Erik Bartmann - Mit Arduino die elektronische Welt entdecken

Abb. 8:Was passiert im Hintergrund bei der Übertragung des Sketches zum Arduino-Board?

Wir können den Ablauf in einzelne logische Schritte unterteilen:

Es findet die Überprüfung des Sketch-Codes durch die Entwicklungsumgebung statt, um sicherzustellen, dass die C/C++-Syntax korrekt ist.

Danach wird der Code zum Compiler (der Compiler heißt übrigens AVR-GCC‌) geschickt, der daraus eine für den Mikrocontroller lesbare Sprache, die Maschinensprache , erstellt.

Im Anschluss wird der Code mit einigen Arduino-Bibliotheken, die grundlegende Funktionalitäten bereitstellen, zusammengeführt und als Ergebnis eine Intel-HEX Datei‌ erstellt. Es handelt sich dabei um eine Textdatei, die binäre Informationen für Mikrocontroller speichert. Hier zeige ich einen kurzen Ausschnitt aus dem ersten Sketch:

Abb. 9:Ausschnitt aus einer Intel-HEX Datei

Dieses Format versteht der Mikrocontroller, denn es ist seine Native Language oder Muttersprache .

Der Bootloader überträgt die Intel-HEX-Datei über USB in den Flash-Speicher des Mikrocontroller-Boards. Der sogenannte Upload-Prozess , also die Übertragung zum Board, erfolgt mit dem Programm avrdude‌ . Es ist Bestandteil der Arduino-Installation und befindet sich unter Arduino\hardware\tools\avr\bin .

Die Entwicklungsumgebung stellt eine große Anzahl‌ von Bibliotheken zur Verfügung, die bei der Installation auf deinen Computer mit installiert werden. Sie können für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke genutzt werden. In regelmäßigen Abständen werden Verbesserungen, sogenannte Aktualisierungen , zur Verfügung gestellt. Wenn die Entwicklungsumgebung derartige Updates erkennt, erfolgt ein Hinweis:

Abb. 10:Ein Hinweis über vorhandene Bibliotheken-Updates

Nach einem Mausklick auf den angezeigten Link Bibliotheken‌ öffnet sich ein neues Fenster, in dem die neuen Updates zur Auswahl angezeigt werden und die Liste der installierten Bibliotheken wird aktualisiert, was am unten angezeigten Fortschrittsbalken zu sehen ist:

Abb. 11:Eine Liste der zur Verfügung stehenden Updates

Um eine neue Bibliothek zu installieren, wird der entsprechende Eintrag mit der Maus überfahren und es erscheinen in der Regel zwei Hinweise. Zum einen werden die verfügbaren Versionen zur späteren Installation als Liste angeboten und zum anderen wird die Installieren -Schaltfläche eingeblendet:

Abb. 12:Die Installation einer neuen Bibliothek

Ist eine Bibliothek schon installiert, ist dies am grünen Schriftzug INSTALLED zu erkennen und ist dafür ein Update verfügbar, erscheint nach dem Überfahren mit der Maus die Update -Schaltfläche:

Abb. 13:Die Update-Schaltfläche erscheint

Die Bibliothekenverwaltung kann aber auch über den Menüpunkt Wer‌kzeuge | Bibliotheken verwalten...‌ erreicht werden, sodass sich das schon gezeigte Fenster öffnet.

Abb. 14:Der Aufruf der Bibliothekenverwaltung

Die Arduino-Entwicklungsumgebung kann nicht nur Arduino-Boards programmieren und kontrollieren, sondern auch Boards von anderen Herstellern, wie zum Beispiel die sehr bekannten und beliebten ESP32 oder ESP8266. Um derartige Boards in die Entwicklungsumgebung zu integrieren, muss der Boardverwalter bemüht werden, der unter dem Menüpunkt Werkzeuge | Board | Boardverwalter... zu erreichen ist:

Abb. 15:Der Aufruf der Boardverwaltung

Möchte ich zum Beispiel die Unterstützung für das megaAVR -Board meiner Arduino-Entwicklungsumgebung hinzufügen, tippe ich rechts oben den Suchbegriff megaAVR ein und das entsprechende Installationspaket wird angezeigt. Es kann dann installiert werden:

Abb. 16:Das Hinzufügen eines neuen Boards

Diese Suche kann natürlich auch bei der Bibliothekenverwaltung angewendet werden. Vielleicht bist du am ESP32 und ESP8266 interessiert und hast ESP32 in das Suchfenster eingegeben. Doch leider liefert dieser Suchbegriff kein Ergebnis und die Liste bleibt leer. Keine Panik! Das hat folgenden Hintergrund: Zahlreiche Boards von Drittherstellern liefern Informationen und Installationsdateien auf einem hauseigenen Verzeichnis. Doch wie kannst du der Arduino-Entwicklungsumgebung diese Pfade mitteilen? Ganz einfach! Ruf über den Menüpunkt Datei | Voreinstellungen das entsprechende Dialogfenster auf. Das sieht dann wie folgt aus, wobei ich den benötigten Pfad zur ESP32-Unterstützung schon eingetragen und markiert habe:

Abb. 17:Die Arduino-Voreinstellungen

Der dort einzusetzende Pfad lautet für die ESP32-Unterstützung:

https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

Für eine kombinierte beziehungsweise zusätzliche Unterstützung des ESP8266-Boards ist der folgende Eintrag dem ersten – getrennt durch ein Komma – hinzuzufügen:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Im Anschluss sind beide Boards zur Installation in die Arduino-Entwicklungsumgebung bereit. Es existiert eine Quelle an inoffiziellen Erweiterungen für sogenannte 3rd-Party-Board‌s, die unter der folgenden Adresse zu finden ist: