Как прошить arduino r3 uno

Как прошить arduino r3 uno

Перед вами обе стороны Arduino UNO R3

Плата Arduino UNO R3 состоит из:

1. Микроконтроллер ATmega328P в качестве главного процессора.

2. Микроконтроллер ATmega16U2 для связи с компьютером через USB порт.

3. USB разъем для загрузки программ и подачи питания на плату.

4. Разъем для подключения от внешнего источника питания.

5. ICSP разъем для прошивки ATmega16U2.

6. ICSP разъем для прошивки ATmega328P.

8. Шина аналоговых входов.

9. Две шины цифровых входов-выходов

10. Кнопка сброс (RESET)

11. Светодиод питания.

12. Светодиоды передачи данных по UART (RX, TX).

13. Светодиод подключенный к 13 контакту платы.

Характеристики платы Arduino UNO ATmega328P ATmega16U2.

Микроконтроллер ATmega328P
Тактовая частота 16 МГц
Напряжение питания от USB 5 вольт
Напряжение питание через разъем для внешнего
источника питания или контакт Vin 6-20 вольт
Цифровые входы/выходы 20
Выходы ШИМ 6
Аналоговые входы 6
Максимальная нагрузка на вход/выход 40 мА
Максимальная нагрузка на выход 5v 500 мА
Максимальная нагрузка на выход 3.3v 50 мА
Память для хранения программ (Flash) 32 Кб
Оперативная память (RAM) 2 Кб
Энергонезависимая память (ROM) 1 Кб
SPI есть
I2C он же TWI есть
Размер платы 68.6 х 54.3 мм
Габариты всего устройства 74.8 х 54.3 х 14 мм
Вес платы 25 г

Есть так же AREF опорный аналого-цифровой преобразователь напряжения .

Для того, чтобы этот пин заработал, вы должны перед использованием функции analogRead (); запустить функцию analogReference ();

Возможно кто-то назовет эти характеристики скромными, но этого вполне достаточно чтобы построить небольшого робота, систему умный дом или даже фрезерный ЧПУ станок, которым можно будет управлять в ручном режиме, с помощью компьютера или андроид устройства.

Хочу обратить ваше внимание на то что некоторые платы китайского производства на отрез отказываются работать от внешних источников питания, или если работают то не корректно!

Как прошить Arduino UNO на примере Blink.

Запустить приложение Arduino IDE (подойдет любая версия).

Скачать приложение Arduino IDE можно по ссылке https://www.arduino.cc/en/main/software

Во вкладке Инструменты/Плата: выберите пункт “Arduino/Genuino Uno”

Подключите Arduino UNO к компьютеру с помощью USB кабеля.

Используйте для прошивки короткий кабель, который идет в комплект с платой! Потому что при использовании кабеля длинной более 30 сантиметров могут возникать помехи, из-за чего загрузка скетчей будет не возможна!

Во вкладке Инструменты выбрать порт, к которому подключена плата Arduino UNO.

В моем случае это COM7, у вас может быть другой! Выберите тот который появился при подключении платы!

Теперь откройте тестовый скетч во вкладке Файл/Примеры/Basics/Blink

Или скопируйте этот скетч и вставьте его в чистое окно редактирования приложения Arduino IDE.

//Начало скетча Blink

//Конец скетча Blink

В скетче прописана задержка 1 секунда delay(1000); между командами включить и выключить светодиод, можете отредактировать его на свое усмотрение, и нажмите загрузить.

Скетч загрузится, и на плате будет мигать светодиод с той периодичностью которую вы указали в скетче.

Видео версия обзора платы Arduino UNO R3 ATmega328P ATmega16U2

Творческая мастерская Мастер Колотушкин 2021

Проекты на базе Arduino для начинающих, электронные самоделки своими руками.

Программирование Arduino с помощью ISP программатора

Программировать Arduino Uno на «чистом» C или на Ассемблере не намного сложнее, чем с использованием стандартного языка программирования для Arduino. При этом вы можете сильно выиграть в производительности и сократить размер вашей программы. Далее речь пойдет о том, как перепрошить Arduino Uno R3 с использованием ISP программатора и AVR Studio 6.2.

Итак, нам понадобится Arduino Uno R3, любой ISP программатор совместимый с Atmel Studio 6, один светодиод и резистор, например, на 250 Ом. Для программирования Arduino я использую универсальный программатор Atmel ICE. Как я уже говорил, вы можете использовать любой программатор ISP для программирования Arduino. Список поддерживаемых программаторов вы можете посмотреть прямо в Atmel Studio.

