Многие скетчи (программы) работают с библиотеками. Библиотека облегчает работу с определённым модулем или одним из типов модулей. Например, если Вы хотите вывести текст на LCD дисплей без подключения библиотеки, то Вам нужно передать ему несколько байт команд и данных, что займет несколько строк кода, а главное, что Вам нужно знать тип микроконтроллера под управлением которого работает LCD дисплей, назначение команд которыми он управляется, знать архитектуру его памяти, адреса и назначение регистров, для чего потребуется найти и перечитать его datasheet. В то время как при написании кода с использованием библиотеки (например LiquidCrystal_I2C.h) Вы сможете вывести текст на дисплей вызвав всего одну функцию библиотеки: lcd.print("my text");
Перед тем как начать пользоваться методами и функциями библиотеки, её нужно скачать (загрузить на Ваш компьютер), установить (разместить в нужной папке) и подключить (вставить текст "#include <файл.h>" в скетч).
Скачивание библиотеки:
Если в наших уроках, описаниях или примерах используется библиотека, то мы указываем ссылку на скачивание этой библиотеки. Все наши библиотеки находятся в zip архиве, но не спешите доставать файлы из архива, это может не понадобиться, т.к. Arduino IDE сама может распаковывать архивы и размещать библиотеки в нужных папках (см. дальше).
Если Вы скачали архив библиотеки с сайта не указывая путь для сохранения файла, то скаченный (загруженный) Вами файл скорее всего находится в папке: Этот компьютер > Загрузки.
Установка библиотеки:
После того как Вы скачали (загрузили) библиотеку на свой компьютер, её нужно установить. Установить библиотеку можно вручную или сделать это средствами Arduino IDE:
Установка библиотеки средствами Arduino IDE:
Войдите в меню: Скетч > Подключить библиотеку > Добавить.ZIP библиотеку... .
В появившемся окне нажмите на иконку «Этот компьютер » и выберите папку «Загрузки ». 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 » (Open ).
На этом установка библиотеки завершена, можно приступить к её подключению в скетч.
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 запустить (открыть) Arduino IDE и можно приступать к подключению библиотеки в скетч.
Примечание: папка libraries есть не только по указанному выше пути, но и в папке программы Arduino IDE (где находится файл arduino.exe). Скопировав библиотеку в эту папку, она тоже установится, но Мы не рекомендуем это делать. 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).
Подключение библиотеки:
Для того чтобы подключить библиотеку, нужно написать всего одну строку в начале скетча: "#include <файл.h>", например:
#include
Некоторые библиотеки работают используя методы и функции других библиотек, тогда нужно подключать две библиотеки, сначала подключается та, методы и функции которой использует вторая, например:
#include
Для работы с большинством библиотек, нужно создать объект (экземпляр класса библиотеки), через который будут доступны их функции и методы, например:
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4); // lcd это объект библиотеки LiquidCrystal_I2C // через объект обращаются к функциям и методам библиотеки
Вместо lcd можно написать любое слово или сочетание букв и цифр, это название объекта через который можно обращаться к методам и функциям библиотеки. Если Вместо lcd Вы написали myLCD, то и ко всем методам и функциям библиотеки LiquidCrystal_I2C, нужно обращаться через указанное Вами имя объекта, например: myLCD.print("my text");
Примеры из библиотек:
Большинство библиотек содержат примеры. Это небольшие скетчи (программы) которые раскрывают функционал библиотеки. Наиболее удобный способ просмотра примеров, с помощью средств Arduino IDE. Выберите пункт меню: Файл > Примеры , откроется список с названиями библиотек у которых есть примеры. Наведите курсор на название библиотеки и Вы увидите список примеров содержащихся в ней, клик на примере приведёт к появлению нового окна Arduino IDE со скетчем примера.
Альтернативный способ просмотра примеров заключается в запуске файлов скетчей из папки:
путь
> libraries
> название библиотеки
> examples
> название примера
.
Поиск библиотек:
Библиотеки можно искать самостоятельно, а можно воспользоваться функционалом Arduino IDE.
Выберите пункт меню: Скетч > Подключить библиотеку > Управлять библиотеками... .
Откроется «Менеджер библиотек », в котором можно найти интересующую Вас библиотеку введя её название в строку поиска, дополнительно можно установить пункты «Тип» и «Тема».
Нажатие на описании библиотеки приведёт к появлению вкладки «Версия » и кнопки «Установка ». После нажатия на кнопку «Установка» можно приступать к подключению библиотеки в скетч "#include <файл.h>".
В библиотеке уже есть большая часть кода который вам не нужно будет писать, библиотека облегчает работу с определённым модулем или одним из их типов и ее всего лишь необходимо подключить в вашем скетче.
К примеру если вы хотите вывести текст на LCD дисплей без подключения библиотеки, то Вам нужно передать ему несколько байт команд и данных, что займет несколько строк кода, а главное, что Вам нужно знать тип микроконтроллера под управлением которого работает LCD дисплей, назначение команд которыми он управляется, знать архитектуру его памяти, адреса и назначение регистров, для чего потребуется найти и перечитать его datasheet.
В то время как при написании кода с использованием библиотеки (например LiquidCrystal_I2C.h) Вы сможете вывести текст на дисплей вызвав всего одну функцию библиотеки:
Lcd.print(“my text”);
Подключить любую библиотеку можно такой командой:
"#include <файл.h>"<файл.h> – это и есть та самая библиотека, которую мы подключаем.
Так же вы можете посмотреть пример подключения библиотеки
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 <файл.h>” в скетч).
Каждая библиотека должна содержать 2 файла с расширениями .h и .cpp .
Файлы первого типа содержат:
- описание класса,
- константы,
- переменные.
Второй тип содержит коды методов.
Дополнительно нужно понимать, что файлы .h и .cpp могут не лежать в корне скачанного архива. Также могут с основными файлами идти "keywords.txt" и папка с примерами (examples).
Как установить библиотеку?
После того как Вы скачали (загрузили) библиотеку на свой компьютер, её нужно установить. Установить библиотеку можно вручную или сделать это средствами Arduino IDE:
Установка библиотеки посредством Arduino IDE
Это мы сделаем через меню. Зайдите в меню:
Скетч – Подключить библиотеку – Добавить.ZIP библиотеку
В появившемся окне нажмите на иконку «Этот компьютер» и выберите папку «Загрузки». 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 » (Open ).
На этом установка библиотеки завершена, можно приступить к её подключению в скетч.
Важно! После установки Arduino IDE на компьютере создается отдельная папка для хранения всех библиотек. Для ОС Linux "Scetchbook", располагается в /home/. Для ОС Windows папка "Arduino", располагается в /Мои документы/.
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 запустить (открыть) Arduino IDE и можно приступать к подключению библиотеки в скетч.
Дело в том, что программа 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).
Где найти нужную библиотеку?
Для удобства на нашем сайте есть целый раздел, который так и называется - . Большинство библиотек можно найти в Интернете в открытом доступе.
Также ряд стандартных наборов можно найти на официальном сайта Ардуино: arduino.cc .
Какие библиотеки уже установлены?
Как мы уже обсуждали - сама интегрированная среда разработки уже идет с некоторым .
Есть два способа посмотреть установленные библиотеки.
Способ 1
Чтобы посмотреть какой набор уже установлен нужно перейти во вкладку:
Способ 2
Второй способ - воспользоваться меню "Скетч" и подменю "Подключить библиотеку". Таким образом можно также увидеть список библиотек.
Заходим в Скетч и выбираем Подключить библиотеку:
Скетч → Подключить библиотеку
Возможные ошибки
Иногда при установке библиотек или в процессе их использования могут возникать некоторые ошибки. Ниже разберем основные.
‘xxxx’ does not name a type
Ошибка появляется тогда, когда библиотека еще не установлена.
Также ошибка возникает если папка или библиотека имеет неправильное название.
Может быть указан неправильный адрес расположения папки или не перезапущена среда разработки Arduino IDE!
Неправильное расположение папки
Проверьте, находятся ли все библиотеки по нужному адресу. Адреса папок для разных операционных систем мы приводили выше.
Неправильное наименование библиотеки
Ошибка появляется тогда, когда имя после тега #include не соответствует названию библиотеки.
Неполная библиотека
Не хватает всех нужных файлов и папок.
Зависимости библиотеки
Необходимо подключить дополнительные зависимые библиотеки без которых правильная/корректная работа невозможна.
Освоившись с программным обеспечением Arduino, используя встроенные функции, вы можете расширить возможности вашего Arduino, используя дополнительные библиотеки.
Библиотека — это некоторый набор кода, который облегчает подключения датчика, экрана, шилда и так далее. Например, встроенная библиотека LiquidCrystal облегчает взаимодействие с . В Интернете можно найти сотни различных дополнительных библиотек. Для того, чтобы воспользоваться этими библиотеками, их нужно сначала установить.
Используем Library Manager
Чтобы установить новую библиотеку в Arduino IDE , можно воспользоваться Library Manager , который появился в версии .
В меню Эскиз выбираем Include Library → Manage Libraries...
После этого откроется менеджер библиотек и вы увидите список библиотек, которые уже установлены или готовы к установке. Уже установленные библиотеки помечены как INSTALLED .
В этом примере мы будем устанавливать библиотеку Encoder . Найдите ее в списке и выберете версию, которую вы хотели бы установить. В некоторых библиотеках вам будет доступна только одна версия, поэтому не волнуйтесь, если не увидите меню выбора версии библиотеки.
После этого появится индикатор процесса установки и после ее завершения статус библиотеки Encoder
сменится на INSTALLED
. Теперь эта библиотека станет доступной для добавления в наши программы, используя меню Эскиз → Include Library .
Импорт библиотеки в виде файла .zip
Часто библиотеки можно встретить в виде упакованной в zip -архив папки. Название этой папки является именем библиотеки. Внутри папки обязаельно будет файл .cpp и заголовочный .h файл. Также часто можно встретить файл keywords.txt , папку с кодом примеров использования этой библиотеки и другие требуемые для этой библиотеки файлы.
После скачивания библиотеки в виде zip -архива его не нужно распаковывать. Для установки запакованной библиотеки служит меню Эскиз → Include Library → Add .ZIP Library.
После этого нужно указать путь к zip -файлу библиотеки. Этот zip -файл будет распакован и помещен в папку libraries в директорию со скетчами Arduino .
Нужно отметить, что после установки библиотека становится доступной через меню Эскиз → Include Library , но для того, чтобы стали доступны файлы примеров этой библиотеки, используя меню Файл → Образцы, необходимо перезапустить Arduino IDE .
Ручная установка библиотеки
Для ручной установки библиотеки, прежде всего, нужно закрыть приложение Arduino IDE . Затем распакуйте, скаченный zip-файл. Например, мы хотим установить гипотетическую библиотеку RobotoshaArduino . Распаковав файл RobotoshaArduino.zip , мы должны получить папку RobotoshaArduino с файлами типа RobotoshaArduino.cpp и RobotoshaArduino.h внутри. Если после распаковки мы получаем файлы без папки, то нужно создать вручную папку RobotoshaArduino , поместив внутрь полученные библиотечные файлы.
После этого необходимо переместить эту папку в папку libraries , расположение которой зависит от используемой вами операционной системы.
Для Windows, по умолчанию, это:
Мои документы\Arduino\libraries
Для пользователей Mac OS X :
~/Документы/Arduino/libraries
В Linux это будет папка libraries с вашими скетчами.
Очень важно, чтобы библиотечные файлы .cpp и .h находились в отдельной папке (как в примере RobotoshaArduino ). Если поместить файлы .cpp и .h просто в папку libraries , то библиотека работать не будет.
После перезапуска Arduino IDE добавленная библиотека станет доступна для подключения ее к свои программам через меню Эскиз → Include Library .
Как вы оцениваете эту публикацию?
Доброго времени суток, уважаемые читатели и пользователи портала Трешбокс! Задавались ли вы вопросом, что такое библиотеки и зачем они нужны в программировании Arduino? В любом случае, ответы на оба эти вопроса узнаете в этой статье.
Что это такое?
Библиотека в программировании - сборник подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения.Если рассматривать ситуацию с языком Arduino - то это набор элементов кода, которые устанавливаются отдельно от среды разработки и служит для взаимодействия с каким-либо модулем или датчиком.
Для большей понятности, приводу пример. Вы подключили сервопривод к Arduino. Для того, чтобы с ним взаимодействовать, вам нужно подключить встроенную библиотеку Servo.h
. Делается это в самом начале вашего скетча при помощи команды #include Servo.h.
Библиотека Servo.h
включает в себя набор команд, для удобного управления сервоприводом.
Сервопривод
Ниже будет пример кода с объяснениями.
#include
Servo myservo; // объявляем переменную с названием myservo типа Servo
void setup() // стандартная процедура setup
{
myservo.attach(10); // команда.attach привязывает сервопривод к порту 10 (можно любой другой)
}
void loop()
{
myservo.write(0); // команда.write поворачивает вал сервопривода под нужный угол (можно от 0 до 180)
myservo.write(180); // поворачиваем вал на 180 градусов
delay(2000); // пауза 2 секунды
}
Что нужно выделить для себя из данного кода:
- С помощью // обозначается однострочный комментарий, если нужен многострочный комментарий, то помещаем его в /*… */.
- С помощью команды #include можно подключить любую библиотеку.
- Команды .attach() и .write() относятся к библиотеке Servo.h.
- Команда delay() не относится к библиотеке Servo.h, она принадлежит к стандартным командам языка Arduino.
- Перед любой командой пишется название переменной типа Servo.
- Одна переменная относится только к одному сервоприводу.
Как устанавливать библиотеки?
Для внедрения библиотеки в код, ее нужно установить, а до этого ее нужно скачать. Скачанная вами библиотека будет в виде архива, который потребуется распаковать для дальнейшей установки. Далее, папку с библиотекой необходимо перенести в папку Arduino/libraries. Подробную установку можете посмотреть ниже на скриншотах.
В случае успешной установки, в Arduino IDE вы сможете найти примеры скетчей из установленной библиотеки.
Важно сказать, что перед использованием свежеустановленной библиотеки, Arduino IDE необходимо перезагрузить.
Виды библиотек
Все библиотеки библиотеки Arduino можно разделить на несколько видов:- Стандартные (встроенные) библиотеки - те библиотеки, которые встроены в Arduino IDE. Они не нуждаются в отдельной установке и доступны для использования сразу после установки Arduino IDE.
- Дополнительные библиотеки - те библиотеки, которые не встроены в Arduino IDE. Их можно найти в интернете, например, на Github. Разработкой данных библиотек занимаются производители датчиков, в основном.
- Зависимые библиотеки - эти библиотеки относятся к дополнительным. Библиотека, которая не может работать без другой, называют зависимой.
Зачем нужны библиотеки?
Библиотеки в языке программирования Arduino нужны для упрощения кода и для работы с различными модулями. По сути, в одной команде из библиотеки скрывается несколько строчек кода, написанные создателем библиотеки. Теоретически, большинством модулей можно управлять и без библиотек, однако, написания скетча для этого займет очень много времени и сил. Но все же, управлять lcd дисплеем без помощи библиотек у вас вряд ли получится.Именно поэтому, дисплей считается одним из сложных модулей для начинающих. Давайте тогда рассмотрим пример скетча для управления дисплеем, ведь там задействовано сразу две библиотеки.
lcd дисплей с протоколом I2C
Однако, рассмотрим мы не простой текстовый дисплей, а с протоколом I2C. Протокол I2C - это небольшая черная плата на обратной стороне дисплея (вторая фотография). Эта плата вместе с соответствующей библиотекой призвана сократить строки кода и уменьшить количество проводов для подключения, ограничиваясь всего четырьмя.
#include
#include
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
/* Для того, чтобы дисплей работал, нужно найти его адрес, но мы не будем это рассматривать в данной статье. 16 - количество ячеек на строку. 4 - количество строк. Эти параметры можно менять, в зависимости от дисплея. */
void setup()
{
lcd.begin(); // включение дисплея
lcd.backlight(); // включение подсветки
lcd.print(«Hello, world!»); // вывод текста
}
void loop()
{
// Здесь ничего не пишем
}
Уверен, вы уже нашли команды относящиеся к библиотеке LiquidCrystal_I2C.h. Это .begin .backlight и .print . В этом скетче библиотека Wire.h нужна для корректной работы протокола I2C.
Итог
Библиотеки очень нужны в программировании. Они позволяют существенно упростить написание скетчей и сделать управление модулями более доступным. В этой статье мы разобрались, что такое библиотеки, как их установить и зачем они нужны. А также рассмотрели пару примеров. На этом все.Библиотеки Arduino представляют собой наиболее удобный способ разделения кода вроде кода драйверов устройств или часто используемых полезных функций.
В данном материале будет показано, как установить библиотеки Arduino для Windows, Mac OSX и Linux, а также будут рассмотрены общие проблемы, связанные с библиотеками Arduino. Статья будет полезна новичкам, впрочем, и заядлые пользователи Arduino могут узнать для кое-что новое.
Существует два типа библиотек: стандартные и пользовательские библиотеки.
Стандартные библиотеки Arduino
Среда разработки Arduino IDE поставляется вместе с набором стандартных библиотек основных полезных функций. Эти библиотеки поддерживают все примеры, включенные в IDE. Функционал стандартных библиотек включает в себя функции базовых видов коммуникации и поддерживает наиболее распространенные устройства вроде сервомоторов и символьных LCD-дисплеев. Стандартные библиотеки располагаются в каталоге Libraries (в папке с Arduino IDE). Если у вас установлены IDE разных версий, то каждая из них будет использовать свои библиотеки.
Пользовательские библиотеки
Сегодня существует большое количество библиотек для большей функциональности и для различных устройств. Такие библиотеки и драйверы зачастую доступны на Arduino Playground, Github и Google Code. Эти библиотеки желательно устанавливать в папку Libraries, которую нужно создать в общей папке с вашими скетчами. Тогда все версии IDE смогут использовать эти библиотеки. В Windows и Mac OS обычно папка со скетчами называется Arduino и располагается в папке Документы или Documents. Для Linux папка называется Sketchbook, и расположена она в /home/(username).
Версии IDE 1.0.2 создают папку Libraries автоматически, младшие версии это делать не умеют, поэтому данную процедуру нужно выполнить вручную.
Для начала откройте File-Preferences (Файл-Настройки).
Найдите расположение папки со скетчами (Sketchbook location).
Создайте там новую папку и назовите ее Libraries.
Устанавливаем библиотеки Arduino под Windows
Для начала закройте Arduino IDE, поскольку эта среда сканирует наличие библиотек только при своем запуске. Скачайте необходимую вам библиотеку в zip-архиве, например, с Github.
Откройте zip-файл и разархивируйте библиотеку в папку Libraries.
Дайте библиотеке нормальное имя. Например, IDE не воспримет библиотеку с дефисами в названии.
Запустите IDE и зайдите в File-Examples (Файл-Примеры). Там будут располагаться примеры, использующие возможности новой библиотеки.
Откройте пример и скомпилируйте его, чтобы удостовериться, что все работает правильно.
Устанавливаем библиотеки Arduino для Mac OSX
Найдите скачанную библиотеку в папке Downloads. OSX автоматически откроет zip-файл в данное месторасположение.
Перенесите библиотеку в папку Libraries.
Устанавливаем библиотеки Arduino для Linux
Закройте Arduino IDE. Скачайте zip-файл с репозитория.
Сохраните zip-файл в удобном для вас месте.
Откройте файл и распакуйте (Extract) содержимое в папку Sketchbook/Libraries.
При необходимости дайте библиотеке понятное имя без дефисов и прочих лишних символов. Перезапустите IDE и откройте один из примеров.
Его компиляция без ошибок будет означать правильность установки библиотеки.
Распространенные проблемы, связанные с библиотеками Arduino
"xxxx" does not name a type
Это наиболее частая ошибка, и связана она с тем, что компилятор не может найти библиотеку. Это может быть по следующим причинам: библиотека не установлена, неправильное расположение папки, неправильное наименование папки, неправильное наименование библиотеки, зависимости библиотеки, не перезапущена среда Arduino IDE.
Неправильное расположение папки
IDE ищет библиотеки только в папке стандартных библиотек и папке пользовательских библиотек. Библиотеки, расположенные в других местах, просто недоступны для поиска. Также библиотеку нельзя организовывать как подкаталог внутри другого каталога.
Неправильное наименование папки
Как ранее было указано, IDE не поймет названия, содержащие в себе символ ‘-‘. Обычно его заменяют на ‘_’.
Неправильное наименование библиотеки
Наименование, идущее после #include в вашей программе, должно полностью соответствовать имени библиотеки.
Неполная библиотека
Еще одной причиной, по которой библиотека может не заработать, является неполное ее скачивание с репозитория. Нужно скачивать все предлагаемые файлы и папки.
Несколько версий
Если у вас есть несколько версий библиотеки, то IDE попытается загрузить их все. Это вызовет ошибки при компиляции. Недостаточно просто переименовать библиотеки, лишние нужно убрать за пределы папки Libraries.
Зависимости библиотеки
Некоторые библиотеки зависят от других библиотек, поэтому нужно следить за тем, чтобы все необходимые библиотеки были запущены.
