Как установить библиотеку Ардуино

Рассказываем о том, как установить библиотеку Ардуино, где ее взять, способах установки для использования в проектах или в устройстве.

Зачем нужны библиотеки

В Arduino IDE многие скетчи работают с библиотеками, в которых уже есть большая часть кода который не нужно писать.

Кроме того, для различных модулей и датчиков существуют их собственные библиотеки, которые облегчают работу с ними, а саму библиотеку всего лишь необходимо подключить в Ардуино в вашем скетче.

Допустим, у нас есть задача вывести текст на ЖК-дисплей без подключения библиотеки. Для этого нам нужно:

• передать несколько байт команд и данных, что займет несколько строк кода,
• знать тип микроконтроллера под управлением которого работает LCD дисплей,
• назначение команд которыми он управляется,
• знать архитектуру памяти, адреса и назначение регистров, для чего потребуется найти и перечитать его datasheet.

Легче всего будет установить библиотеку Ардуино LiquidCrystal, добавить в скетч и одной строкой вывести текст на ЖК-дисплей:

Где взять библиотеки

Библиотеки для Ардуино можно найти и скачать в трех основных местах:

1. В разделе Библиотеки сайта АрдуиноПлюс.ру.
2. На сайте arduinolibraries.info.
3. В «Менеджере библиотек» среды Arduino IDE.
4. На сайте GitHub.com.

Для удобства на нашем сайте есть целый раздел, который так и называется — Библиотеки Ардуино. В своих уроках мы как, правило, приводим ссылки на используемые библиотеки в проекте.

После того как Вы скачали (загрузили) библиотеку на свой компьютер, её нужно установить в Ардуино.

Установка библиотеки

Установку библиотек в Ардуино можно двумя основными способами:

1. Через «Менеджера библиотек» среды разработки Arduino IDE.
2. Вручную через скачивание и установку нужной библиотеки.

Установка библиотеки через Arduino IDE

Первый способ установки библиотеки в Ардуино — это использование среды разработки и меню этой программы.

Конечно же, у вас должна быть установлена среда разработки на вашем компьютере.

Скетч –> Подключить библиотеку –> Добавить .ZIP библиотеку

В появившемся окне нажмите на иконку «Этот компьютер» и выберите папку «Загрузки».

Стандартные библиотеки Arduino находятся в:

Дополнительные библиотеки в:

Библиотеки, установленные через менеджер лежат в:

Стандартное ядро Ардуино:

Для другого ядра:

Если при скачивании ZIP архива с сайта, Вы указывали путь для сохранения файла, то вместо папки «Загрузки» укажите путь к файлу.

Выберите ZIP-файл библиотеки, который Вы скачали. Название файла может не соответствовать названию библиотеки.

После чего нажмите на кнопку «Открыть» (англ. — Open).

На этом установка библиотеки завершена, можно приступить к её подключению в скетч. О подключении библиотеки к проекту — читайте ниже.

Установка библиотеки вручную

Распакуйте скаченный Вами ZIP-архив и поместите папку (имя папки обычно совпадает с названием библиотеки) из данного архива в папку:

Этот компьютер -> Документы -> Arduino -> libraries

Если во время копирования Arduino IDE была запущена (открыта), то нужно закрыть все окна этой программы.

После чего можно запустить (открыть) заново среду разработки и приступать к подключению библиотеки в скетч.

Дело в том, что программа Arduino IDE постоянно развивается и количество её версий постоянно растёт. Если Вы захотите установить новую версию Arduino IDE, то библиотеки находящиеся в папке:

Этот компьютер -> Документы -> Arduino -> libraries

будут доступны и в старой, и в новой (установленной) версии Arduino IDE, а библиотеки находящиеся в папке libraries программы Arduino IDE старой версии (которая была установлена ранее) будут доступны только в ней (пока Вы их не скопируете в новую).

Установка с GitHub

Есть еще один вариант — забирать библиотеки непосредственно с GitHub.com.

Этот проект контроля версий имеет огромную популярность и огромную базу библиотек, примеров кода, скетчей и т.п. и по различным языкам программирования и направлениям.

Например, Git-репозиторий компании Adafruit — github.com/adafruit.

Или вот пример репозитория библиотеки IRLremote на нашем сайте или на Github.

На GitHub любой репозиторий можно клонировать или скачать себе на компьютер в виде ZIP-архива.

Для этого нажимаем на Code и затем Download ZIP:

Стоит сказать, что раньше была кнопка Clone or download.

Нажав Download ZIP вы скачаете последнюю версию репозитория со всеми файлами, даже теми, которые вам могут не пригодиться.

Кроме того, вы можете скачать отдельные релизы (версии) библиотеки через вкладку Releases:

На вкладке Releases вы найдете исходный код (Source Code) для скачивания:

В случае, если вам нужно скачать только один файл, то мы находим этот файл в репозитории, нажимаем на него и видим в верхнем меню блока с кодом файла кнопку Raw, жмем на неё:

Какие библиотеки уже установлены?

Интегрированная среда разработки Arduino IDE уже идет с некоторым набором встроенных библиотек.

Есть два способа посмотреть установленные библиотеки.

Способ 1

Чтобы посмотреть какой набор уже установлен нужно перейти во вкладку:

Файл -> Примеры (File -> Example)

Далее прокрутите вниз и вы увидите установленный набор библиотек (на рисунке ниже выделен красным):

Способ 2

Второй способ через который также можно увидеть список библиотек — воспользоваться меню «Скетч» и подменю «Подключить библиотеку».

Заходим в «Скетч» и выбираем «Подключить библиотеку«:

Скетч -> Подключить библиотеку

Подключение библиотеки

Подключить любую библиотеку можно одной командой:

– это и есть имя той библиотеки, которую вы хотите подключить.

Например, в статье Wi-Fi WebServer на WeMos D1 R2 мы подключаем библиотеку ESP8266WiFi.h следующим образом:

Дополнительные примеры подключения библиотек:

Кроме того, есть вариант размещения библиотеки в одной папке проекта со скетчем, т.е. файл библиотеки располагается рядом с файлом .ino.

Тогда для подключения библиотеки мы используем кавычки:

В таком варианте подключения компилятор сперва проверит наличие библиотеки в паке со скетчем. Такой вид подключения нужен только в том случае, если в код библиотеки вносятся изменения, необходимые только для этого проекта.

Но важно понимать — такой способ не подходит для библиотек со множеством файлов.

Файлы библиотек (из чего состоит)

Итак, перед тем как начать пользоваться методами и функциями библиотеки, её нужно:

• скачать(загрузить на Ваш компьютер),
• установить(разместить в нужной папке),
• подключить(вставить текст #include в скетч).

Каждая библиотека должна содержать 2 файла с расширениями .h и .cpp.

Файлы первого типа (.h) содержат:

Второй тип (.cpp) содержит коды методов.

Дополнительно нужно понимать, что файлы .h и .cpp могут не лежать в корне скачанного архива.

library.properties (файл) — файл с информацией о библиотеке для менеджеров библиотек и различных агрегаторв. Данный файл содержит:

src (папка) — в ней находятся основные файлы библиотеки — .h, .cpp, .c.

examples (папка) – здесь находятся примеры использования библиотеки.

Библиотеки с примерами

Многие библиотеки могут идти с примерами работы. Такие примеры демонстрируют работу библиотеки после установки библиотеки в Ардуино и показывают её функциональные возможности.

В Arduino IDE переходим в меню:

Файл -> Примеры

В этом меню вы сможете увидеть какие библиотеки идут с примерами, если наведете курсор на имя библиотеки:

Можно также попробовать запустить файлы скетчей из папки библиотеки:

путь -> libraries -> название библиотеки -> examples -> название примера

Поиск библиотек

Искать библиотеки можно вручную или через среду разработки Ардуино IDE (Integrated development environment).

Переходим в меню среды:

Скетч -> Подключить библиотеку -> Управлять библиотеками

Выглядите это так:

Мы откроем «Менеджер библиотек», о котором мы говорили выше.

Здесь мы увидим поле поиска и два выпадающих меню с названиями Тип и Тема. Введя в поисковое поле нужное название библиотеки нам Менеджер покажет подходящие варианты библиотек.

Выбираем библиотеку и видим появления кнопок Версия и Установка:

Далее жмем Установка и потом уже подключаем библиотеку в скетч нашего проекта:

Возможные ошибки и конфликты

Иногда при установке библиотек или в процессе их использования могут возникать некоторые ошибки. Ниже разберем основные.

Очень часто помогает установка Arduino IDE с чистого листа и удаление всех файлов предыдущей версии.

Установка Arduino в Windows 10

Рассмотрим процесс установки и работы Arduino в Windows 10 для разных плат (Uno, Nano, Mega) по шагам, разберем основные проблемы.

Три способа установки IDE Arduino

В Windows есть 3 способа установить IDE на свой компьютер:

1. Скачать и запустить программу установки (все версии Windows): рекомендуемый способ. Программа установки также устанавливает драйверы, но только в том случае, если у вас есть права администратора учетной записи Windows.
2. Скачать .zip архив (также для всех версий Windows): для случаев, когда у вас нет прав администратора. Вам придется установить драйверы вручную.
3. Скачать и установить IDE как приложение из Магазина Windows (только для Windows 10): это быстро и просто, но не рекомендуется. Этот вариант, вероятно, установит более старую версию, которая, вероятно, имеет некоторые проблемы.

Установка с помощью установщика

Мы выбираем рекомендуемый вариант для Windows 10 и используем автоматический установщик, чтобы максимально упростить работу.

Сначала вы можете перейти на страницу скачивания на нашем сайте или перейти на официальную страницу загрузок Arduino и выберите «Установщик Windows» (англ. — Windows Installer).

На следующей странице выберите «Просто скачать» (JUST DOWNLOAD) или «Содействовать & скачать» (CONTRIBUTE & DOWNLOAD). Теперь будет скачана программа установки.

Запустите только что загруженный .exe-файл. Выберите «Да» (Yes), чтобы программа установки могла вносить изменения в ваш компьютер. Затем примите лицензионное соглашение.

Выберите компоненты для установки (рекомендуется оставить все выбранными).

Выберите папку для установки (рекомендуется оставить по умолчанию) и нажмите «Установить» (install).

Подождите, пока установщик завершит установку.

Далее щелкните Установить (Install), чтобы установить драйверы Adafruit. После этого нажмите кнопку «Установить» (Install), чтобы установить драйвер USB. И далее нажмите снова кнопку «Установить» (Install), чтобы установить второй драйвер USB.

Теперь можно запускать Arduino IDE в Windows 10.

После запуска вы сможете увидеть IDE в работе:

Установка драйверов в Windows вручную

Данная инструкция относятся к Windows 7, Vista и Windows 10. Они действительны также для Windows XP с небольшими различиями в диалоговых окнах.

В инструкции будет упомянута только плата Arduino Leonardo, но такая же процедура действительна для всех плат Arduino.

Подключите плату и дождитесь, пока Windows начнет процесс установки драйвера.

Если установщик не запускается автоматически, перейдите в Диспетчер устройств Windows:

Пуск -> Панель управления -> Оборудование

Или для английского языка в Win 10 путь будет такой:

Start -> Control Panel -> Hardware

Найдите в списке Arduino Leonardo. Щелкните правой кнопкой мыши и выберите «Обновить драйвер» (англ. — Update driver).

На следующем экране выберите «Найти на моем компьютере драйверы» (Browse my computer for driver software) и нажмите «Далее» (Next).

Щелкните кнопку «Обзор…» (Browse. ). Появится другое диалоговое окно: перейдите в папку с только что загруженным программным обеспечением Arduino. Выберите папку с драйверами (drivers) и нажмите OK, затем нажмите Next.

Вы получите уведомление о том, что плата не прошла тестирование Windows Logo. Нажмите на кнопку Продолжить в любом случае (Continue Anyway).

Через несколько секунд появится окно с сообщением, что мастер завершил установку программного обеспечения для Arduino Leonardo в Windows 10. Нажмите кнопку «Закрыть» (Close).

Установка драйвера Arduino Mega в Windows 10

Для установки драйверов Меги шаги будут очень похожими на шаги для любой другой платы. Можно заранее установить Windows-версию сервера LANforge. Процесс будет выглядеть таким образом:

1. Перейдите по ссылке выше на официальный сайт Arduino, чтобы скачать последнюю версию драйвера.

2. Скачайте zip-файл Arduino IDE на рабочий стол. Щелкните правой кнопкой мыши → Извлечь все… (Extract All…), чтобы разархивировать содержимое в папку на рабочем столе. Этот процесс требует, чтобы вы управляли как администратор.

3. Переход к диспетчеру устройств (Device Manager).

• Нажмите Ctrl + F для поиска
• Ищем устройство (Device)

• Выберите диспетчер устройств (Device Manager)
• В окне диспетчера устройств щелкните правой кнопкой мыши на компьютер и выберите пункт «Сканировать на предмет изменений оборудования» (Scan for hardware changes).

6. Если вы нашли ранее установленный драйвер, удалите его. Особенно, если это обозначено как Windows Arduino Mega.

• Щелкните правой кнопкой мыши → Удалить (Uninstall)

• Выберите «Удалить программное обеспечение драйвера для этого устройства» (Delete the driver software for this device) и нажмите ОК.

• Щелкните компьютер правой кнопкой мыши и выберите пункт Сканировать на предмет изменений оборудования (Scan for Hardware Changes).
• Возможно, вам придется отключить и подключить аттенюатор.
• Если контекстное меню не позволяет вам изменить драйверы, перезагрузите систему.

7. Установите драйвер Arduino IDE

• В диспетчере устройств (Device Manager) щелкните правой кнопкой мыши «Неизвестное устройство» (Unknown Device) и выберите «Обновить программное обеспечение драйвера…» (Update Driver Software…)

8. Выберите «Найти на моем компьютере драйверы» (Browse my computer for driver software):

• Перейдите в «Desktop\arduino-1.8.9\drivers» и нажмите ОК. Версия Arduino IDE у вас может отличаться.
• Нажмите «Далее» (Next)

Вы увидите подтверждение обновления программного обеспечения драйвера. Щелкните «Закрыть» (Close).

Вам не нужно перезагружать вашу систему, чтобы запустить аттенюатор.

Основные проблемы в Windows 10

• Arduino IDE (Windows 10) вылетает или перестает работать при запуске программы

Бывает ситуация, когда Arduino IDE (версия 1.8.12) вылетает при запуске. При запуске arduino_debug.exe получаем это сообщение об ошибке.

Удаление файлов конфигурации package_index.json и package_esp32_index.json ничего не дает.

Из вариантов решения можно попробовать следующее.

После установки бета-версии (arduino beta1.9-BUILD-119) у многих не возникает никаких проблем.

Также многим помогает Сборка Nightly (ссылка).

Таким образом мы приходим к выводу, что в случае вылета программы в Windows 10 помогает использование последней бета-версии Arduino IDE. Даже для плат ESP8266 она работает нормально.

Еще одной причиной проблемы может быть блокировка со стороны антивируса. Это тоже хорошо бы проверить.