Что такое библиотека в ардуино
Перейти к содержимому

Что такое библиотека в ардуино

  • автор:

Что такое библиотека в ардуино

Как только вы освоитесь с программным обеспечением Ардуино и в совершенстве овладеете стандартными функциями, вам наверняка захочется расширить возможности вашего Ардуино с помощью дополнительных библиотек.

Что такое библиотека?

Библиотека — это набор функций, предназначенных для того, чтобы максимально упростить работу с различными датчиками, ЖК-экранами, модулями и пр. Например, встроенная библиотека LiquidCrystal позволяет легко взаимодействовать с символьными LCD-экранами. Существуют сотни дополнительных библиотек, которые можно скачать в Интернете. Стандартные библиотеки Ардуино и ряд наиболее часто используемых дополнительных библиотек перечислены в справке. Но перед тем, как использовать дополнительные библиотеки, необходимо сперва установить их.

Как установить библиотеку

Чаще всего библиотеки выкладываются в виде ZIP-архива или просто папки. Название этой папки является названием библиотеки. Внутри папки будет файл с расширением .cpp, файл с расширением .h, а также текстовый файл keywords.txt, папка с примерами examples и другие файлы, требуемые библиотекой.

Автоматическая установка

Начиная с версии 1.0.5, устанавливать сторонние библиотеки можно прямо в среде разработки.

Не распаковывайте скачанный архив с библиотекой — оставьте его, как есть.

В среде разработки Ардуино выберите меню Sketch > Import Library. В самом верху выпадающего списка выберите пункт Add Library (Добавить библиотеку).

Появится диалоговое окно, предлагающее вам выбрать библиотеку, которую вы хотели бы добавить. Перейдите к скачанному zip-файлу и откройте его.

Снова откройте меню Sketch > Import Library. Вы должны увидеть новую библиотеку в самом низу выпадающего списка. Теперь библиотеку можно использовать в программах.

zip-файл будет уже распакован в директории libraries внутри вашей рабочей папки Ардуино.

Примечание: после выполнения указанных действий библиотеку можно будет полноценно использовать в своих программах, однако примеры из установленной библиотеки появятся в меню File > Examples только после перезапуска среды Ардуино.

Установка вручную

Перед установкой библиотеки закройте среду разработки Ардуино.

Затем распакуйте ZIP-архив с библиотекой. Допустим, вы устанавливаете библиотеку "ArduinoParty" — распакуйте файл ArduinoParty.zip. В нем должна быть папка ArduinoParty с файлами ArduinoParty.cpp и ArduinoParty.h. (Если файлы с расширением .cpp и .h лежат не в папке, то необходимо ее создать. В данном случае вам нужно создать папку с именем ArduinoParty и перенести в нее все файлы из ZIP-архива, например — ArduinoParty.cpp и ArduinoParty.h).

Перетащите папку ArduinoParty в директорию с библиотеками Ардуино. В Windows она будет лежать примерно здесь: "My Documents\Arduino\libraries", у пользователей Mac — здесь: "Documents/Arduino/libraries", а в Linux-системах директория "libraries" будет внутри рабочей папки со скетчами.

После перемещения ваша директория с библиотеками должна выглядеть примерно так (под Windows):

My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty.cpp My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty.h My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\examples .
Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/ArduinoParty.cpp Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/ArduinoParty.h Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/examples .

и аналогично на Linux.

Помимо файлов .cpp и .h здесь могут быть и другие файлы — просто убедитесь, что все они теперь лежат здесь.

(Если файлы .cpp и .h расположены в корне папки "libraries" или вложены внутрь еще одной папки, то скачанная библиотека работать не будет. Например:

Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty.cpp and Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty\ArduinoParty.cpp

— не рабочий пример.)

Перезапустите среду Ардуино. Убедитесь, что новая библиотека появилась в меню Sketch->Import Library.

Вот и все! Вы установили библиотеку!

В основе этого урока лежит текст автора Limor Fried.

Текст данного руководства опубликован под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Примеры кода, встречающиеся в руководстве, являются свободным контентом.

Что такое библиотека в ардуино

Создание собственной библиотеки для Ардуино

Этот документ поможет разобраться, как создавать библиотеки для Ардуино. Сначала будет рассмотрена программа, генерирующая сигналы азбуки Морзе, а затем даны пояснения, как вынести ее функции в отдельную библиотеку. Использование библиотек позволяет другим людям использовать написанный вами код, а также легко обновлять его по мере выхода новых версий вашей библиотеки.

