PlatformIO и Visual Studio Code для программирования Arduino, ESP32, Maixduino и не только

В этой статье приведены пошаговые инструкции по установке и настройке расширения PlatformIO в Visual Studio Code для дальнейшего программирования Arduino, ESP32, ESP8266, Maixduino, Raspberry Pi и не только.

Visual Studio Code

Visual Studio Code — редактор исходного кода (IDE, Integrated Development Environment), основан на Electron, разработанный Microsoft для Windows, Linux и macOS. Позиционируется как «лёгкий» редактор кода для кроссплатформенной разработки веб- и облачных приложений. Включает в себя отладчик, инструменты для работы с Git, подсветку синтаксиса, IntelliSense и средства для рефакторинга. Имеет широкие возможности для кастомизации: пользовательские темы, сочетания клавиш и файлы конфигурации. Распространяется бесплатно, разрабатывается как программное обеспечение с открытым исходным кодом.

VS Code также имеет множество доступных расширений, которые улучшают его функциональные возможности. Одним из таких расширений является PlatformIO.

Установка Visual Studio Code

Загрузить VS Code можно бесплатно с официального сайта, Здесь вы можете выбрать, на какую операционную систему вы хотите установить VS Code.

Если у вас есть право администратора и хотите установить Visual Studio Code для всех пользователей, тогда вам нужно скачать версию «System Installer«. Если вам нужно установить IDE только для текущего пользователя, вам необходимо скачать «User Installer«.

Как только IDE будет загружена, дважды щелкните на exe-файл для установки. При нажатии на исполняемый файл должно отобразиться следующее лицензионное соглашение:

Выберите I accept the agreement и нажмите Next.

Вы можете изменить место установки VS Code, нажав на кнопку Browse, но в большинстве случаев подойдет местоположение по умолчанию. Нажмите кнопку Next.

Здесь можно сохранить значения по умолчанию. Нажмите Next.

Диалоговое окно дополнительных задач позволяет связать VS Code с большинством типов программных файлов, таких как *.cpp, *.py или *.ino. Это может быть полезно для быстрого запуска VS Code при двойном щелчке по файлу с которым нужно работать. Убедитесь, что выбран Add to Path. Нажмите кнопку Next.

Приведенный выше скриншот — краткое изложение того, куда и как VS Code будет установлен. Чтобы начать установку, нажмите Install.

Если установка прошла успешно, вы должны увидеть диалоговое окно — см. выше.

При первом запуске вы увидите такое окно (см. ниже):

PlatformIO

PlatformIO — это open-source экосистема для разработки. Поддерживает множество платформ, с подробным списком которых вы можете ознакомиться на официальном сайте (во вкладке Boards (см. ниже) вы сможете найти список всех поддерживаемых устройств), в нем присутствуют все основные популярные микроконтроллеры: Arduino, PIC32, AVR, ESP32, ESP8266, Maixduino, Raspberry Pi и т.п..

PlatformIO может использоваться с VS Code для предоставления мощного набора инструментов, которые помогут вам в разработке на Ардуино. Из этого материала вы узнаете как установить расширение PlatformIO для дальнейшей разработки под платы Arduino.

Установка PlatformIO в VS Code

Чтобы установить расширение PlatformIO, нужно Открыть средство просмотра расширений, нажав Ctrl+Shift+X и набрать PlatformIO в строке поиска, выбрать первый найденный результат и установить, нажав кнопку Install, как показано на рисунке ниже.
Установка PlatformIO может занять немного времени. Во время установки PlatformIO может запросить установку Python (появится уведомление в нижнем правом углу, см. ниже).
Нажмите Install Python, чтобы начать установку Python.
Нажмите Open, чтобы открыть ссылку с инструкциями по установке Python. Пожалуйста, выберите Add Python to Path (см. ниже), в противном случае команда python будет недоступна.

Вернитесь в окно Visual Studio Code и нажмите кнопку Try again (см. ниже).

После завершения установки появится уведомление в нижнем правом углу (см. ниже), что нужно перезагрузить IDE для завершения процесса.

После перезагрузки значок PlatformIO (см. ниже) должен появиться в левом поле Visual Studio Code.

Установка Arduino Framework

Следующим шагом является загрузка платформы Atmel AVR (Arduino), Espressif 32 (ESP32) и т.п. в Visual Studio Code. Нажмите на значок PlatformIO в левом поле, чтобы открыть меню Quick Access (или нажмите на домик в самом низу). Выберите Platforms, а затем Embedded, как показано на рисунке ниже.

При нажатии на Atmel AVR откроется страница установки (см. ниже), нажмите кнопку Install для продолжения.

После установки появится сообщение (см. ниже) о том, что платформа была успешно установлена.

Установка библиотек

PlatformIO имеет простую систему для установки сторонних библиотек (аналогично Arduino IDE), которая доступна через панель быстрого доступа. Выберите Libraries в меню PlatformIO (см. ниже) и найдите библиотеку, которую вы хотите установить. Затем нажмите кнопку Install.

Создание и загрузка примера Blink

PlatformIO может автоматически определять, на каком порту установлен ваш Arduino Uno. Чтобы всё работало, нам необходимо подключить нашу плату к USB-порту до запуска Visual Studio Code.

Вы можете получить доступ к стандартному набору примеров Arduino, выбрав PIO Home в меню быстрого доступа платформы (см. ниже), а затем выбрав Project Examples.

После чего открывается выпадающий список, в котором перечислены все примеры. Выберите arduino-blink и нажмите Import.

Visual Studio Code теперь должен открыть проект blink. Структура папок отличается от структуры стандартного проекта Arduino, где расширение файлов .ino. Основной файл исходного кода называется blink.cpp и хранится в папке src (см. ниже).

Выбрав Devices в меню быстрого доступа платформы (см. ниже), вы сможете найти список COM-портов.

В конце нужно будет редактировать файл platformio.ini. Выберите этот файл в проводнике и замените его содержимое следующим:

[env:uno]
platform = atmelavr
framework = arduino
board = uno

; COM-порт для загрузки
upload_port = COM5

Если у вас подключено несколько плат Arduino, вам нужно явно указать COM-порт платы, для загрузки.

Сборка и загрузка

Существуют удобные ярлыки для создания и загрузки скетча, доступные на нижней синей панели Visual Studio Code. Просто наведите курсор мыши на значок, чтобы увидеть его функциональность (см. ниже).

Чтобы собрать (скомпилировать) проект, нажмите значок галочки, а чтобы загрузить его на свою плату — значок стрелки. Результаты отображаются в терминале. На панели задач также есть ярлык для последовательного монитора.

Материалы

Visual Studio Code — Википедия
Настройка Visual Studio Code для работы с Arduino
Используем Platform IO в Visual Studio Code для программирования Arduino
Platform-IO is a new generation ecosystem for embedded development — Platform IO 4.3.0b1 documentation
Install Python Interpreter