Все знают, что в Arduino Uno R3 используется микроконтроллер ATmega328P-PU. Именно его мы и будем программировать. Фактически после записи нашей программы у нас будет уже не Arduino, а просто микроконтроллер с обвязкой. Так как мы сотрем загрузчик Arduino.

К сожалению, микроконтроллер ATmega328P-PU не поддерживает «продвинутую» отладку через JTAG. Вы, конечно, можете дебажить свой Arduino в Arduino Micro с точками останова и выводом значений в output (нужно явно запрашивать, что хотите получить), но такой подход не всегда удобен, к тому же в Atmel Studio есть значительно более совершенные средства отладки (просмотр состояний регистров, мониторинг памяти, и т.д.). По этому мы ограничимся тем, что будем просто прошивать наш контроллер по ISP.

Откройте Atmel Studio и выберите проект GCC C Exacutable Project, так как показано на рисунке.

image

Отлично, проект создан. Теперь нужно подключить наш программатор. Я использую Atmel ICE. Это универсальный программатор, который подходит для большинства микроконтроллеров AVR и ARM от Atmel. Подключаем программатор к компьютеру, затем в Atmel Studio выбираем пункт Tools -> Device Programming. Важно! Если у вас русская Windows то не создавайте проект в моих документах и вообще с папках с русским названием. Лучше создайте на диске отдельную папку с названием без кириллицы, например D:\myprog. Так же не забудьте запустить студию с правами администратора.

image

В открывшимся окне выбираем следующие опции: Tool — устройство для программирования\отладки в данном случае Atmel ICE, Device — микроконтроллер, который собираемся программировать, Interface — интерфейс через который наш программатор будет прошивать\отлаживать микроконтроллер, в данном случае доступен только ISP.

Нажимаем кнопочку Read для получения идентификатора устройства и его рабочего напряжения. Если Arduino подключена правильно, то вы должны получить номер устройства, например 0x1E950F и напряжение 4.9V.

Нажимаем Apply. После этого должны появится настройки для программатора так как показано на рисунке ниже.

image

Далее выполняем следующие действия. Меняем ISP Clock на 250. Затем переходим в раздел Memories и нажимаем кнопку Erase now. Важно! После этого действия вы не сможете использовать свой Arduino совместно с Arduino IDE, так как загрузчик будет удален.

image

Теперь у нас все готово для программирования. Давайте напишем небольшую программу для мигания светодиодом.
Вставьте в макетную плату светодиод и подключите его через токоограничивающий резистор. Положительную лапку светодиода соедините с цифровым выходом 5 на Arduino.

Теперь нужно разобраться какая ножка микроконтроллера соответствует выводу на плате. Для этого нам понадобится datasheet.

image

Так как мы хотим управлять светодиодом с помощью 6-го вывода на Arduino мы будем использовать регистр PORTD и 5-й бит который подаст напряжение на 11 ножку нашего микроконтроллера.

Поместите следующий код в файл с кодом проекта.

Нажимаем «Ctrl + Alt + F5» или выбираем в меню пункт Debug -> Start Without Debugging. Светодиод начнет мигать!

Вот, собственно, и все… Обратите внимание на скорость прошивки и на размер программы. Данный пример занимает около 186 байт, что составляет 0.6% от объема памяти контроллера.

Гайд для новичков Arduino

На данной странице находится максимально подробный гайд по началу работы с Arduino, в котором можно найти ответы на все вопросы касательно установки, подключения и загрузки прошивки, а также по работе с моими проектами. Внимательно изучите гайд, прежде чем писать мне на почту или в нашу группу ВК, если у вас что-то не получается, тут есть ответы на все вопросы. Также прилагаю список уроков на этом сайте, где можно найти ещё больше базовой информации:

  • Начало работы
  • Работа с Arduino IDE
  • Первая прошивка, ошибки, FAQ
  • Питание платы

Arduino IDE

Arduino IDE – программа для написания и загрузки прошивки в плату, скачать можно с официального сайта вот здесь (Внимание! Перевод языка страницы в браузере ломает кнопки!) . Перед загрузкой вам предложат пожертвовать на развитие проекта, можно отказаться и нажать JUST DOWNLOAD (только скачать). Либо открываем прямую ссылку на загрузку версии 1.8.13 и сразу качаем файл.