Начнем с программы, генерирующий простой сигнал азбуки Морзе:

int pin = 13; void setup() < pinMode(pin, OUTPUT); >void loop() < dot(); dot(); dot(); dash(); dash(); dash(); dot(); dot(); dot(); delay(3000); >void dot() < digitalWrite(pin, HIGH); delay(250); digitalWrite(pin, LOW); delay(250); >void dash()

Если запустить эту программу, то можно убедиться, что она подает сигнал SOS (сигнал бедствия) светодиодом, подключенным к 13 выводу.

В программе есть несколько участков, которые нам необходимо объединить в библиотеку. Во-первых, конечно же, это функции dot() и dash(), которые и формируют сигнал. Во-вторых, это переменная pin, которая используется функциями для того, чтобы знать, с каким именно выводом необходимо работать. И, наконец, в программе есть вызов функции pinMode(), которая заставляет работать указанный вывод в качестве выхода.

Пора бы сделать из нашей программы библиотеку!

Для этого вам понадобится, по меньшей мере, два файла: заголовочный файл (с расширением .h) и файл с исходным кодом (с расширением .cpp). Заголовочный файл представляет собой описание библиотеки: чаще всего, это просто список всего, что в ней есть. Файл-исходник содержит непосредственно программный код библиотеки. Назовем нашу библиотеку "Morse", соответственно, наш заголовочный файл будет "Morse.h". Давайте посмотрим, что внутри этого файла. Поначалу содержимое файла может показаться вам немного странным, однако все станет на свои места, как только вы увидите исходник, идущий "в комплекте".

Структура заголовочного файла представляет собой набор строк, каждая из которых соответствует одной функции библиотеки. Эти строки находятся внутри класса, который также может включать в себя все необходимые переменные:

class Morse < public: Morse(int pin); void dot(); void dash(); private: int _pin; >;

Класс — это просто набор функций и переменных, собранных в одном месте. Эти функции и переменные могут быть общедоступными (public) — т.е. могут вызываться людьми, работающими с вашей библиотекой, или внутренними (private) — которые видны только в пределах самого класса. У каждого класса есть специальная функция, называемая конструктором (constructor), которая предназначена для создания экземпляра (instance) класса. Конструктор имеет такое же имя, как и класс, и не возвращает никаких значений.

Помимо этого, есть еще несколько деталей, которые необходимо включить в заголовочный файл. Одна из них — это оператор #include, который позволяет подключить к нашей библиотеке стандартные типы и константы языка Ардуино (такой оператор добавляется автоматически в коде обычных программ, но в библиотеке его нужно дописать самому). Он выглядит примерно так (и располагается перед объявлением показанного выше класса):

#include "Arduino.h"

И последнее: общепринято заключать все содержимое заголовочного файла в странную конструкцию:

#ifndef Morse_h #define Morse_h // здесь располагается оператор #include и весь остальной код. #endif

По сути, это предотвращает возможные проблемы на случай, если кто-то подключит вашу библиотеку дважды.

В завершение, наверху библиотеки обычно располагают комментарий, содержащий название библиотеки, краткое описание того, что она делает, автора, дату создания и тип лицензии.

Давайте взглянем на заголовочный файл и посмотрим, что у нас получилось:

/* Morse.h - Library for flashing Morse code. Created by David A. Mellis, November 2, 2007. Released into the public domain. */ #ifndef Morse_h #define Morse_h #include "Arduino.h" class Morse < public: Morse(int pin); void dot(); void dash(); private: int _pin; >; #endif

А теперь давайте разберем содержимое исходного файла — Morse.cpp.

Вначале файла идет несколько операторов #include, которые предоставляют остальной программе доступ к стандартным функциям Ардуино и к объявлениям функций внутри заголовочного файла:

#include "Arduino.h" #include "Morse.h"

Затем идет конструктор, который описывает, что должно произойти, когда кто-то создаст экземпляр вашего класса. В данном случае пользователь указывает, какой именно вывод он хотел бы использовать. Мы конфигурируем этот вывод в качестве выхода и сохраняем его во внутреннюю переменную для последующего использования в других функциях:

Morse::Morse(int pin)

В этом коде есть непонятные моменты. Во-первых, конструкция Morse:: перед именем функции. Это значит, что функция является частью класса Morse. То же самое вы увидите при объявлении других функций этого класса. Второй момент — это знак подчеркивания в имени нашей внутренней private-переменной, _pin. Вообще-то эта переменная может иметь любой имя, главное, чтобы она соответствовала имени, объявленному в заголовочном файле. Добавление подчеркивания перед именем переменной — это общепринятая методика, применяющаяся для того, чтобы явно отличать private-переменные. Кроме того, подчеркивание позволяет программе отличить private-переменную от аргумента функции (pin в данном случае).

Далее идет сам код из первоначальной программы (ну наконец-то!). Он выглядит абсолютно точно так же, за исключением приставки Morse:: перед именами функций и переменной _pin вместо pin:

void Morse::dot() < digitalWrite(_pin, HIGH); delay(250); digitalWrite(_pin, LOW); delay(250); >void Morse::dash()

В завершение, хорошим тоном считается добавление комментария в начале исходного файла. Посмотрим что получилось:

/* Morse.cpp — Library for flashing Morse code. Created by David A. Mellis, November 2, 2007. Released into the public domain. */ #include "Arduino.h" #include "Morse.h" Morse::Morse(int pin) < pinMode(pin, OUTPUT); _pin = pin; >void Morse::dot() < digitalWrite(_pin, HIGH); delay(250); digitalWrite(_pin, LOW); delay(250); >void Morse::dash()

И это все, что необходимо сделать (есть еще некоторые возможности, но мы поговорим о них чуть позже). Теперь попробуем нашу библиотеку в действии.

Прежде всего, создайте папку Morse в директории libraries внутри вашей рабочей папки с проектами. Скопируйте или переместите файлы Morse.h и Morse.cpp в созданную папку. Теперь запустите среду разработки Ардуино — в меню Sketch > Import Library вы должны увидеть библиотеку Morse. Она будет автоматически компилироваться вместе с использующими ее программами. Если этого не произойдет — проверьте ее расширение и убедитесь, что файл действительно имеет формат .cpp или .h (без дополнительных расширений вроде .pde или .txt, например).

Попробуем переписать нашу старую программу "SOS" с использованием новой библиотеки:

#include Morse morse(13); void setup() < >void loop()

По сравнению с предыдущей версией в программе появилось несколько отличий (кроме того факта, что часть кода перенесена в библиотеку).

Во-первых, мы добавили оператор #include в начало программы, который включает библиотеку Morse в отправляемый плате код. Поэтому, если в программе библиотека больше не используется, желательно удалить #include для экономии памяти микроконтроллера.

Во-вторых, теперь мы создаем экземпляр класса Morse с именем morse:

Morse morse(13);

При выполнении этой строки (а фактически, это произойдет даже до функции setup()) будет вызван конструктор класса Morse, которому будет передан указанный здесь аргумент (в данном случае 13).

Обратите внимание, что теперь наша функция setup() пуста, поскольку вызов pinMode() в данном случае происходит внутри библиотеки (при создании экземпляра класса).

Ну и наконец, вызов функций dot() и dash() теперь необходимо предварять префиксом morse. — именем того экземпляра, который мы хотим использовать. Мы можем создать несколько экземпляров класса Morse, каждый со своим выводом, хранимым во внутренней переменной _pin только в пределах этого экземпляра. Указывая определенный экземпляр класса при вызове функции, мы тем самым задаем, переменными какого экземпляра должна оперировать та или иная функция. То есть, если у нас два экземпляра:

Morse morse(13); Morse morse2(12);

то внутри функции morse2.dot() переменная _pin будет равна 12.

При написании новой программы, вы, наверняка заметите, что среда разработки не распознает и не подсвечивает элементы созданной нами библиотеки. К сожалению, IDE Ардуино не умеет автоматически распознавать и интерпретировать то, что мы объявили внутри библиотеки (кстати, было бы хорошо добавить эту функцию), поэтому ей нужно немного помочь. Для этого создайте файл keywords.txt в директории Morse и запишите в него следующее:

Morse KEYWORD1 dash KEYWORD2 dot KEYWORD2

Каждая строка должна содержать ключевое слово, символ табуляции (не пробелы) и тип ключевого слова. Классы подсвечиваются оранжевым и должны иметь тип KEYWORD1; функции — коричневым и должны быть типа KEYWORD2. Для того, чтобы внесенные изменения вступили в силу, необходимо перезапустить среду Ардуино.

Также неплохо было бы снабдить библиотеку примером работы с ней. Для этого, создайте папку examples в директории Morse и переместите (либо скопируйте) в нее папку с нашей программой (назовем ее SOS). (Отыскать программу можно с помощью команды Sketch > Show Sketch Folder). Если вы перезапустите среду Ардуино (честно слово, это в последний раз) — то увидите пункт Library-Morse в меню File > Sketchbook > Examples с вашим примером. Можете добавить немного комментариев, объясняющих, как пользоваться вашей библиотекой.

Если вы захотите посмотреть готовую библиотеку (с примером и ключевыми словами) — можно сказать ее отсюда: Morse.zip.

На сегодня, пожалуй, это все, но в ближайшее время возможно появится расширенное руководство по созданию библиотек. А тем временем, если у вас возникнут проблемы или появятся предложения, пожалуйста, пишите их на форум.

