Nachdem wir Ihnen im ersten Teil der Arduino-Serie Besonderheiten der Plattform näher gebracht haben, liegt das Augenmerk dieses Artikels auf der kostenlosen Entwicklungsumgebung, die Arduino IDE genannt wird. Bei der Open Source Software, die mittlerweile in der Version 1.6.5 erhältlich ist, steht die Benutzerfreundlichkeit im Vordergrund. Eine klar strukturierte, aufgeräumte Oberfläche hilft Einsteigern, sich schnell in der Welt der Mikrocontroller-Programmierung zurechtzufinden. Sollten Sie verschiedene Arduino Boards verwenden, müssen Sie keine neue Software installieren und sich nicht an eine neue IDE gewöhnen – die Arduino IDE wird für die Programmierung aller offiziellen Arduino Boards verwendet. Möchten Sie mit Arduino zertifizierte Geräten, wie dem Intel Galileo Board, arbeiten, müssen Sie in der neuesten Version lediglich ein Zusatzpaket für die jeweilige Hardware installieren.

Installation

Die Installationsdateien der Arduino IDE sind auf der Arduino Homepage unter dem Menüpunkt “Download” zu finden. Für die Installation auf einem Mac oder Windows Computer können Sie das dort angebotene Installationspaket problemlos verwenden. Wenn Sie mit dem Betriebssystem Linux arbeiten, sollte Sie zuerst überprüfen, ob in der Packetverwaltung Ihres Betriebssystems ein für Ihre Linux Distribution angepasstes Installationspaket bereit steht. Schritt für Schritt Anleitung für viele Linux Distributionen, sowie Mac und Windows Systeme stehen auf der Arduino Seite unter “Learning”, “Getting started” zur Verfügung. Eine Installationsanleitung für das Intel Galileo-Board wird in kürze auf EEWeb Germany veröffentlicht. Schauen Sie daher bald wieder bei uns vorbei!

Oberfläche

Haben Sie die Installation der IDE erfolgreich abgeschlossen, starten Sie diese. Nach kurzer Wartezeit erscheint das in Abbildung 1 gezeigte Benutzerinterface. Beim Design der Oberfläche wurde besonderen Wert darauf gelegt, dass die Oberfläche nicht überladen ist, sich der Nutzer schnell zurecht findet und er die Software gerne benutzt. Verwenden Sie zum Programmieren Ihrer Arduinos mehrere Computer mit unterschiedlichen Betriebssystemen, müssen Sie sich nicht umstellen - das Design der Benutzeroberfläche ist auf Linux, Mac und Windows nahezu identisch.

Im folgenden Abschnitt werden die Funktionen deshalb anhand von Screenshots der Arduino IDE für Windows Systeme erklärt. Die hier angegebenen Informationen sind jedoch auch auf die Arduino IDE Versionen für die Betriebssysteme Linux und Mac Computer anwendbar.

Abbildung 1: Arduino IDE - die Entwicklungsumgebung für Arduino Systeme

1 - Verifizieren

Beim Verifizieren wird überprüft, ob Ihr Programm, das im Codefenster links der Nummer 8 zu finden ist, Fehler enthält. Hierzu wird der Code für den Mikrocontroller auf dem Arduino übersetzt, was auch auch kompilieren genannt wird. Ist Ihr Source Code korrekt, werden Ihnen im Terminalfenster, das mit der Nummer 9 gekennzeichnet ist, Angaben über die Größe Ihres Programms angezeigt und es wird errechnet, wie viel Prozent des Arduino Speichers mit dem Programm belegt werden würde.

Abbildung 2: Das Terminalfenster der Arduino IDE zeigt einen Fehler im Programmcode

Enthält Ihr Programm Fehler, werden diese dort ebenfalls angezeigt und Sie bekommen hilfreiche Hinweise, wie Sie die Fehler finden und beheben können.

