules com Arduino, ESP32, ESP8266 i inclou nombrosos exemples i biblioteques. És independent de la plataforma on s’executa i només requereix instal·lar Python a l’ordinador.

Avantatges de PlatformIO

El PlatformIO presenta un desenvolupament ràpid amb funcions com la finalització de codi C / C ++ i Smart Code Linter per a un desenvolupament professional ràpid que no existeix a l’IDE ​​Arduino. A més, PlatformIO ofereix el suport del tema amb colors foscos i clars per al desenvolupament en qualsevol moment. També inclou versions de codi intel·ligent i format de codi. Les funcions bàsiques inclouen el sistema de compilació multiplataforma, el gestor de biblioteques, el monitor de port sèrie, etc.

El depurador unificat amb suport per a múltiples arquitectures i plataformes de desenvolupament permet depurar diverses taules incrustades amb configuració zero. El depurador unificat de PlatformIO té funcions com ara Punts d’interrupció condicionals, Expressions i Punts de vigilància, Visor de memòria, Un reinici ràpid d’una sessió de depuració activa. El PlatformIO Core està escrit en Python 2.7 i funciona en ordinadors amb Windows, macOS, Linux, FreeBSD i fins i tot amb targeta de crèdit basats en ARM com Raspberry Pi, BeagleBone, CubieBoard, Samsung ARTIK, etc. organitzar els fitxers quan el projecte creixi fins a un cert nivell i organitzar-se és necessari.

Configuració de PlatformIO per a Arduino Uno

L’ús de PlatformIO és molt senzill i requereix uns quants passos per començar. PlatformIO requereix que Python estigui instal·lat a l'ordinador ja que, tal com s'ha explicat anteriorment, el nucli de PlatformIO es va escriure a Python 2.7. Tingueu en compte que PlatformIO no és compatible amb Python 3, de manera que es recomana instal·lar la versió de Python 2 i continuar amb la configuració de PlatformIO IDE. PlatformIO és un IDE a més que proporciona paquets oficials (connectors, extensions) per als IDE i editors de text més populars.

Avui instal·larem PlatformIO en aquest editor de text com Atom i Visual Studio Code. A la documentació oficial de Platform IDE s’indica que PlatformIO IDE for VS Code (Visual Studio Code) ofereix un millor rendiment del sistema i que els usuaris han tingut més facilitat per començar. Per tant, configurarem PlatformIO a Visual Studio Code. El codi VS és un editor de text conegut amb nombroses extensions que ens permeten desenvolupar-nos en diferents llenguatges de programació.

Comencem a configurar PlatformIO per començar a desenvolupar codi a Arduino UNO. Hi ha alguns passos que s’expliquen a continuació:

• Primer instal·leu el Visual Studio Code des del seu lloc web oficial. Els passos d'instal·lació de Visual Studio Code no s'explicaran aquí, però el podeu trobar al lloc web de VS Code. Hi ha passos generals relacionats com instal·lar qualsevol altre programari al sistema operatiu Windows.
• El codi de Visual Studio serà el següent quan s’instal·li correctament.

• El següent pas inclou la instal·lació de PlatformIO mitjançant extensions de codi VS. Per a això, heu d'anar a la icona d'extensions a l'extrem superior esquerre del codi VS. Hi ha la icona de quadre quadrat que és la ^cinquena icona a l'extrem superior esquerre. Només cal que feu clic a sobre i apareixerà un quadre de cerca just al costat d’on podreu trobar moltes extensions per a diferents llenguatges de programació com C / C ++, C #, Python, PHP, Go, JavaScript, TypeScript i Node.js, etc.

• Cerqueu "PlatformIO" al quadre de cerca de l'extensió i veureu la icona PlatformIO amb nom i descripció. Simplement feu-hi clic i instal·leu-lo. Pot trigar una mica a instal·lar cadenes d’eines i altres dependències. Les dependències inclouen un entorn C / C ++, ja que el desenvolupament d’Arduino es realitza principalment en C / C ++.

• Quan finalitzeu la instal·lació, veureu la següent interfície. La interfície inclou tota la navegació necessària, com ara crear un projecte nou, importar un projecte Arduino, un projecte obert, exemples de projectes, etc. Es recomana reiniciar l'Editor de codis VS després de la instal·lació de PlatformIO.

Amb això s'acaben els passos d'instal·lació de PlatformIO. Ara, PlatformIO està instal·lat i llest per utilitzar. Igual que Arduino IDE, començarem amb el programa Blink i intentarem penjar el programa Blink a Arduino UNO.

Programació d'Arduino UNO mitjançant el PlatformIO IDE

La interfície de PlatformIO s'explicarà simultàniament mentre es programa Arduino UNO. Aquí estem programant Arduino per parpellejar LED mitjançant el PlatformIO. El mateix es pot fer amb Arduino IDE. Seguiu els passos següents per crear un projecte nou per al LED parpellejant.

• Seleccioneu la pestanya "Projecte nou" al menú d'accés ràpid.

• Poseu un nom al projecte (aquí hi ha "Parpellejar"). Cerqueu i seleccioneu el tauler que és Arduino UNO. Com que estem treballant en el framework Arduino, el marc seleccionat serà Arduino. Després d'emplenar tots els detalls, feu clic a Finalitza.

• El projecte començarà a crear-se recopilant recursos i altres dependències.

• Quan es creï correctament el projecte, rebreu el missatge de sol·licitud com a "S'ha inicialitzat correctament el projecte" amb totes les dades emplenades.

• Per obrir el projecte creat, només cal que desplaceu-vos cap avall cap al menú inicial de PlatformIO i veureu tota la llista dels projectes creats des del principi. A l'extrem dret del projecte creat, feu clic a "Obre" per obrir el projecte i començar a editar-lo.

• Quan s’obre el projecte, inicialment semblarà amagat, però no us preocupeu, el PlatformIO té la funció d’explorador de fitxers on es trobaran tots els fitxers del projecte actual. Simplement aneu a l'extrem superior esquerre i obriu "Sense títol (lloc de treball)". En fer-hi clic, tots els fitxers apareixeran com a menú desplegable. Per trobar l'editor de text per editar el "Codi", seleccioneu "src" i obriu "main.cpp". El mode d'editor de text apareixerà a la pantalla d'inici amb l'obertura d'una nova pestanya. Aquí podeu escriure tots els codis del Projecte en curs actual.

• Simplement escriviu el Blink Code per a Arduino UNO. Tingueu en compte que, PlatformIO no té l'accés per defecte a les biblioteques Arduino, de manera que cada vegada que escriviu el codi per a Arduino, incloeu sempre la biblioteca Arduino, és a dir, "#include" al començament del programa.

• El següent pas seria compilar i penjar el codi. Per fer-ho, vegem les funcions proporcionades per PlatformIO. També PlatformIO selecciona el port COM per defecte. Però també podeu canviar el port si no és el port COM desitjat. El canvi del port COM s'explicarà més endavant en aquest tutorial. PlatformIO té funcions com Build, Upload, Upload to Remote Device, Clean, Test, Run Task, Serial Monitor, New Terminal. Totes les funcions es poden trobar a l'extrem inferior esquerre de l'Editor. Quan passeu el cursor per sobre de les icones, es mostraran les funcions.

• Per crear l'esbós, feu clic a "Construeix" i per penjar l'esbós feu clic a la icona "Puja". Quan finalitzeu la càrrega, podreu veure el temps que heu trigat a carregar-lo amb la resta de detalls i un missatge que diu "Èxit". El codi s'ha penjat correctament i podreu veure el parpelleig de LED a la placa Arduino.

Per seleccionar o canviar qualsevol port COM, només cal que aneu a la pantalla inicial de PlatformIO i, a continuació, aneu als dispositius, aquí podeu veure tots els dispositius disponibles connectats. Seleccioneu el port COM adequat i seguiu el mateix procediment per penjar l'esbós.

Programació de la placa STM32 mitjançant el PlatformIO IDE

La programació de la placa STM32 tindrà passos exactament similars a la de la programació Arduino UNO explicada anteriorment. La diferència serà seleccionar el tauler per a STM32 en obrir un nou projecte per a STM32. L’avantatge de PlatformIO és que no necessita cap paquet extern per a la descàrrega de cap tauler per separat, descarrega automàticament tots els paquets i ens facilita la selecció d’un tauler i l’edició. Utilitzarem programador extern JLink / JTAG / STLink / Serial per penjar esbossos a STM32. STM32 també es pot programar amb Arduino IDE. Seguiu els passos següents per programar-lo amb PlatformIO.

• Només cal que anomeneu el Projecte (aquí es tracta de "Blink STM32"). A continuació, seleccioneu el tauler per a STM32, és a dir, " BluePill F103C8 (Genèric) ". A continuació, seleccioneu Framework com a Arduino. Feu clic a Finalitza i espereu una estona, ja que inicialment trigareu a descarregar els paquets i les dependències del tauler STM32.

• Un cop configurat, la propera hora de creació del projecte serà menys comparable amb la primera. Ara només cal anar a Untitled (Workspace) -> src -> main.cpp a l’explorador de fitxers esquerre.
• Ara, els propers passos seran importants, ja que cal decidir quin programador hem d’utilitzar per programar la placa STM32. Hi ha molts programadors disponibles, com ara JTAG, STLink, JLink, Serial, etc.
• En aquest projecte, estem utilitzant el programador sèrie CP210x USB a UART Bridge. Ja hem fet la programació de la placa STM32F103C8 mitjançant el port USB, o la majoria dels passos només es faran a partir d’aquí. Podeu visitar l'enllaç i obtenir més informació sobre això.
• En primer lloc, connecteu el programador de sèrie a la placa STM32 amb el següent mapatge de pins i connecteu-lo al PC.

Programador USB a sèrie	Taula STM32
5V	5V
Gnd	Gnd
Rx	A9
Tx	A10

• Ara aneu a l'explorador de projectes i obriu la pàgina 'platformio.ini' i canvieu la declaració tal com es mostra a la imatge. El protocol upload_protocol indicarà el programador que hauria d’utilitzar (STLink, JLink, sèrie, etc.). El upload_port selecciona el port COM. Podeu trobar-ho anant a "Dispositius" a la pàgina inicial. Canvieu el port COM segons el vostre port COM.

• Aneu a 'main.cpp' i canvieu el programa al programa Blink . Ara només heu de carregar el programa i mostrarà el missatge d’èxit i el temps necessari per penjar-lo. Ara el LED començarà a parpellejar connectat al pin PC13 de la placa STM32.

Amb això s'acaba el tutorial complet sobre la programació de l'Arduino UNO i de la placa STM32 mitjançant PlatformIO. Si teniu dificultats mentre seguiu els passos, escriviu al nostre fòrum o feu un comentari a continuació.