Список библиотек Arduino

Вы уже знаете, что комьюнити Ардуино очень большое и ежедневно растёт. За время своего существования оно родило огромное количество библиотек. Я решил составить список самых необычных, интересных и полезных, ссылки ведут на гитхаб или сайт разработчика. Полного набора специализированных библиотек для работы с модулями и шилдами здесь нет! Ищутся в гугле по названию чипа, здесь я оставлял только универсальные. Библиотеки, помеченные как стандартные, скачивать не нужно!

Список составлен для библиотек, подходящих для UNO, NANO, MEGA, то есть тут нет мощных библиотек для DUE и ZERO подобных плат. Источники:

  • https://www.arduino.cc/en/reference/libraries
  • https://github.com/Lembed/Awesome-arduino/blob/master/README.md
  • https://www.arduinolibraries.info/architectures/avr

avr-libs

В состав компилятора Arduino IDE входит набор стандартных библиотек под микроконтроллеры AVR (т.н. toolchain – набор инструментов), их можно просто подключить и использовать их возможности. Полный список и документация на все либы находится здесь. Тут перечислю самые полезные и интересные (название будет ссылкой на документацию):

  • math.h – библиотека с кучей математических функций. Подключена по умолчанию
  • time.h – библиотека для работы с временем. Счёт, конвертация, временные зоны и прочее
  • avr/eeprom.h – родная библиотека для работы с EEPROM. Подробно разбирали в этом уроке
  • avr/power.h – библиотека управления потреблением МК: делитель системной частоты и включение/выключение периферии
  • avr/sleep.h – библиотека для управления режимом энергопотребления МК
  • avr/wdt.h – управление сторожевым таймером
  • util/delay.h – библиотека с задержками на базе тактов процессора (работает без таймера 0)

Время, таймеры

  • Time – счётчик времени для Ардуино, считает часы-минуты-месяцы и всё такое. Описание
  • RTCTimer – таймер для работы в паре с RTC модулем
  • GyverTimer – моя версия таймера с миллис, рекомендую! Есть мс и мкс таймеры, режим периода и таймаута, улучшенный алгоритм счёта периодов.
  • Chrono – ещё библиотека “таймера с millis()” для эффективного построения логики своего кода
  • elapsedMillis – ещё один простой таймер с millis()
  • buildTime – библиотека для получения даты и времени компиляции в явном виде
  • TimeLord – библиотека, позволяющая узнать время восхода/заката Солнца и Луны, лунные фазы, звёздное время и проч. на основе географического положения
  • GyverTimer012 – лёгкая библиотека для управления прерываниями на всех трёх таймерах ATmega328. Заменена библиотекой GyverTimers
  • GyverTimers – библиотека для управления прерываниями по всем таймерам на ATmega328 и ATmega2560 с возможностью отдельной настройки каналов. Объективно лучше следующих трёх библиотек.
  • TimerOne – библиотека для удобного ручного контроля за Таймером 1 (прерывания, ШИМ, и.т.д.)
  • MsTimer2 – библиотека для удобного ручного контроля за Таймером 2. Есть версия FlexiTimer2, которая чем-то лучше.
  • TimerThree – библиотека для удобного ручного контроля за Таймером 3

Коммуникация, интерфейсы

  • GyverBus – общение по протоколу GBUS. Двухсторонняя связь сети Ардуинок по одному проводу. Описание
  • Firmata – стандартная библиотека для общения с компьютером по протоколу Firmata. Описание
  • SoftwareSerial – стандартная библиотека для создания TTL Serial на любых двух пинах, позволяет создать дополнительный порт для общения с Bluetooth/GPS/GSM и прочими модулями с Serial коммуникацией.
  • AltSoftSerial – самая лучшая версия софтварного Serial, использует системный таймер
  • SerialCommand – лёгкая библиотека для общения через порт при помощи команд
  • CmdMessenger – мощная библиотека для общения через Serial порт, со своим парсером и кучей приколюх. Описание
  • EasyTransfer – библиотека для общения двух Ардуинок через последовательный порт
  • Streaming – вывод в порт “в стиле C++” при помощи оператора
  • OneWire – библиотека для общения по протоколу one wire, например с датчиками температуры DS18b20. Ардуино может быть “slave” для общения, читать тут
  • SerialControl – набор примеров для управления состояниями пинов при помощи Serial команд. Описание
  • MiniPirate – более мощная версия SerialControl, позволяет командами в порт крутить серво, сканировать i2c и многое другое!
  • MIDI_library – библиотека для работы с музыкальными устройствами по протоколу MIDI (через Serial, подходит любая Ардуина)
  • MIDI – MIDI библиотека от великого PaulStoffregen (через Serial, подходит любая Ардуина)
  • arcore – ещё одна библиотека для MIDI (USB-MIDI, только для Леонардо/Микро)
  • MIDIUSB – ещё одна библиотека для MIDI (USB-MIDI, только для Леонардо/Микро)
  • HIDUINO – набор инструментов для создания USB MIDI устройства
  • HID – очень мощная библиотека для создания HID устройств (мыши, клавиатуры, геймпады и другие USB контроллеры)
  • ArduinoJoystickLibrary – ещё одна библиотека для создания полноценного HID геймпада на Leonardo/Micro (ATmega32U4)
  • CPPM – библиотека для организации связи по протоколу CPPM (например RC приёмник Orange R615X)
  • PPMEncoder – декодирование и генерация PPM сигнала для RC моделей
  • PWMread – статья + библиотека для чтения PWM сигнала с приёмников RC моделей
  • TVout – библиотека для вывода графики на экран телевизора через вход AV. Описание
  • X10 – библиотека для общения по протоколу X10 по линии питания 220V. Описание тут
  • NicoHoodProtocol – универсальный протокол связи по проводу