Die letzte Zeile des in Abbildung 2 gezeigten Fehlers verrät Ihnen, dass Sie den Sketch, der in der Datei “sketch_feb17a.ino” gespeichert ist, übersetzen möchten. Die Dateiendung .ino zeigt an, dass der Dateiinhalt ein Arduino Sketch ist. Analysiert man mit Hilfe den angegebenen Informationen des Source Code wird man feststellen, dass für das erste Zeichen in Zeile 9 eine geschweifte Klammer “}” erwartet wurde, diese jedoch nicht gefunden wurde. Bevor Sie ein Programm auf den Arduino laden können, müssen Sie nach diesem Prinzip alle angezeigten Fehler abarbeiten.

2 - Hochladen

Beim Hochladen wird Ihr Programm zuerst verifiziert, wie dies gerade beschrieben wurde. Ist dies erfolgreich, wird anschließend die beim Übersetzen erzeugte Binärdatei auf den Mikrocontroller des Arduinos Boards übertragen.

3 - Neu

Der Button “Neu” öffnet ein neues, leeres Textfenster, in dem Sie programmieren werden. Bei diesem Vorgang wird Ihr bisheriges Codefenster geschlossen. Wie Sie neben dem aktuellen, weitere Sketches öffnen können, wird später in diesem Artikel beschrieben.

4 - Öffnen

Mit dem Öffnen-Button können Sie entweder einen Sketch laden, der auf Ihrer Festplatte oder einem externen Medium gespeichert wurde, oder eines der vielen vorinstallierten Beispiele öffnen.

5 - Speichern

Mit dieser Funktion können Sie ihr Programm an einem beliebigen Ort auf Ihrem Computer speichern.

6 - Serieller Monitor

Der serielle Monitor kann genutzt werden, um Ausgaben, die Sie im Source Code Ihres Programmes definiert haben, anzuzeigen. Dies können beispielsweise Messwerte von Sensoren sein, die Sie zu Debugging-Zwecken auf Ihrem Computer anzeigen lassen möchten. Weiter können Sie Befehle an den Arduino zu schicken. Beides muss vorher programmiert und auf den Arduino übertragen werden. Wie dies im Detail umgesetzt werden kann, wird in einem der folgenden Artikel dieser Reihe erklärt.

7 - Tab Verwaltung

Mit diesem Button können Sie in verschiedenen Tabs verschiedene Sketches öffnen, diese verwalten, umbenennen und schließen. Das Prinzip der Tabs kommt Ihnen vielleicht aus Ihrem Browser bekannt vor.

8 - Codefenster

Im Codefenster wird der Source Code des aktuell geöffneten Sketches angezeigt. Weiter können Sie Ihr Programm hier modifizieren und erweitern.

9 - Terminalfenster

Das Terminalfenster, das in Abbildung 2 zu sehen ist, zeigt Ihnen verschiedene Mitteilungen an; dies kann unter anderem ein Fehler in Ihrem Programmcode sein, der beim Übersetzen entdeckt wurde und daraufhin angezeigt wird. Weiter wird Ihnen wird angezeigt, wenn das Übersetzen erfolgreich durchgeführt wurde oder Ihr Programm erfolgreich auf den Arduino übertragen wurde. Weiter wird eine Fehlermeldung angezeigt, wenn Sie den Seriellen Monitor öffnen möchten, die IDE Ihren Arduino jedoch nicht finden kann.

10 - Aktuelle Zeile

Die Zahl am linken unteren Bildrand zeigt Ihnen an, in welcher Zeile sich Ihr Cursor befindet. Diese Information ist hilfreich wenn es darum geht, die im Terminalfenster angezeigten Fehler aufzuspüren und zu beheben.

11 - Board und Verbindungseinstellungen

In der rechten unteren Ecke wird das Arduino Board angezeigt, das in der Arduino IDE konfiguriert wurde. Hier sollte immer der Typ des Gerätes stehen, das Sie benutzen. Ist dies nicht der Fall, müssen Sie diesen im Menü anpassen, bevor Sie das erste mal ein Programm auf Ihren Arduino laden. Der rechte Teil der Information zeigt an, an welchem Anschluss Ihr Arduino erwartet wird. Stimmt dieser nicht mit dem Port überein, an dem Ihr Arduino angeschlossen ist, kann keine Verbindung zwischen der IDE und dem Arduino aufgebaut werden und Sie müssen eine Anpassung vornehmen.

Sind Sie nicht sicher, an welchem COM Port Ihr Arduino angeschlossen ist? Entfernen Sie hierzu zuerst Ihren Arduino. Navigieren Sie jetzt im Menü zum Punkt Werkzeuge und Serieller Port und notieren Sie die sich darin befindlichen Einträge. Verbinden Sie Ihren Arduino anschließend wieder mit Ihrem Computer. Unter dem Menüpunkt Serieller Port sollte sich nun ein weiteres Gerät befinden - Ihr Arduino. Um den korrekten Port auszuwählen, wählen Sie den neuen Eintrag mit einem Klick aus.

Menüleiste

Neben den zahlreichen Einstellungsmöglichkeiten, die zum schnellen Zugriff direkt in der Oberfläche untergebracht wurden, verstecken sich in der Menüleiste weitere Funktionalitäten.

Datei

Hinter dem Menüpunkt “Datei” verstecken sich neben den dort üblichen Funktionen wie Neu, Öffnen und Speichern, das “Sketchbook”, welches der standardmäßige Ort zum Speichern Ihrer Programme ist. Die “Beispielsektion” enthält Beispielprogramme für Ihren Arduino und einige Shields. Außerdem finden Sie hier noch die Druckfunktion, mit der Sie Ihr Programm ausdrucken können.

Bearbeiten

Unter Bearbeiten finden Sie unter anderem Funktionen wie Kopieren, Einfügen, Suchen, Zeile ein- oder auskommentieren, sowie Zeile hinein- oder herausrücken. Besonders bei großen und komplexen Programmen ist es wichtig, dass Sie die Kommentarfunktion nutzen, um die Funktionalität einzelner Programmzeilen oder -teile zu beschreiben. Weiter sollten Sie darauf achten, dass Sie Ihren Programmcode leserlich gestalten - richtig platzierte Einrückungen helfen dabei enorm. Der Menüpunkt “Automatische Formatierung”, der unter “Werkzeuge” zu finden ist, nimmt Ihnen diese Arbeit größtenteils ab. Wenn Sie mehr über Coding Standards erfahren möchten, suchen Sie mit Hilfe Ihrer bevorzugten Internet-Suchmaschine nach den Stichworten “C Coding Standard” oder “C++ Coding Standard”.

Sketch

Unter Sketch können Sie Ihren Source Code übersetzen lassen, den Sketch Ordner anzeigen lassen oder eigene sowie vorgefertigte C-Bibliotheken in Ihr Programm einbinden.

Werkzeuge

In den Werkzeugen finden sich Tools wie die Automatische Formatierung, die Ihren Programmcode automatisch leserlich strukturiert. Das Archivieren des Sketches erstellt im Ordner, in der die ino-Datei zu finden ist, ein ZIP, das den aktuellen Stand Ihres Programmes in komprimierter Form enthält. Unter Platine finden Sie alle aktuell von Ihrer Arduino IDE unterstützten Boards - hier müssen Sie die Platine auswählen, die Sie benutzen. Ist Ihre Hardware nicht aufgeführt? Im Boards Manager können Sie die Unterstützung für weitere Boards aus dem Internet nachladen. Unter dem Punkt Port sind die seriellen Anschlüsse Ihres PCs aufgelistet und Sie müssen festlegen, an welchem Ihr Arduino angeschlossen ist. Wenn Sie einen anderen Programmer nutzen, können Sie diesen unter dem gleichnamigen Punkt auswählen. Möchten Sie einen ATmega Mikrocontroller als Arduino nutzen, müssen Sie zuerst den Arduino Bootloader auf den Controller übertragen - diese Funktionalität versteckt sich hinter dem Menüpunkt Bootloader brennen. Weitere Informationen zu diesem Thema erhalten Sie im Bootloader Tutorial auf der Arduino Webseite.

Möchten Sie das gerade erworbene Wissen anwenden und Ihrem Arduino leben einhauchen? Schauen Sie bald wieder bei uns vorbei!

Von Markus Webert

Artikel Quellen:

avatar

Sie müssen sich anmelden um einen Kommentar zu veröffentlichen

avatar

Sie müssen sich anmelden um einen Kommentar zu veröffentlichen