Arduino

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Arduino は柔軟で手軽なハードウェアとソフトウェアによる、オープンソースの電子工作プロトタイププラットフォームです。芸術家やデザイナー、ホビイスト、その他インタラクティブな機器や環境を作成したい全ての人を対象としています。詳細は Arduino HomePage を見て下さい。

インストール

  • arduino パッケージをインストールしてください。オフラインドキュメントは arduino-docs パッケージでインストールできます。
  • ユーザーを uucplock グループに追加してください (詳しくは次のセクションを参照: #シリアル通信)。
  • cdc_acm モジュールをロードする必要があります。
# modprobe cdc_acm
  • PKGBUILD の arch=('i686' 'x86_64') 行に 'armv6h' を追加して arch=('i686' 'x86_64' 'armv6h') とすることで Raspberry Pi 上でもビルドできます。

AVR ボード

Arduino Uno などの AVR 基盤を使用する場合、任意で arduino-avr-core をインストールすることで古い avr-core の代わりに Arch Linux の上流の avr-gcc を使うことができます。古い arduino-core を使いたい場合 ボードマネージャでインストール する必要があります。"Tools>Board" メニューからコアをいつでも切り替えられます。

Arduino Due / Yun

Arduino DueArduino Yun は Arduino IDE バージョン 1.5 以上を必要とします。

Pinoccio Scout

Pinoccio Scouts も Arduino IDE を使ってプログラムすることが可能です。手順は こちら に記載されています。もしくは、AUR から arduino-pinoccioAUR をインストールすることもできます。

Intel Galileo

Intel Galileo ボードを Arduino IDE で使用したい場合、"Tools->Board->Boards Manager" から Galileo ツールのパッケージをダウンロードしてください。こちらの github の投稿 に従ってフィックスを適用できます。

Arm7 デバイス

こちら に対処方法が載っています。

RedBear Duo

perl-archive-zip をインストールしないと crc32 に関するエラーが表示されます。

設定

シリアル通信

arduino ボードはシリアル接続や USB シリアル接続によってコンピュータと通信します。そのためシリアルデバイスファイルへの読み書きアクセス権がユーザーに必要となります。Udevuucp グループによって所有されている /dev/tts/ にファイルを作成するためユーザーを uucp グループに追加することで必要な読み書き権限が与えられます。デフォルトの Java IDE を使用する場合は、ユーザーを lock グループに追加して /var/lock/lockdev にアクセスできるようにしてください。

# gpasswd -a $USER uucp
# gpasswd -a $USER lock
ノート: 変更を適用するには、一度ログアウトしてから再度ログインする必要があります。

Arduino にアップロードを行う前に、Tools メニューからシリアルポート、ボード、プロセッサを適切に設定してください。

stty

準備:

# stty -F /dev/ttyACM0 cs8 9600 ignbrk -brkint -imaxbel -opost -onlcr -isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echoctl -echoke noflsh -ixon -crtscts

コマンドの後に改行せずにターミナルからコマンドを送信:

# echo -n "Hello World" > /dev/ttyACM0
ノート: As autoreset on serial connection is activated by default on most boards, you need to disable this feature if you want to communicate directly with your board with the last command instead of a terminal emulator (arduino IDE, screen, picocom...). If you have a Leonardo board, you are not concerned by this, because it does not autoreset. If you have a Uno board, connect a 10 µF capacitor between the RESET and GND pins. If you have another board, connect a 120 ohms resistor between the RESET and 5V pins. See http://playground.arduino.cc/Main/DisablingAutoResetOnSerialConnection for more details.

Arduino からの出力を読み込み:

$ cat /dev/ttyACM0

Arduino-Builder

arduino-builder コマンドラインツールを使って Arduino のスケッチをビルドすることもできます。上流の avr-gccavrdudearduino-avr-core を使用するには設定ファイルの作成が必要です:

build.options.json
{
    "fqbn": "archlinux-arduino:avr:uno",
    "hardwareFolders": "/usr/share/arduino/hardware",
    "toolsFolders": "/usr/bin"
}

スケッチをコンパイルするには:

$ arduino-builder -build-options-file build.options.json blink.ino

あるいはコマンドラインでオプションを渡す場合:

$ arduino-builder -fqbn archlinux-arduino:avr:uno -hardware /usr/share/arduino/hardware -tools /usr/bin blink.ino

他の IDE

ArduIDE

ArduIDE は Arduino 用の Qt ベース IDE です。AURarduide-gitAUR からインストールできます。

ターミナルから作業したい場合、複数の選択肢が存在します。

Arduino-CMake

arduino-cmakeCMake を使うことで複数のビルド環境でコマンドラインから Arduino のファームウェアをビルドすることができます。CMake があなたのニーズに合わせたビルド環境を生成し、お好きなツールを使用できます。シンプルな Makefile から Eclipse, Visual Studio, XCode などのプロジェクトまであらゆるビルド環境を準備可能です。

必要なパッケージ: cmake, arduino, avr-gcc, avr-binutils, avr-libc, avrdude

gnoduino

gnoduinoAUR はオリジナルの Arduino IDE を GNOME 用にした実装で AUR からインストールできます。オリジナルの Arduino IDE ソフトウェアは Java で書かれています。gnoduino は Python で実装されており、GNOME を対象にしています。ただし xfce4 など他の WM でも動作します。軽量であることを謳っていますが、オリジナルの Arduino IDE と互換性は維持しています。ソースエディタは gtksourceview をベースとしています。

Ino

Ino は arduino ハードウェアを使うためのコマンドラインツールキットです。inoAURAUR からインストールできます。

Ino/etc/avrdude/avrdude.conf にある avrdude.conf ファイルを確認しますが、(avrdude のインストール時に) pacman はこのファイルを /etc/avrdude.conf に配置します。Ino が何かエラーを表示するときは /etc/avrdude ディレクトリを作成してシンボリックリンクを作ってください:

# ln -s /etc/avrdude.conf /etc/avrdude/avrdude.conf

Makefile

ノート: Update 2015-03-23. Due to recent changes in Arduino ≥v1.5, many old Makefiles do not work without some modification. A simple Makefile for Arduino version 1.5+ can be found on GitHub.

Arduino IDE を使用する代わりに他のエディタと Makefile を使用することができます。

Arduino をプログラムするためのディレクトリをセットアップして、ディレクトリに Makefile をコピーしてください。Makefile のコピーは /usr/share/arduino/hardware/cores/arduino/Makefile から取得できます。

設定にあわせて多少修正が必要です。Makefile には豊富に説明が付いています。以下は編集が必要な行の一例です:

PORT = usually /dev/ttyUSBx, where x is the usb serial port your arduino is plugged into
TARGET = your sketch's name
ARDUINO = /usr/share/arduino/lib/targets/arduino

スケッチでコールするライブラリにあわせて、ライブラリの一部をコンパイルする必要があります。SRC と CXXSRC を編集して必要なライブラリを記述してください。

編集したら make && make upload でボードからスケッチを実行できるようになります。

Arduino-mk

arduino-mkAUR は Makefile を使用するもうひとつのアプローチです。Arduino.mk を include するローカルな Makefile を作成することができます。使い方は プロジェクトページ を見てください。

Arduino 1.5 の場合、以下のローカル Makefile を試してください (Arduino 1.5 のライブラリディレクトリの構造は少し変わっています):

ARDUINO_DIR = /usr/share/arduino
ARDMK_DIR = /usr/share/arduino
AVR_TOOLS_DIR = /usr
ARDUINO_CORE_PATH = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/cores/arduino
BOARDS_TXT = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/boards.txt
ARDUINO_VAR_PATH = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/variants
BOOTLOADER_PARENT = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/bootloaders

BOARD_TAG    = uno
ARDUINO_LIBS =

include /usr/share/arduino/Arduino.mk

場合によっては avr-libcavrdude のインストールが必要です。

Scons

sconsarscons を組み合わせて使うことでコマンドラインから簡単に Arduino プロジェクトをコンパイル・アップロードすることができます。Scons は python で作成されておりシリアルインターフェイスを使うのに python-pyserial が必要です。python-pyserialscons をインストールしてください。

パッケージをインストールすると必要な依存パッケージも一緒にインストールされます。上記のように Arduino 本体も必要なのでインストールしてください。プロジェクトディレクトリを作成したら (例: test)、新しいディレクトリに arduino のプロジェクトファイルを作成します。ディレクトリと同じ名前を付けて拡張子に .ino を追加してください (例: test.ino)。arscons から SConstruct スクリプトを取得してディレクトリに配置します。スクリプトの中身を確認して、必要であれば編集してください。中身は python スクリプトです。プロジェクトを編集したら、以下を実行:

$ scons                # This will build the project
$ scons upload         # This will upload the project to your Arduino

PlatformIO

PlatformIO は複数のハードウェアプラットフォームのスケッチをビルド・アップロードすることができる python ツールです。現在、Arduino/AVR ベースの基盤、TI MSP430 や TI TM4C12x ボードに対応しています。近い将来、ライブラリ機能も追加して GitHub から直接ライブラリを検索できるようにすることを開発者は予定しています。

インストール

platformioAUR または platformio-gitAUR パッケージをインストールしてください。

使用方法

$ platformio platforms install atmelavr
$ platformio init
$ vim platformio.ini
#
# Atmel AVR based board + Arduino Wiring Framework
#
[env:ArduinoMega2560]
platform = atmelavr
framework = arduino
board = megaatmega2560   
upload_port = /dev/ttyACM0 
targets = upload
$ platformio run

Emacs

Emacs を IDE として設定することができます。

AUR から emacs-arduino-mode-gitAUR パッケージをインストールして emacs で arduino-mode を有効にしてください。

init スクリプトに追加:

~/.emacs
;; arduino-mode
(require 'cl)
(autoload 'arduino-mode "arduino-mode" "Arduino editing mode." t)
(add-to-list 'auto-mode-alist '("\.ino$" . arduino-mode))

Arduino-mk (上を参照) と M-x compile make upload を使うことでスケッチをコンパイル・アップロードできます。

参照: [1]

トラブルシューティング

Version 1.6

2014年10月5日現在、サードパーティ製のツールの多くは Arduino 1.0 (arduino10AUR) でしか動作しません。一部のツールだけが Arduino バージョン 1.6 (arduino) 以降でも動作します。ツールが動作しない場合はバージョンを確認してください。

Arduino デバイスの永続的な命名

複数の arduino を使っている場合、接続した順番で /dev/ttyUSB[0-9] という名前がデバイスに付けられているのに気づくかもしれません。IDE では大した問題ではありませんが、バックグラウンドで arduino プロジェクトと通信するようなソフトウェアをプログラムする場合、鬱陶しく感じられるでしょう。以下の udev ルールを使うことで arduino に固定のシンボリックリンクを割り当てることができます:

/etc/udev/rules.d/52-arduino.rules
SUBSYSTEMS=="usb", KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6001", SYMLINK+="sensors/ftdi_%s{serial}"

これで arduino に /dev/sensors/ftdi_A700dzaF のような名前でアクセスできるようになります。もっと意味のある名前をデバイスに付けたい場合:

/etc/udev/rules.d/52-arduino.rules
SUBSYSTEMS=="usb", KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6001", ATTRS{serial}=="A700dzaF", SYMLINK+="arduino/nano"

上記で指定したシリアル番号のデバイスのシンボリックリンクが /dev/arduino/nano に作成されます。変更を適用するのに arduino を切断して再接続したり次のコマンドを実行する必要はありません: udevadm trigger

一般的な idVendor/idProduct の組み合わせはディストリビューションパッケージの hardware/arduino/avr/boards.txt で確認できます。中には Arduino プラットフォーム以外のデバイスも含まれています (FTDI)。serial 属性を使うことでデバイスを区別することが可能です。

シリアルポートを開くときのエラー

IDE を起動したときシリアルポートが確認できても、アップロード時に TX/RX の LED が点灯しないことがあります。シリアルモニターで変更したボーレートが間違っている可能性があります。~/.arduino/preferences.txt を編集して serial.debug_rate を 115200 などの値にしてください。

Uno/Mega2560 を使用する

Arduino Uno と Mega2560 にはオンボード USB インターフェイス (Atmel 8U2) が存在しシリアルデータを受け取ります。そのため、デバイスを接続したときに cdc-acm カーネルモジュールによって作成される /dev/ttyACM0 からアクセスすることが可能です。

シリアル接続をするには 8U2 ファームウェアのアップデートが必要な場合があります。詳しくは [2] の #11 を確認してください。現在書き込むことができない Arduino の掲示板では、Uno を DFU にする方法が書かれている画像を見つけることができます。アカウントがなくて画像を閲覧できない場合、[3] を見てください。

Uno をループバックモードにして115200ボーで Arduino のシリアルモニターに文字列を打ち込むことで機能のテストができます。文字列が返ってくるはずです。ループバックにするには、デジタル側でピン 0 -> 1 をショートさせてリセットボタンを押すか、入力する際に GND -> RESET ピンをショートさせてください。

ウィンドウマネージャでアプリケーションのサイズが変更できない、メニューがすぐ閉じる

Java#他のウィンドウマネージャになりすますを見てください。

参照