Некоторое железо

  • GyverStepper – высокопроизводительная библиотека для управления шаговым мотором
  • AccelStepper – более интересная и качественная замена стандартной библиотеке Stepper для контроля шаговых моторчиков. Скачать можно со страницы разработчика, или вот прямая ссылка на архив.
  • AccelMotor – моя библиотека для управления мотором с энкодером (превращает обычный мотор в “шаговый” или сервомотор)
  • ServoSmooth – моё дополнение к стандартной библиотеке Servo, позволяющее управлять сервоприводом с настройкой максимальной скорости движения и разгона/торможения (как в AccelStepper, только для серво). Must have любого любителя серво манипуляторов!
  • CapacitiveSensor – библиотека для создания сенсорных кнопок (из пары компонентов рассыпухи). Описание
  • ADCTouchSensor – ещё одна версия библиотеки для создания сенсорных кнопок. Есть ещё одна, так, на всякий случай
  • TouchWheel – библиотека для создания сенсорных слайдеров и колец
  • Buzz – детектор присутствия на основе всего лишь одного провода! (измеряет ЭМ волны)
  • Bounce – библиотека антидребезга для кнопок и всего такого. Сомнительная полезность, но почитайте описание
  • oneButton – библиотека для расширенной работы с кнопкой. На мой взгляд неудобная
  • GyverButton – моя библиотека для расширенной работы с кнопкой. Очень много возможностей!
  • AdaEncoder – библиотека для работы с энкодерами
  • GyverEncoder – моя библиотека для энкодеров с кучей возможностей, поддерживает разные типы энкодеров
  • RTCLib – лёгкая библиотека, поддерживающая большинство RTC модулей
  • OV7670 – библиотека для работы с камерой на OV7670
  • IRremote – базовая библиотека для работы с ИК пультами и излучателями
  • IRLib – более расширенная версия для работы с ИК устройствами
  • IRLremote – самая чёткая библиотека для ИК пультов, работает через прерывания. 100% отработка пульта
  • keySweeper – почти готовый проект для перехвата нажатий с беспроводных клавиатур
  • USB_Host_Shield – позволяет Ардуине работать с геймпадами (PS, XBOX) и другими USB устройствами
  • Brain – библиотека для работы с NeuroSky ЭЭГ модулями
  • TinyGPS – шустрая библиотека для работы с GPS модулями
  • GyverRGB – моя библиотека для работы с RGB светодиодами и лентами
  • FadeLED – библиотека для плавного (ШИМ) мигания светодиодами с разными периодами
  • CurrentTransformer – измерение силы тока при помощи трансформатора (катушки) на проводе. Читай: токовые клещи
  • LiquidCrystal-I2C – библиотека для LCD дисплеев с I2C контроллером. Разработчик – fdebrabander
  • LiquidCrystal-I2C – библиотека для LCD дисплеев с I2C контроллером. Разработчик – johnrickman. Предыдущая вроде бы лучше
  • LiquidTWI2 – быстрая библиотека для LCD дисплеев на контроллерах MCP23008 или MCP23017
  • LCD_1602_RUS – библиотека русского шрифта для LCD дисплеев
  • LCD_1602_RUS_ALL – новая версия предыдущей библиотеки с поддержкой украинского языка
  • u8glib – библиотека для работы с монохромными LCD и OLED дисплеями
  • ucglib – библиотека для работы с цветными LCD и OLED дисплеями
  • Adafruit_SSD1306 – ещё одна библиотека для OLED дисплеев
  • Adafruit-GFX-Library – дополнение для adafruit библиотек дисплеев, позволяет выводить графику
  • SSD1306Ascii – самодостаточная и очень лёгкая библиотека для вывода текста на OLEDы
  • NeoPixelBus – библиотека для работы с адресной светодиодной лентой, адаптированная под esp8266 (NodeMCU, Wemos и др.).
  • microLED – лёгкая и простая библиотека для работы с адресной лентой
  • Gyver433 – лёгкая библиотека для отправки любых данных через радио модули 433 МГц
  • rc-switch – библиотека для работы с радио модулями 433 МГц и разными протоколами связи