Для работы рекомендуется компьютер с Winodws 7 или выше, либо Linux/MacOS

  • Если у вас Windows XP, придётся установить версию 1.6.13 , более свежие версии будут очень сильно тормозить или не будут работать вообще. Есть ещё одна проблема: некоторые библиотеки не будут работать на старых версиях Arduino IDE, также не будет работать поддержка плат семейства esp8266, поэтому крайне рекомендуется обновить свой компьютер до Windows 7 или выше
  • Установка на Linux из системного репозитория – читать тут
  • Установка на MacOS – читать тут

Для старых версий Arduino IDE, а также для некоторых других программ, понадобится пакет Java JRE. Скачать можно с официального сайта для своей операционной системы.

Установка

Arduino IDE устанавливается как обычная программа, запускам и жмём далее далее далее…

Драйвер

Во время установки Arduino IDE программа попросит разрешения установить драйвера от неизвестного производителя, нужно согласиться на установку всего предложенного.

Обновление

Перед установкой новой версии нужно удалить старую. Ни в коем случае не удаляйте папку установленной IDE из Program Files, удалять нужно через “Установка и удаление программ“, либо запустив файл uninstall.exe из папки с установленной программой. Иначе установщик откажется устанавливать новую программу, так как в системе остались следы от старой. Решение этой проблемы описано в видео ниже. Вкратце о том, как удалить IDE вручную:

  • Папка с программой
  • C:\Program Files (x86)\Arduino\ (64-битная версия Windows)
  • C:\Program Files\Arduino\ (32-битная версия Windows)
  • Документы\Arduino\
  • C:\Пользователи (или Users)\Ваш_пользователь\AppData\Local\Arduino15\

Удаляем следы из реестра:

  • Открыть редактор системного реестра:
  • Windows 10: Пуск/regedit
  • Предыдущие: Пуск/Выполнить/regedit
  • Инструкция для всех Windows
  • В окне поиска пишем arduino\uninstall
  • Поиск

Другие проблемы

  • Если перестала запускаться Arduino IDE – удаляем файлик preferences.txt из C:\Пользователи (или Users)\Ваш_пользователь\AppData\Local\Arduino15\

Портативная версия

Вместо полной установки программы можно скачать архив с уже “установленной”, на странице загрузки он называется Windows ZIP file. Вот прямая ссылка на 1.8.13. Распаковав архив, получим портативную версию Arduino IDE, которую можно скинуть на флешку и использовать на любом компьютере без установки программы. Но понадобится установить драйвер CH341 для китайских плат, а также драйверы из папки с программой Arduino IDE (подробнее в следующем уроке). Возможно понадобится установить Java.

Работа на смартфоне

Писать и загружать прошивку через смартфон тоже можно, понадобится смартфон на Android и приложение ArduinoDroid . Также для тренировки и удобного редактирования скетчей можно использовать CppDroid , но загружать в плату она не умеет.

Первое подключение

Осмотр платы

  • Замкнутые пины (вроде бы паяются китайцами вручную)
  • Неприпаянная нога компонента
  • “Торчащие” вверх или под углом компоненты типа резисторов и конденсаторов, припаянные только с одной стороны
  • Компоненты со смещением
  • “Сопля” между ногами компонента

blank

blank

Реакция на подключение питания

  • При подключении USB загорается и горит светодиод PWR
  • Если плата новая и на ней прошит загрузчик (он обязан быть прошит) – однократно мигает светодиод L
  • Примечание: светодиоды могут быть любого цвета
  • На новой плате прошито “мигание светодиодом”, поэтому светодиод L продолжит мигать один или два раза в секунду в зависимости от версии загрузчика
  • При нажатии на кнопку сброса (RESET , единственная кнопка на плате) должен однократно мигнуть светодиод L , сигнализируя о завершении работы загрузчика.

Драйвер USB контроллера

CH341

В своих проектах я использую “Ардуино-совместимые” китайские платы, у которой для подключения по USB используется контроллер CH340/CH341. Чтобы он распознавался компьютером, нужно установить драйвер.

Скачать драйвер можно по ссылке:

  • FTP сайта
  • GitHub кита
  • Яндекс.Диск
  • Сайт driverslab

Распаковываем архив и запускаем файл

  • SETUP.EXE (для 32-х разрядной системы)
  • DRVSETUP64/SETUP64.EXE (для 64-х разрядной системы).

В появившемся окошке нажимаем INSTALL. Готово!

Если во время установки Arduino IDE вы по какой-то причине пропустили установку драйверов, то их можно установить вручную из папки с программой, расположенной по пути

  • C/Program Files/Arduino/drivers (для 32-х разрядной системы)
  • C/Program Files (x86)/Arduino/drivers (для 64-х разрядной системы).
  • dpinst-x86.exe (для 32-х разрядной системы)
  • dpinst-amd64.exe (для 64-х разрядной системы)

blank

Драйвер CH341 для Mac можно скачать по ссылке с моего сайта , либо со страницы источника . Если у вас будут какие-то проблемы с OSX Sierra и выше, читайте вот эту статью .

В Linux уже встроен необходимый драйвер, но Arduino IDE может отказаться с ним работать: Linux определяет ардуинку как устройство ttyUSB*, обычно это ttyUSB0 (это можно узнать командой dmesg в терминале), то есть в системе появляется интерфейс /dev/ttyUSB0. Чтобы с ним работать, нужны права доступа. Читать и писать на устройство /dev/ttyUSB0 имеет пользователь root и пользователи группы dialout. Работы с правами суперпользователя лучше избегать, поэтому следует занести своего пользователя в группу dialout. Это можно сделать следующей командой (обратите внимание, команда whoami в обратных кавычках)

sudo usermod -a -G dialout `whoami`

После этого нужно перелогиниться. Дальше запускаем Arduino IDE и в меню «Инструменты/Порт» ставим галочку напротив /dev/ttyUSB0.

Вся информация по работе с IDE на данной ОСи есть вот в этой статье

FT232

На оригинальных Arduino Nano стоит USB контроллер производства FTDI – FT232, драйвер для всех версий ОС можно скачать с официального сайта (прямая ссылка на инсталлятор для Windows) . Некоторые очень редкие китайцы паяют на свои Наны поддельные FTDI контроллеры, которые буквально выходят из строя после некоторых обновлений Windows. Если вам достался такой экземпляр (я никогда не даю ссылки на такие поделки) – подробности по ситуации читайте здесь . Как восстановить контроллер и сделать рабочий драйвер – читайте здесь .

CP2102

На некоторые Arduino-совместимые платы китайцы ставят контроллер USB CP2102. Драйвер на него в большинстве случаев уже есть в системе (на Linux точно есть), если не работает – скачать можно с официального сайта .

  • Прямая ссылка на драйвер для Windows всех версий
  • Прямая ссылка на драйвер для Mac OS

На Windows установка производится следующим образом: достаём из архива и

Настройка и прошивка

Подключение платы

Плата подключается к компьютеру по USB, на ней должны замигать светодиоды. Если этого не произошло:

  • Неисправен USB кабель
  • Неисправен USB порт компьютера
  • Неисправен USB порт Arduino
  • Попробуйте другой компьютер, чтобы исключить часть проблем из списка
  • Попробуйте другую плату (желательно новую), чтобы исключить часть проблем из списка
  • На плате Arduino сгорел входной диод по линии USB из-за короткого замыкания, устроенного пользователем при сборке схемы
  • Плата Arduino сгорела полностью из-за неправильного подключения пользователем внешнего питания или короткого замыкания

Компьютер издаст характерный сигнал подключения нового оборудования, а при первом подключении появится окошко “Установка нового оборудования”. Если этого не произошло:

  • См. предыдущий список неисправностей
  • Кабель должен быть data-кабелем, а не “зарядным”
  • Кабель желательно втыкать напрямую в компьютер, а не через USB-хаб
  • Не установлены драйверы Arduino (во время установки IDE или из папки с программой), вернитесь к установке.

В списке портов (Arduino IDE/Инструменты/Порт) появится новый порт, обычно COM3. Если этого не произошло:

  • См. предыдущий список неисправностей
  • Некорректно установлен драйвер на USB контроллер Arduino
  • Переверните плату и найдите “узкую” микросхему. Если на ней написано CH341 – ставим драйвер по инструкции выше
  • Если написано FT232R – опять же инструкция выше
  • Если ничего не написано – открываем “Диспетчер устройств”, смотрим блок “Другие устройства”. Если при подключении платы к компьютеру там появляется FT232R USB UART – смотрим инструкцию выше

Выбор и настройка платы (Arduino NANO)

  • Выбираем соответствующую плату в Инструменты\Плата\ Большинство моих проектов сделаны на Arduino Nano. Если вы используете Nano:
  • В микроконтроллер китайских плат зашит “старый” загрузчик, поэтому выбираем Инструменты\Процессор\ATmega328p (Old Bootloader). Если вам по какой-то причине пришлют платы с новым загрузчиком – прошивка не загрузится (будет минутная загрузка и ошибка), можно попробовать сменить пункт Процессор на ATmega328p

Загрузка прошивки

“Загрузка” прошивки происходит в два этапа – компиляция и непосредственно загрузка в микроконтроллер. Компиляция – проверка кода на наличие ошибок, её можно запустить, нажав кнопку с символом галочки в верхнем меню программы. Компилировать код можно даже не подключая плату к компьютеру! При нажатии на кнопку с символом стрелочки начнётся компиляция, а затем загрузка скомпилированного кода в плату.

Вставьте следующий код с полной заменой содержимого в IDE и загрузите его. Должен начать мигать светодиод L на плате, это означает что все программы настроены верно и можно переходить к работе!

esp8266 (Wemos, NodeMCU)

ESP8266 – микроконтроллер с WiFi на борту, на его базе сделаны платы Wemos D1 mini, NodeMCU и другие. Китайские платы Wemos и NodeMCU подключаются к компьютеру по USB при помощи бортового USB-TTL преобразователя, причём китайцы паяют CH340 или CP2102 (функционально не имеют отличий), обычно это даже указано на странице товара. Установка драйверов разобрана выше на этой странице.

Также для работы с esp нужно добавить поддержку плат в Arduino IDE:

  • Запустить Arduino IDE, перейти в Файл/Настройки/
  • В окошко “Дополнительные ссылки…” Вставить http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
  • Нажать ОК
  • Перейти в Инструменты/Плата/Менеджер плат… Начать вводить в поиске “esp”. Выбрать и установить ESP8266 boards
  • Теперь в списке плат Инструменты/Плата/ появится семейство плат на esp8266! Выбираем соответствующую своей плате конфигурацию.
  • Выбираем порт, к которому подключена плата
  • На четвёртом скриншоте ниже показаны настройки платы по умолчанию, изменены только выделенные красным (плата и порт)

blank

blank

blank

blank

Для проверки работоспособности платы (например, Wemos Mini) выбираем стандартные настройки и загружаем тестовый “блинк”. Должен начать мигать светодиод на плате.

Digispark

Digispark – плата на базе ATtiny85, загрузка в которую может производиться через бортовой USB. Для работы с Digispark нужно добавить поддержку плат в Arduino IDE:

  • Запустить Arduino IDE, перейти в Файл/Настройки/
  • В окошко “Дополнительные ссылки…” Вставить
  • http://digistump.com/package_digistump_index.json
  • или https://raw.githubusercontent.com/digistump/arduino-boards-index/master/package_digistump_index.json

“Голые” МК

Для начала рекомендуется изучить вот эти два урока: первый и второй . У проектов на базе голого микроконтроллера есть два варианта:

  • Если проект основан на ATmega328 (Arduino Nano/Mini) и на плате есть источник тактирования на 16 МГц (резонатор), то микроконтроллер можно просто перепаять с Arduino и загружать прошивку через внешний USB-TTL переходник, как на Arduino Pro Mini. Либо загрузить прошивку, и потом перепаивать – всё будет работать.
  • Если источника тактирования нет – так делать нельзя! Сначала нужно настроить МК на внутреннее тактирование, подключив ISP программатор к плате Arduino и выбрав внутренний источник тактирования в настройках ядра. Подробнее читайте в уроке.

Установка библиотек

Библиотека – несколько файлов с кодом, облегчающим работу с датчиками и другими модулями. К моим проектам библиотеки идут в архиве (об этом ниже). Рассмотрим все способы загрузки и установки библиотек.

Менеджер библиотек

Большинство Ардуино-библиотек можно установить автоматически из встроенного в программу менеджера библиотек:

  • Скетч/Подключить библиотеку/Управлять библиотеками…
  • Комбинация клавиш Ctrl+Shift+I

Нужную библиотеку можно найти в поиске по названию и нажать Установка, библиотека будет автоматически установлена в папку с библиотеками. Arduino IDE проверяет обновления библиотек при запуске и предложит обновиться, если найдёт обновления.

Скачивание с GitHub

Не все существующие библиотеки есть в менеджере библиотек и скачать их можно только с GitHub. Есть два способа: скачать весь репозиторий и скачать релиз. Весь репозиторий со всеми “лишними” служебными файлами можно скачать одним архивом вот так, нажав Code/Download ZIP

Если у библиотеки есть релизы – справа будет отмечен последний (свежий) релиз. Нажимаем на него:

И в новом окне нажимаем Source code (zip) – начнётся загрузка архива. Скачивание релиза более предпочтительно, так как содержит только файлы библиотеки.

blank

В обоих случаях библиотека скачается как .zip архив.

Автоматическая установка

Скачанный .zip архив можно установить в автоматическом режиме через Скетч/Подключить библиотеку/Добавить .ZIP библиотеку… В открывшемся окне выбрать скачанный архив, библиотека будет установлена по указанному в настройках пути.

Ручная установка

Для начала нужно распаковать архив (стандартный архиватор Windows или WinRAR). Чтобы Arduino IDE смогла использовать библиотеку, нам нужно положить её туда, где программа будет её искать. Таких мест три (на примере Windows):

  • Документы/Arduino/libraries/
  • Папка с программой/libraries/
  • C/Program Files/Arduino/libraries/ (Windows 32)
  • C/Program Files (x86)/Arduino/libraries/ (Windows 64)
  • В портативной версии IDE желательно держать библиотеки в Папка с программой/libraries

Рекомендуется держать все библиотеки в одном месте, чтобы не было путаницы. Лично я устанавливаю все библиотеки в папку с программой (в Program Files), но для этого могут потребоваться права администратора (зависит от версии и настроек Windows). Если у вас возникли с этим проблемы – устанавливайте в Документы/Arduino/libraries/. На скриншотах показана установка скачанной с GitHub библиотеки в папку с программой и в документы. Ставить нужно в одно место, я просто показываю оба варианта.

Ошибки компиляции

Возникает на этапе сборки и компиляции прошивки. Ошибки компиляции вызваны проблемами в коде прошивки, то есть проблема сугубо программная. Слева от кнопки “загрузить” есть кнопка с галочкой – проверка. Во время проверки производится компиляция прошивки и выявляются ошибки, если таковые имеются. Ардуино в этом случае может быть вообще не подключена к компьютеру.

  • В некоторых случаях ошибка возникает при наличии кириллицы (русских букв) в пути к папке со скетчем. Решение: завести для скетчей отдельную папочку в корне диска с английским названием.
  • В чёрном окошке в самом низу Arduino IDE можно прочитать полный текстошибки и понять, куда копать
  • В скачанных с интернета готовых скетчах часто возникает ошибка с описанием <название файла>.h no such file or directory. Это означает, что в скетче используется библиотека <название файла>, и нужно положить её в Program Files/Arduino/libraries/. Ко всем моим проектам всегда идёт папочка с использованными библиотеками, которые нужно установить. Также библиотеки всегда можно поискать в гугле по <название файла>.
  • При использовании каких-то особых библиотек, методов или функций, ошибкой может стать неправильно выбранная плата в “Инструменты/плата“. Пример: прошивки с библиотекой Mouse.h или Keyboard.h компилируются только для Leonardo и Micro.
  • Если прошивку пишете вы, то любые синтаксические ошибки в коде будут подсвечены, а снизу в чёрном окошке можно прочитать более детальное описание, в чём собственно косяк. Обычно указывается строка, в которой сделана ошибка, также эта строка подсвечивается красным.
  • Иногда причиной ошибки бывает слишком старая, или слишком новая версия Arduino IDE. Читайте комментарии разработчика скетча.
  • Ошибка недостаточно свободного места возникает по вполне понятным причинам. Оптимизация: статическая память – память, занимаемая кодом (циклы, функции). Динамическая память занята переменными.

Частые ошибки в коде, приводящие к ошибке компиляции

  • &#8230;no such file or directory &#8211; компилятор не может найти файл, который используется в коде. Чаще всего это библиотека, которую не установили или установили неправильно
  • expected ‘,’ or ‘;’ – пропущена запятая или точка запятой на предыдущей строке
  • stray ‘\320’ in program – русские символы в коде
  • expected unqualified-id before numeric constant – имя переменной не может начинаться с цифры
  • … was not declared in this scope – переменная или функция используется, но не объявлена. Компилятор не может её найти
  • redefinition of … – повторное объявление функции или переменной
  • storage size of … isn’t known – массив задан без указания размера

Ошибки загрузки

Возникает на этапе, когда прошивка собрана, скомпилирована, в ней нет критических ошибок, и производится загрузка в плату по кабелю. Ошибка может возникать как по причине неисправностей железа, так и из-за настроек программы и драйверов.

  • Если неправильно выбран COM порт – прошивка не загрузится с ошибкой avrdude: ser_open(): can’t open device. Вернитесь к пункту “Выбор и настройка платы” этого урока и убедитесь в том, что выбор порта активен и при подключении платы появляется новый.
  • Большинство проблем при загрузке, вызванных “зависанием” ардуины или загрузчика, лечатся полным отключением Ардуины от питания. Потом вставляем USB и по новой прошиваем.
  • Причиной ошибки загрузки может быть неправильно выбранная плата в “Инструменты/Плата”, а также неправильно выбранный процессор в “Инструменты/Процессор”.
  • Если это Arduino Nano &#8211; попробуйте оба, Old и не Old.

Предупреждения

Помимо ошибок, по причине которых проект вообще не загрузится в плату и не будет работать, есть ещё предупреждения, которые выводятся оранжевым текстом в чёрной области лога ошибок. Предупреждения могут появиться даже тогда, когда выше лога ошибок появилась надпись “Загрузка завершена“. Это означает, что в прошивке нет несовместимых с жизнью ошибок, она скомпилировалась и загрузилась в плату. Что же тогда означают предупреждения? Чаще всего можно увидеть такие:

  • # Pragma message……. – сообщения с директивой Pragma обычно выводят библиотеки, сообщая о своей версии или каких-то настройках. Это даже не предупреждение, а просто вывод текста в лог.
  • Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно – чуть выше этого предупреждения обычно идёт информация о задействованной памяти. Память устройства можно добивать до 99%, ничего страшного не случится. Это флэш память и во время работы она не изменяется. А вот динамическую память желательно забивать не более 85-90%, иначе реально могут быть непонятные глюки в работе, так как память постоянно “бурлит” во время работы. НО. Это зависит от скетча и в первую очередь от количества локальных переменных. Можно написать такой код, который будет стабильно работать при 99% занятой SRAM памяти.
  • Предупреждения о несовместимых типах данных. Компилятор не смог привести один тип к другому и сообщает о потенциальных ошибках в ходе выполнения программы. В большинстве случаев ничего плохого не случится, но лучше найти проблемную строку и помочь компилятору преобразовать тип.

Частые вопросы

  • Ардуину можно прошить только один раз? Нет, несколько десятков тысяч раз, всё упирается в ресурс flash памяти. А он довольно большой.
  • Как стереть/нужно ли стирать старую прошивку при загрузке новой? Память автоматически очищается при прошивке, старая прошивка автоматически удаляется.
  • Можно ли записать две прошивки, чтобы они работали вместе? Нет, при прошивке удаляются абсолютно все старые данные. Из двух прошивок нужно сделать одну, причём так, чтобы не было конфликтов.
  • Можно ли “вытащить” прошивку с уже прошитой Ардуины? Теоретически можно, но только в виде нечитаемого машинного кода, в который преобразуется прошивка на С++ при компиляции, т.е. вам это НИКАК не поможет, если вы не имеете диплом по низкоуровневому программированию.
  • Зачем это нужно? Например есть у нас прошитый девайс, и мы хотим его “клонировать”. В этом случае да, есть вариант сделать дамп прошивки и загрузить его в другую плату на таком же микроконтроллере.
  • Если есть желание почитать код – увы, прошивка считывается в виде бинарного машинного кода, превратить который обратно в читаемый Си-подобный код обычному человеку не под силу
  • Вытащить прошивку, выражаясь более научно – сделать дамп прошивки, можно при помощи ISP программатора, об этом можно почитать здесь
  • Снять дамп прошивки можно только в том случае, если разработчик не ограничил такую возможность, например записав лок-биты, запрещающие считывание Flash памяти, или вообще отключив SPI шину. Если же разработчик – вы, и есть желание максимально защитить своё устройство от копирования – гуглите про лок-биты и отключение SPI

▶Проекты AlexGyver◀

1. Установить Arduino IDE и драйверы, как написано в гайде. Если это ваш первый раз &#8211; желательно не подключать ничего к новой плате, а загрузить пробную прошивку из гайда и убедиться, что всё загружается и работает. Если после сборки схемы прошивка перестанет загружаться &#8211; увы, схема собрана с ошибками и плата уже могла сгореть. Но она работала, мы это проверили =)

  • Если проект основан на esp8266 или Digispark &#8211; устанавливаем поддержку этих плат, как описано в гайде выше.

2. Скачать архив со страницы проекта. Ссылка всегда одна, она ведёт на прямую загрузку архива с хранилища GitHub. Когда проект обновляется (об этом может быть написано на странице проекта), ссылка на архив остаётся той же, но в нём будут уже какие-то изменённые файлы, добавлены новые версии прошивки и т.д. Все обновления указаны на странице проекта.

3. Распаковать архив. Архив имеет формат .zip, для его распаковки можно использовать встроенные инструменты операционной системы, либо популярный WinRAR. Если не распаковать архив &#8211; прошивка откроется неправильно. Я не отличаюсь буйной фантазией и всегда называю папки одинаково, вот что может быть в архиве проекта:

  • firmware &#8211; прошивки для Arduino
  • software &#8211; программы для ПК
  • libraries &#8211; библиотеки
  • schemes &#8211; схемы
  • PCB &#8211; gerber файлы печатных плат
  • docs &#8211; всякие документы
  • Android &#8211; исходники приложения
  • 3Dprint &#8211; модели для печати
  • processing &#8211; программа на Processing

4. Установить библиотеки. К прошивкам моих проектов всегда идут библиотеки, необходимые для работы кода. Библиотеки в проектах часто пересекаются, но рекомендуется ставить именно идущую в комплекте с проектом версию, так как более старые или новые могут быть несовместимы.

Содержимое папки libraries из архива помещаем в

  • С/Program Files/Arduino/libraries/ (Windows x32)
  • C/Program Files (x86)/Arduino/libraries/ (Windows x64)

Если возникнут проблемы с доступом к этой папке (на Windows 10), то библиотеки можно положить в

  • Документы/Arduino/libraries/

Примечание: к разным проектам идут разные версии одних и тех же библиотек, они не всегда совместимы. При возникновении ошибок рекомендуется удалить текущие версии и заменить их теми, которые идут в архиве.

5. Открыть скетч (так называется файл с программой). При запуске файла скетча автоматически откроется Arduino IDE. Важно: если в папке со скетчем есть несколько файлов &#8211; запускаем любой с логотипом Arduino. Остальные файлы должны подтянуться автоматически и образовать вкладки в окне программы. Если запускать скетч прямо из архива &#8211; вкладки не откроются и скомпилировать/загрузить программу будет невозможно.

Вкладки в Arduino IDE

6. Выбрать плату и порт. Выбираем в настройках программы соответствующую плату и порт куда она подключена, как в гайде выше. Важные моменты по настройкам самой платы обычно указано в описании конкретного проекта.

  • Для проектов на Arduino Nano выбираем Arduino Nano, а также Инструменты\Процессор\ATmega328p (Old Bootloader). Если вам по какой-то причине пришлют платы с новым загрузчиком – прошивка не загрузится (будет минутная загрузка и ошибка), можно попробовать сменить пункт Процессор на ATmega328p
  • Для проектов на Wemos выбираем (LOLIN)Wemos D1 R2 & mini
  • Для проектов на NodeMCU выбираем NodeMCU 1.0
  • В некоторых проектах, например GyverLamp2 (второй версии) для прошивки в esp8266 нужно выбрать плату Generic esp8266, читайте особенности загрузки на странице проекта!
  • Для проектов на Digispark порт выбирать не надо, читай инструкцию выше

blank

blank

7. Настроить программу. Очень часто в начале кода моих программ можно встретить блок настроек. Настройки обычно имеют вид

где цифра отвечает за значение настройки, менять нужно только цифру согласно комментарию.

8. Загрузить прошивку. Нажимаем стрелочку в левом верхнем углу окна программы и прошивка загружается. Не загружается? Читаем гайд выше, там описаны все возможные причины.

Загружать прошивку желательно до подключения компонентов, чтобы убедиться в том, что плата рабочая. После сборки можно прошить ещё раз, плата должна спокойно прошиться. В проектах с мощными потребителями в цепи питания платы 5V (адресная светодиодная лента, сервоприводы, моторы и проч.) необходимо подать на схему внешнее питание 5V перед подключением Arduino к компьютеру, потому что USB не обеспечит нужный ток, если потребитель его потребует &#8211; это может привести к выгоранию защитного диода на плате Arduino.

9. Если что-то не работает &#8211; читай инструкцию, в ней описан каждый шаг и решение всех проблем. Также в самом начале есть видео, где всё показано ещё более подробно.

Заметка для тех, кто не читал инструкцию и получил какую-то ошибку. Вот список самых частых причин:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *