Słowo na początek
Najprościej swoją przygodę z nauką programowania systemów embedded na podstawie płytki Arduino Nano zacząć od wykorzystania gotowego środowiska programistycznego jakim jest ,,Arduino IDE”. Jest to oprogramowanie przygotowane przez twórców platformy Arduino. Instalacja sprowadza się do ściągnięcia i uruchomienia odpowiedniej wersji dla naszego systemu operacyjnego z oficjalniej strony: https://www.arduino.cc/en/software/.
Jeśli nie chcemy instalować dodatkowego oprogramowania na swoim komputerze, to istnieje możliwość programowania przez przeglądarkę internetową, dokładny opis tego sposobu znajduje się na stronie https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/getting-started-web-editor. Oprogramowaniu Arduino IDE zostało przygotowane do współpracy z płytkami Arduino. Posiada przygotowane konfiguracje dla modułów, dzięki czemu wymagana konfiguracja jaką musi dokonać użytkownik, sprowadza się do wyboru odpowiedniej płytki z menu aplikacji i poru COM.
Symulator online – Wokwi
Jeśli z jakiegoś powodu nie mamy dostępu do fizycznej płytki Arduino Nano, lub chcemy poćwiczyć programowanie bez sprzętu to można skorzystać z wielu symulatorów. Jednym z nich jest symulator w wersji online dostępny pod adresem: https://wokwi.com/
Symulator Wokwi jest wyposażony w rozbudowane biblioteki elementów, dzięki którym każdy początkujący programista systemów embeded będzie mógł zapoznać się z różnymi komponentami zewnętrznymi takimi jak: przyciski, diody LED, serwomechanizmy, silnik DC, generatory dźwięku, wyświetlacze, czujniki itd. w środowisku wirtualnym. Ponadto umożliwia tworzenie własnych schematów i pisanie programu bezpośrednio w przeglądarce.
Opis interfejsu aplikacji Arduino IDE w wersji 1.8.19
Po ściągnięciu i rozpakowaniu plików uruchamiamy aplikację ,,arduino”. Po uruchomieniu, otworzy się okno aplikacji widoczne na rysunku poniżej. Aplikacja powinna być w języku polskim, jeśli chcemy korzystać z innego języka interfejsu to odpowiedniej zmiany możemy dokonać w ustawieniach programu. Górna cześć aplikacji zawiera menu umożliwiające skonfigurowanie aplikacji, zapisanie projektu, wybranie parametrów płytki itd.
Ustawianie płytki Arduino Nano
Programowanie Arduino Nano należy rozpocząć od wybrania odpowiedniej konfiguracji. Wybieramy z menu ,,Narzędzia – > Płytka…” i z rozwijanej listy dostępnych konfiguracji zaznaczamy ,,Arduino Nano” – rysunek poniżej.
Po tym kroku automatycznie zostanie utworzona odpowiednia konfiguracja z mikrokontrolerem ATmega328P, częstotliwością taktowania ustawioną na 16 MHz.
Ustawianie portu COM
Kolejnym krokiem, który musimy wykonywać przy każdym podłączeniu nowej płytki Arduino do komputera jest wybór odpowiedniego portu COM. Podłączając płytkę do komputera za pomocą kabla USB, system operacyjny wykrywa nowe urządzenie i instaluje odpowiednie sterowniki (szczegółowy opis instalacji sterowników został umieszczony w innym rozdziale). Po zainstalowaniu sterowników płytka widoczna jest w systemie jako port ,,COMn”, gdzie ,,n” to numer portu i jest przyznawany przez system operacyjny. Najczęściej jak dodajemy nowe urządzenie to numer jego portu będzie największy. Jeśli tak nie będzie, to należy wybrać inny numer. Najłatwiej zrobić to zapamiętując listę dostępnych portów COM z podłączoną płytką, następnie odłączyć płytkę od komputera i ten numer, który zniknął jest numerem naszej płytki. Port COM ustawiamy w oprogramowaniu Arduino przez wybranie z menu ,,Narzędzia -> Port” i wybranie odpowiedniego portu – rysunek poniżej. Wybrany port będzie jednocześnie pełnił rolę programatora jak i umożliwi komunikację za pomocą interfejsu UART pomiędzy mikrokontrolerem a komputerem.
Konfiguracja pokazywania szczegółowych informacji o kompilacji
Czasem warto wiedzieć, jakie operacje wykonuje kompilator w czasie kompilacji programu, zobaczyć jakie pliki i gdzie są kompilowane, jakie ustawienia itd. Domyślnie środowisko Arduino ukrywa te informacje przed użytkownikiem, musimy je ręcznie aktywować w panelu „Preferencje”. Wybieramy z menu „Pilk -> Preferencje” w otwartym oknie zaznaczamy opcję „Pokaż szczegółowe informacje podczas: kompilacji”. Zaznaczona opcja powinna wyglądać jak na rysunku poniżej.