Работа с данными, фильтры

  • FFT – быстрое преобразование Фурье (раскладывание звука в спектр)
  • fix_FFT – говорят пофикшенная библиотека FFT
  • FHT – быстрое преобразование Хартли (как Фурье, только ещё быстрее)
  • GyverFilters – несколько очень эффективных фильтров данных (бегущее среднее, медиана, упрощённый одномерный Калман, AB фильтр
  • TinyEKF – быстрый облегчённый вариант фильтра Калмана
  • filtering-library – несколько фильтров данных
  • Gaussian – фильтр Гаусса
  • aJson – работа с данными в формате JSON. Есть ещё Arduino JSON библиотека, и парсер потока JSON данных
  • PID – самая известная библиотека ПИД регулятора. Для неё есть дополнение – автонастройка (автотюн) параметров регулятора
  • GyverPID – моя версия PID регулятора, на мой взгляд более компактная и удобная в использовании
  • GyverRelay – библиотека релейного регулятора с гистерезисом и обратной связью по производной
  • CryptoSuite – несколько примеров шифрования данных известными шифрами
  • AESlib – библиотека для работы с AES шифрованием
  • LinkedList – работа с типом данных “связанный список”, читайте на Хабре
  • FixedPointsArduino – работа с типом данных “с фиксированной точкой” (десятичные дроби, но быстрее вычисляются)

Системные штуки

Работа с памятью

  • EEPROM – стандартная библиотека для работы с EEPROM. Рекомендую использовать более удобную EEPROMex
  • EEPROMex – более удобная библиотека для работы с EEPROM памятью. Описание
  • EEPROMWearLevel – “менеджер” EEPROM памяти, следит за количеством перезаписи ячеек
  • MemoryFree – библиотека для изучения текущей занятости SRAM памяти. Описание
  • EEWrap – библиотека позволяет использовать EEPROM как оперативную память (SRAM), т.е. для хранения переменных
  • Flash – библиотека позволяет удобно хранить/читать любые данные во Flash памяти микроконтроллера (массивы, строки с текстом…)
  • PGMWrap – ещё одна мощная библиотека для записи/чтения данных во Flash память
  • optiboot_flash – модифицированный загрузчик OptiBoot, в который добавлена возможность работать с Flash памятью во время выполнения кода (считай расширение SRAM за счёт Flash!)

Работа с пинами

  • DirectIO – более быстрая альтернатива стандартных функций чтения/записи состояния пина
  • AnalogReadFast – быстрый вариант чтения аналогового пина (21 мкс)
  • CyberLib – крутой сборник быстрых аналогов функциям Ардуино, читайте описание. Примечание: автор этой открытой библиотеки не любит, когда ей пользуются в своих проектах, так что аккуратнее.
  • GyverHacks – сборник быстрых аналогов функций Ардуино, не таких быстрых, как у CyberLib, но более привычный в использовании. Изменение частоты/разрядности ШИМ
  • SoftPWM – делаем софтверный ШИМ на разных пинах
  • PWM – библиотека, позволяющая задавать частоту ШИМ
  • GyverPWM – мощная библиотека для расширенной генерации ШИМ (только для ATmega328)
  • PinChangeInt – делаем прерывания на любом пине. Как так? Есть описание
  • PinChangeInterrupt – ещё одна библиотека (лучше), позволяющая ловить прерывания на любом пине
  • analogComp – работа с аналоговым компаратором микроконтроллера

Глубинные настройки

  • GyverHacks – помимо описанного выше, тут есть некоторые глубинные настройки, измерение опорного напряжения и температуры ядра (для ATmega328)
  • GyverTimer012 – лёгкая библиотека для управления прерываниями на всех трёх таймерах ATmega328
  • directTimers – библиотека для расширенного ручного управления таймерами на ATmega328, раскрывает все возможности и настройки таймеров
  • directADC – библиотека для расширенного ручного управления АЦП и компаратором на ATmega328, раскрывает все возможности и настройки АЦП
  • GyverPower – самая лёгкая и универсальная библиотека для управления сном, периферией и системным клоком
  • Low-Power – мощная библиотека для управления энергосбережением и спящим режимом
  • narcoleptic – ещё одна очень простая в использовании библиотека спящего режима
  • SoftwareReset – доступ к перезагрузке Ардуино “из скетча”
  • WatchDog – библиотека для работы со “сторожевым псом”, перезагружающим МК в случае зависания. Ещё вариант
  • Adafruit-Trinket-USB – библиотека эмуляции USB для ATtiny85 (плата Digispark). Имитирует клавиатуру/мышь
  • TrinketHidCombo_MEGA328 – библиотека эмуляции USB для ATmega328 (платы UNO/Nano/Pro Mini). Имитирует клавиатуру/мышь. Пример есть на форуме. Оригинальный пост на форуме. Скачать с FTP сайта. Скачать с облака Mail. Скачать с Яндекс Диска.
  • DMBS AVR lib – набор лёгких и быстрых базовых функций для работы с МК без ядра (аналог avr libs)
  • LUFA – лёгкий USB фреймворк для AVR

Ядра и загрузчики

  • megaTinyCore – мой вариант ядра для плат с ATmega168/328 на борту (UNO, Nano, Mini), основан на оригинальном ядре Arduino, стандартные функции многократно ускорены и облегчены. Рекомендуется для тяжёлых и требовательных к скорости проектов.
  • optiBoot – крутой загрузчик для Ардуино, более быстрый, лёгкий и функциональный
  • HoodLoader – загрузчик для МК 16u2 с поддержкой HID (читай: превращает оригинальную UNO в аналог Leonardo с поддержкой HID)
  • ArduinoXInput_AVR – ядро для плат на базе ATmega32U4 (Leonardo, Micro), превращающее плату в контроллер с поддержкой XInput (геймпад от Xbox). Для создания игрового контроллера также понадобится библиотека ArduinoXInput. Есть гайд на английском
  • GyverCore – лёгкое и быстрое ядро для ATmega328 (Arduino NANO), которое разработали мы с коллегой. Лёгкое и быстрое, возможность работы без загрузчика и широкий выбор вариантов тактирования и вообще системных настроек.
  • MiniCore – ядро для поддержки микроконтроллеров ATmega328, ATmega168, ATmega88, ATmega48 и ATmega8, основано на optiBoot. Одна из основных фишек – поддержка внутреннего тактового генератора!
  • MicroCore – ядро для поддержки микроконтроллеров ATtiny13, ATtiny13A and ATtiny13V с выбором частоты внутреннего тактового генератора
  • ATTinyCore – ядро для поддержки микроконтроллеров ATtiny 441/841, 44/84, 45/85, 461/861, 48/88, 828, 1634, 87, 167, опять же на базе крутого OptiBoot.
  • megaTinyCore – ядро для поддержки микроконтроллеров ATtiny 3217, 1617, 817, 417, 3216, 1616, 816, 416, 1614, 814, 414, 214, 412, 212, 1607, 807, 1606, 806, 406, 1604, 804, 404, 204, 402, 202. Новые модели шьются по UPDI, по этой теме читайте отличную статью на русском языке.
  • nanoBoot – лёгкий (512 байт) загрузчик для ATmega32xx4 с поддержкой HID

Менеджеры задач и потоков

  • ArduinoThread – библиотека для создания “потоков” – отдельно выполняемых задач по таймеру или как-то ещё
  • EventManager – библиотека для работы с событиями (опять-же таймер-вашего-кода)
  • Arduino-fsm – ещё один менеджер задач, позволяющий писать чёткий понятный код с кучей задач, выполняющихся по таймеру
  • Automaton – ещё один фреймворк для написания скетчей с задачами и таймерами. Есть вики
  • FreeRTOS – операционная система реального времени для Ардуино. Задачи, потоки…
  • Arduino_FreeRTOS – ещё одна версия RTOS
  • GyverRTOS – моя простенькая RTOS с режимом сна (на основе библиотеки Low-Power)
  • DeepSleepScheduler – менеджер задач со встроенным режимом сна

Звук и речь

  • Talkie – библиотека синтеза звука речи для создания говорящих девайсов
  • Mozzi – большая библиотека для генерации различных звуков
  • uSpeech – библиотека распознавания речи
  • TMRpcm – библиотека для воспроизведения звуковых файлов .WAV с карты памяти
  • toneAC – более продвинутая версия стандартной tone() для генерации звуковой частоты. Скачать сами файлы можно тут
  • DFPlayer – библиотека для работы с MP3 модулем DFPlayer mini
  • WTV020SD16P – работа со звуковым модулем WTV020SD16P

Разное

  • menusystem – мощный инструмент для создания меню с кучей примеров
  • LCD_Menu – готовый инструмент для создания меню на LCD Дисплеях
  • LiquidMenu – ещё один фреймворк для создания меню на LCD
  • MENWIZ – ещё один готовый вариант меню для LCD
  • MicroDebug – библиотека для удобной отладки кода
  • hoverboard-hack – немного не в тему, но это инструкция по хакингу платы ховерборда для использования её в своих целях

Полезные страницы

  • Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
  • Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
  • Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
  • Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макросы, все доступные типы данных
  • Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
  • Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
  • Поддержать автора за работу над уроками
  • Обратная связь – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ([email protected])

Библиотеки Arduino: подключение, установка, импорт.

Библиотеки Ардуино IDE

Что такое библиотеки?

Библиотека — это программный код, который помогает взаимодействовать с периферийными устройствами, такими как датчики, модули, экраны и т. д. Вы можете использовать встроенные функции библиотек, чтобы сделать процесс кодирования намного проще. Библиотеки уменьшают трудозатраты на написании скетча, предоставляя простые функции кода. Например, если вы хотите подключить ЖК-дисплей к Arduino Uno , вы можете просто использовать библиотеку, в которой определены простые функции для взаимодействия с дисплеем. В дальнейшем эти функции просто вставляются в скетч, заменяя собой сложные и массивные коды.

Плата Ардуино, подключение библиотек.

Вопрос «как подключить библиотеку в Ардуино IDE» беспокоит многих начинающих пользователей плат Arduino. Процесс подключения незамысловатый, и выполняется буквально в пару кликов. Рассмотрим на примере подключение библиотеки Arduino для серво машин.

  • Кликаем в меню программы на пункт «Скетч».
  • Далее находим в выпадающем меню пункт «Подключить библиотеку» и наводим на него курсор.
  • В следующем выпадающем меню мы видим перечень установленных библиотек. Выбираем ту библиотеку, которая необходима нам, в нашем случае «Servo».

Если у вас возникают проблемы с навигацией по IDE, или ваш IDE не русифицирован, рекомендую ознакомиться с описанием Arduino IDE.

Ардуино установка библиотек

Вот и все, в окне редактора кода мы видим необходимую нам библиотеку и можем продолжить писать код.

Подключение библиотеки Ардуино

Как добавить библиотеку в Ардуино IDE?

Часто возникают случаи когда мы не находим в списке предустановленных библиотек необходимую нам библиотеку. Возникает задача, как установить библиотеку Ардуино. Для решения этой задачи существую три метода:

  1. Установка библиотеки из менеджера библиотек в IDE.
  2. Импорт библиотеки из zip-файла.
  3. Добавления файла библиотеки вручную.

Установка библиотеки из менеджера библиотек в IDE.

  • Открываем программное обеспечение Arduino IDE.
  • Переходим в меню «Скетч» и жмем «Подключить библиотеку».
  • Кликаем на «Управлять библиотеками…».

Arduino подключение библиотек

  • Видим официальный список библиотек. Используя, поиск по наименованию и или фильтр по типу и по теме находим необходимую библиотеку.
  • Жмем на необходимую библиотеку, появляется номер версии и кнопка установить. При необходимости можем выбрать предыдущую версию библиотеки.
  • Кликаем установить.

Как загрузить библиотеку в Ардуино

Поздравляю, библиотека установлена. Переходим в меню Скетч\Подключить библиотеку, в выпадающем списке видим нашу установленную библиотеку.

Импорт библиотеки из zip-файла.

Часто возникает необходимость установить библиотеку, отсутствующую в списке менеджера библиотек, как же тогда загрузить библиотеку в ардуино IDE. Да очень просто. С помощью поисковиков, таких как Яндекс или Google находим в интернете нужную нам библиотеку и скачиваем на ПК в zip-файле. Не забудьте, куда скачали файл. Далее:

  • Открываем программное обеспечение Arduino IDE.
  • Переходим в меню «Скетч» и жмем «Подключить библиотеку».
  • Кликаем «Добавить .zip библиотеку».

Как установить библиотеку Arduino

  • Далее указываем на наш загруженный файл.
  • Жмем «Open».

Как добавить библиотеку в Ардуино

Теперь вы можете найти эту библиотеку в опции «Включить библиотеку» и использовать по назначению.

Добавления файла библиотеки вручную.

Ручная загрузка библиотеки в ардуино IDE подразумевает сохранение папки с файлами библиотеки в папку Ардуино IDE «libraries». Таких папок две. Первая находится по адресу:

  • 64-битная версия Windows – C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries
  • 32-битная версия Windows – C:\Program Files\Arduino\libraries

Вторая папка там, где вы указали в настройках Ардуино IDE. Если вы не указывали, куда сохранять библиотеки, то по умолчанию эта папка находится по адресу Документы/Arduino.

Сохранять библиотеки рекомендую в первой паке, так как ее адрес не содержит кириллицы, соответственно это исключает возникновение каких либо проблем. Сохранять библиотеку в папку «libraries» надо так чтобы сохраняемая папка с названием библиотеки на латинице содержала файлы с расширениями .h, .cpp, файл keywords, папка examples и др.
Если все сделано правильно в меню Скетч\Подключить библиотеку вы сможете найти установленную вами библиотеку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *