Ошибки при программировании ардуино

Платформа Arduino – это один из самых простых путей погрузиться в мир микроконтроллеров и попробовать самому их программировать. Но однако и на этом пути вас могут подстерегать различные ошибки. Некоторые из них устранить очень просто, а на устранение других у вас могут уйти целые дни. В этой статье мы рассмотрим 10 самых распространенных ошибок при работе с платформой Arduino и способы их устранения.

Если вы начинающий в Arduino, то вначале рекомендуем вам ознакомиться с руководством по первому использованию платы Arduino для начинающих – в ней вы найдете решение самых простых ошибок, возникающих при работе с данной платой.

В этой ситуации плата Arduino, подключается к компьютеру, не распознается им. В этом случае плата Arduino не появляется в списке устройств, подключенных к компьютеру по COM портам, как показано на следующем рисунке.

Решение

Эта проблема обычно случается когда вы используете не оригинальную плату Arduino, а ее дешевые клоны, обычно китайского производства. В этих клонах Arduino вместо стандартного для оригинальных плат Arduino FTDI чипа (FT232RL) используется более дешевый чип CH340g (для преобразования USB в последовательный интерфейс). Драйверы для стандартного чипа FT232RL уже содержатся в установочном пакете Arduino IDE, поэтому при ее установке они также автоматически устанавливаются на ваш компьютер. А чтобы использовать клон платы Arduino с чипом CH340g вам необходимо предварительно скачать и установить драйвер для этого чипа – скачать его можно по следующей ссылке. Установка его крайне простая – я думаю, она не вызовет у вас никаких затруднений.

После его установки вы сможете увидеть в диспетчере устройств, к какому COM порту подключена ваша плата Arduino.

2. Плата не синхронизируется

В этом случае ваш компьютер видит подключенную к нему плату Arduino, но вы не сможете загрузить в нее код программы и вы при попытке загрузке в нее программы вместо привычного сообщения «done uploading» увидите сообщение об ошибке: “avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00”.

Решение

Ошибка синхронизации resp = 0x00 является общим ответом (ошибкой) на все проблемы, связанные с некорректной работой микроконтроллера Atmega (или вообще его неработоспособным состоянием), являющегося «сердцем» платы Arduino. Соответственно, причин этой ошибки может быть достаточно много. Мы рекомендуем вам выполнить следующую последовательность шагов чтобы попробовать устранить эту проблему:

1. Убедитесь в том, что ничего не подключено к цифровым контактам 0 и 1 платы Arduino (включая шилды).
2. Убедитесь в том, что в настройках Arduino IDE вы выбрали правильный тип платы и правильный COM порт.
3. Пару раз нажмите кнопку сброса на плате Arduino и попробуйте после этого загрузить в нее код программы.
4. Если не помогло, то отключите и заново подсоедините плату Arduino к компьютеру.
5. Закройте и снова запустите Arduino IDE.

Если ничего из перечисленного не помогло, то попробуйте подключить к своему компьютеру другую плату Arduino или же подключите вашу плату Arduino к другому компьютеру. Если вы обнаружите, что проблема в компьютере, то переустановите Arduino IDE. Иногда бывает и так, что Arduino IDE из Windows работает с глюками, а из другой операционной системы на этом же компьютере работает без проблем. Также встречаются энтузиасты, которые устанавливают Arduino IDE в операционную систему от платы Raspberry Pi, то есть работают с Arduino IDE на компьютере, который состоит из платы Raspberry Pi и монитора – они говорят, что в этом случае Arduino IDE работает гораздо лучше чем из под Windows. Также, если не хотите менять компьютер или операционную систему на нем, вместо Arduino IDE можно попробовать использовать аналогичные инструменты — оболочку PlatformIO или Arduino Web Editor (официальный онлайн инструмент, его не нужно устанавливать).

Если проблема оказалась в плате Arduino, то можно попробовать прошить ее стандартным программным обеспечением Arduino (то есть попросту сменить в ней загрузчик). Если это не помогло, то, скорее всего, вам придется использовать в своей работе другую плату Arduino.

3. Код программы не начинает исполняться при нажатии кнопки сброса (Reset)

В этом случае плата Arduino при включении питания и при нажатии кнопки сброса не начинает исполнять записанный в нее скетч, а обычно возвращается к исполнению стандартного скетча, записанного в загрузчик платы – это скетч мигания светодиодом.

Решение

Описанная проблема может возникать по достаточно большому количеству причин.

Если плата «висит» и ничего не делает, вы сначала должны убедиться в том, что вы в это же самое время не передаете ей никаких данных с компьютера по последовательному порту. При включении питания загрузчик платы первые несколько секунд проверяет не передаются ли плате по последовательному порту какие либо данные (например, не производится ли попытка загрузки в плату нового скетча). Если никакого нового скетча не поступает, то спустя несколько секунд загрузчик начинает исполнять последний скетч, загруженный в плату. Если же ваша программа периодически передает данные по последовательному порту плате, то загрузчик попросту не перейдет к исполнению последнего загруженного в плату скетча.

Если же передача данных по последовательному порту является исключительно важной частью вашего проекта, вам необходимо предусмотреть в ней задержку, необходимую для того чтобы у загрузчика было время переключиться на исполнение последнего загруженного в плату скетча. Если же у вас нет возможности сделать такую задержку, то вам необходимо будет использовать какие-нибудь внешние программаторы для загрузки кода программы в плату Arduino, которые загружают код программы в обход встроенного в плату загрузчика.

Если же плата Arduino при включении питания или нажатии кнопки сброса не зависает, а начинает исполнять встроенный в загрузчик скетч мигания светодиодом, то кардинальным способом решения этой проблемы является смена загрузчика в плате, поскольку он мог быть поврежден в результате каких-нибудь обстоятельств.

4. Invalid Device Signature Error (ошибка подписи)

Эта ошибка возникает при попытке загрузки кода программы в плату Arduino, тип которой отличается от той платы, которую вы выбрали в настройках Arduino IDE. Ошибка возникает из-за того, что подпись устройства (device signature) на используемой плате отличается от подписи того типа платы, которую вы выбрали в Arduino IDE.

Решение

Выбрать правильный тип платы Arduino в настройках Arduino IDE. Если это не помогает, то можно попробовать прошить плату последней версией загрузчика Arduino (Arduino bootloader).

5. Ошибка запуска (Launch4j Error)

Arduino IDE необходимо некоторое время для того чтобы запуститься и если после ее запуска вы на что-нибудь кликаете, то возникает ошибка Launch4J error как показано на представленном рисунке. Launch4j – это инструмент, который используется для упаковки (wrapping) приложений Java в программной среде Windows, который позволяет им исполняться как обычным программам Windows.

Arduino IDE написана на JAVA и эта ошибка возникает из-за несовместимости библиотеки Java Run Time Environment (JRE), поставляемой вместе с Arduino IDE.

Решение

Часто решить эту проблему удается простым выключением Bluetooth или WiFi на вашем компьютере. Если это не помогает, то более сложным вариантом решения данной проблемы является замена библиотеки JRE в Arduino IDE на ее последнюю версию.

6. Последовательный порт уже используется (Serial Port Already in Use)

Одна из самых простых проблем для решения. Она обычно происходит когда вы пытаетесь загрузить код программы в плату Arduino в то время когда открыто окно монитора последовательной связи (serial monitor) (но эта проблема в последних версиях Arduino IDE уже устранена) или вы пытаетесь его открыть во время обмена информацией между Arduino IDE и платой Arduino, или вы пытаетесь в это время использовать этот же самый COM порт для связи с другим устройством. То есть данная проблема возникает тогда, когда вы пытаетесь использовать последовательный порт одновременно для двух вещей.

Решение

Когда вы хотите загрузить программу в плату Arduino с помощью Arduino IDE, просто закройте (остановите работу) всех программ/приложений, которые в это же самое время могут использовать данный последовательный порт. Если в каких то программах вы не уверены, то отключите и снова подсоедините плату Arduino к компьютеру.

7. Скетч успешно загружен, но ничего не происходит

Эта проблема аналогична ранее рассмотренным проблемам. В данном случае у вас появилось сообщение, что программа успешно загружена в плату Arduino, но сама плата после этого ничего не делает.

Решение

1. Убедитесь в том, что тип выбранной в настройках Arduino IDE платы совпадает с типом платы, в которую вы загрузили программу.
2. Также подобная ошибка может быть вызвана тем, что размер загружаемого в плату скетча превышает объем ее памяти для хранения программ. Уменьшите объем скетча или используйте плату Arduino с большим объемом памяти.
3. Еще одной причиной подобной ошибки может быть сильная зашумленность цепей питания. Убедитесь в том, что питающее напряжение, подаваемое на плату, достаточно стабильно.

8. Неизвестная ошибка связи (Unsatisfied Link Error)

Очень редко возникающая ошибка. Связана с тем, что на вашем компьютере используется очень старая библиотека для последовательной связи, возможно, от какой то предыдущей версии операционной системы.

Решение

Для решения этой проблемы найдите файл comm.jar или jcl.jar в папке /System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/ или в папках на вашем компьютере, относящимся к переменным окружения CLASSPATH или PATH.

9. Размер скетча слишком большой (Sketch Too Large)

Эта ошибка происходит когда размер кода программы больше чем объем перепрограммируемой памяти (flash memory, памяти для хранения программ) используемой вами платы Arduino. К примеру, объем этой памяти в плате Arduino Uno составляет 32 Кбайта, из которых 2 Кбайта заняты загрузчиком. Если вы попытаетесь загрузить в данную плату скетч объемом более 32 Кбайт, то увидите подобную ошибку.

Решение

Для решения этой проблемы модно использовать следующие способы уменьшения объема кода программы:

1. Там, где это возможно, используйте целые типы данных (integer) вместо вещественных (float).
2. Там, где это возможно, используйте при объявлениях переменных спецификатор “const”.
3. Подключайте в программу только те библиотеки, которые вы будете использовать. Там, где это возможно, используйте облегченные версии используемых библиотек.
4. Используйте специальные алгоритмы и другие способы уменьшения объема кода программы.

Более радикальным решением этой проблемы является смена платы Arduino на плату с большим объемом памяти. Например, плату Arduino Uno можно заменить на плату Arduino Mega, или даже на плату Arduino Due.

10. Ошибка переполнения стека (java.lang.StackOverflowError)

Иногда плата Arduino не может выполнить программы, в которых используется некорректная работа со строками, например, у строковых переменных пропущены кавычки в некоторых выражениях (или функциях).

Решение

В этом случае вам необходимо тщательно проинспектировать код своей программы, обращая особое внимание на те строки, в которые используются строковые переменные (типа string). Убедитесь в том, что все кавычки присутствуют в необходимых им местах. Также убедитесь в правильном использовании слешей (косых черт).

В данной статье мы рассмотрели 10 самых распространённых ошибок при работе с Arduino. Разумеется, реальное число ошибок, которые могут возникать при работе с платами Arduino, гораздо больше чем 10, однако мы попытались в этой статье рассмотреть самые распространённые из них. Если у вас возникает какая либо ошибка, которая не рассмотрена в данной статье, можете описать ее в комментариях и мы попробуем вместе с вами ее решить.

Загрузка…

9 730 просмотров

Ошибки компиляции Arduino IDE возникают при проверке или загрузке скетча в плату, если код программы содержит ошибки, компилятор не может найти библиотеки или переменные. На самом деле, сообщение об ошибке при загрузке скетча связано с невнимательностью самого программиста. Рассмотрим в этой статье все возможные ошибки компиляции для платы Ардуино UNO R3, NANO, MEGA и пути их решения.

Произошла ошибка при загрузке скетча Ардуино

Самые простые ошибки возникают у новичков, кто только начинает разбираться с языком программирования Ардуино и делает первые попытки загрузить скетч. Если вы не нашли решение своей проблемы в статье, то напишите свой вопрос в комментариях к этой записи и мы поможем решить вашу проблему с загрузкой (бесплатно!).

avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding

Что делать в этом случае? Первым делом обратите внимание какую плату вы используете и к какому порту она подключена (смотри на скриншоте в правом нижнем углу). Необходимо сообщить Arduino IDE, какая плата используется и к какому порту она подключена. Если вы загружаете скетч в Ардуино Nano V3, но при этом в настройках указана плата Uno или Mega 2560, то вы увидите ошибку, как на скриншоте ниже.

Такая же ошибка будет возникать, если вы не укажите порт к которому подключена плата (это может быть любой COM-порт, кроме COM1). В обоих случаях вы получите сообщение — плата не отвечает (programmer is not responding). Для исправления ошибки надо на панели инструментов Arduino IDE в меню «Сервис» выбрать нужную плату и там же, через «Сервис» → «Последовательный порт» выбрать порт «COM7».

a function-definition is not allowed here before ‘{‘ token

Это значит, что в скетче вы забыли где-то закрыть фигурную скобку. Синтаксические ошибки IDE тоже распространены и связаны они просто с невнимательностью. Такие проблемы легко решаются, так как Arduino IDE даст вам подсказку, стараясь отметить номер строки, где обнаружена ошибка. На скриншоте видно, что строка с ошибкой подсвечена, а в нижнем левом углу приложения указан номер строки.

expected initializer before ‘}’ token  /  expected ‘;’ before ‘}’ token

Сообщение expected initializer before ‘}’ token говорит о том, что вы, наоборот где-то забыли открыть фигурную скобку. Arduino IDE даст вам подсказку, но если скетч довольно большой, то вам придется набраться терпения, чтобы найти неточность в коде. Ошибка при компиляции программы: expected ‘;’ before ‘}’ token говорит о том, что вы забыли поставить точку с запятой в конце командной строки.

‘что-то’ was not declared in this scope

Что за ошибка? Arduino IDE обнаружила в скетче слова, не являющиеся служебными или не были объявлены, как переменные. Например, вы забыли продекларировать переменную или задали переменную ‘DATA’, а затем по невнимательности используете ‘DAT’, которая не была продекларирована. Ошибка was not declared in this scope возникает при появлении в скетче случайных или лишних символов.

Например, на скриншоте выделено, что программист забыл продекларировать переменную ‘x’, а также неправильно написал функцию ‘analogRead’. Такая ошибка может возникнуть, если вы забудете поставить комментарий, написали функцию с ошибкой и т.д. Все ошибки также будут подсвечены, а при нескольких ошибках в скетче, сначала будет предложено исправить первую ошибку, расположенную выше.

exit status 1 ошибка компиляции для платы Arduino

Данная ошибка возникает, если вы подключаете в скетче библиотеку, которую не установили в папку libraries. Например, не установлена библиотека ИК приемника Ардуино: fatal error: IRremote.h: No such file or directory. Как исправить ошибку? Скачайте нужную библиотеку и распакуйте архив в папку C:Program FilesArduinolibraries. Если библиотека установлена, то попробуйте скачать и заменить библиотеку на новую.

Довольно часто у новичков выходит exit status 1 ошибка компиляции для платы arduino uno /genuino uno. Причин данного сообщения при загрузке скетча в плату Arduino Mega или Uno может быть огромное множество. Но все их легко исправить, достаточно внимательно перепроверить код программы. Если в этом обзоре вы не нашли решение своей проблемы, то напишите свой вопрос в комментариях к этой статье.

missing fqbn (fully qualified board name)

Ошибка возникает, если не была выбрана плата. Обратите внимание, что тип платы необходимо выбрать, даже если вы не загружаете, а, например, делаете компиляцию скетча. В Arduino IDE 2 вы можете использовать меню выбора:
— список плат, которые подключены и были идентифицированы Arduino IDE.
— или выбрать плату и порт вручную, без подключения микроконтроллера.

Синтаксические ошибки

Arduino — одна из самых удобных сред для начинающих инженеров, особенно программистов, потому что им не нужно проектировать свои системы управления и выполнять множество других действий.

Сразу после покупки они получают готовый набор библиотек на C99 и возможность при необходимости извлекать необходимые модули в открытых источниках.

Но и здесь не избежать многих проблем, которые знает каждый программист, и одна из самых неприятных — это ошибка компиляции платы Arduino nano, с которой вам придется столкнуться не один раз. Что означает эта линия, каковы причины ее появления, а главное, как быстро решить эту проблему?

Для начала стоит немного погрузиться в теорию, чтобы понять причину появления этой строчки с текстом и не грешить лишний раз, что Arduino uno не видит компьютер.

Как вы понимаете, компиляция означает преобразование кода C в машинный (двоичный) формат и преобразование нескольких функций в простые операции, чтобы их можно было выполнять через операнды встроенного процессора. Все это звучит достаточно просто, но сам процесс сборки намного сложнее, и поэтому во время этого процесса может возникнуть ошибка по десяткам причин.

Все мы привыкли, что код никогда не запускается с первого раза, и когда мы пытаемся запустить его в интерпретаторе, выскакивает десяток ошибок, которые нужно оперативно исправлять. Компилятор работает аналогично, за исключением того, что не всегда указываются причины ошибок. Поэтому рекомендуется сначала протестировать код в среде разработки, а уже потом начинать компилировать его в исполняемые файлы под Arduino.

Мы выяснили, к чему приводит этот процесс, давайте выясним, как это происходит:

1. Первое, что делает компилятор, это загружает все включенные файлы, а также изменяет определенные определения на указанное для них значение. Следовательно, это необходимо, чтобы синтаксический синтаксический анализатор не проходил через один и тот же код несколько раз. Кроме того, в зависимости от среды компилятор может заменять функции вместо их объявления или делать это после передачи синтаксическим анализатором. В случае с C99 используется второй вариант реализации, но это не так важно.
2. Затем проверьте основной синтаксис. Этот процесс выполняется в исходном скомпилированном файле, и какой-то парсер проверяет, были ли указанные функции описаны выше, подключены ли необходимые библиотеки и так далее. Он также проверяет, приводятся ли типы данных к определенным значениям для правильности. Не забывайте, что C99 использует строгую явную типизацию, и вы не можете помещать какие-либо буквальные значения в объявленную целочисленную строку. Если это замечено, сразу отобразится ошибка.
3. В зависимости от среды разработки иногда можно протестировать код, который теперь будет скомпилирован в последний раз, запустив интерпретатор соответствующим образом.
4. Последний представляет собой стек различных операций по преобразованию функций, базовых операндов и прочего в двоичный код, что может занять некоторое время. Кроме того, вся файловая структура переносится в исполняемый файл exe-шники и на этом компиляция завершается.

Как видите, процесс не так прост, как задумано, и в любой момент может возникнуть какая-то ошибка, которая прервет компиляцию. Проблема в том, что, в отличие от первых трех этапов, ошибки на последнем часто неявны, но все же не связаны с алгоритмом и логикой программы. В результате на их ремонт и очистку уходит гораздо больше времени.

Но синтаксические ошибки являются наиболее частой причиной возникновения ошибки компиляции платы Arduino nano в состоянии выхода 1. В этом случае процесс отладки часто бывает чрезвычайно простым.

Вам будет показана ошибка и строка, а также подсказка от оператора EXCEPTION, который не понравился синтаксическому анализатору. Будь то запятая или незамкнутые функциональные скобки, проблема загрузки в плату Arduino все равно возникнет.

Решение предельно простое и логичное: найти и исправить синтаксис, который не нравится машине. Часто эти сообщения появляются группами, как при тестировании, так и при компиляции, поэтому можно «заблокировать» разработку более одного раза.

Не бойтесь этого — это нормальный процесс. Все претензии отображаются на английском языке, например, часто можно увидеть следующее: не было заявлено в этой области. Что это за ошибка ардуино — на самом деле ответ уже скрыт в сообщении. Функция или переменная просто не были объявлены в области видимости.

Ошибки компиляции плат Arduino uno

Еще одна распространенная ошибка пользователей, которая вызывает вопросы, например, что делать, если Arduino не видит порт, заключается в том, что вы просто забываете настроить среду разработки. IDE Arduino была создана для всех типов плат, но, как мы указали, на каждый контроллер помещается только ограниченное количество библиотек, и их содержимое может быть разным.

Следовательно, если в меню среды вы выбрали компиляцию для неправильного MK, вероятно, вызываемая функция или метод просто не найдены в постоянной памяти, что возвращает ошибку. Как правило, в настройках указывается плата Arduino uno, поэтому не забывайте ее менять. И обратная ситуация может быть причиной проблемы с загрузкой на плату на Arduino.

Для чего нужна функция void setup()

Скачивая программу, Arduino дает возможность нашему коду участвовать в инициализации системы. Для этого нам нужно сообщить микроконтроллеру команды, которые он будет выполнять при запуске, а затем забыть о них (т.е эти команды будут выполняться только один раз при запуске системы). И для этой самой цели в нашей с вами программе нам нужно выбрать блок, в котором будут храниться эти команды void setup (), а точнее пространство внутри фигурных скобок этой функции, является таким местом внутри скетча Ардуино.

Ошибка exit status 1 при компиляции для плат uno, mega и nano

И наиболее частым сообщением для пользователей, которое появляется в среде разработки, является exit 1. И это наиболее неудобно для отладки приложения, потому что здесь нужно учитывать почти ядро ​​системы, чтобы понять, в чем заключается злополучное зрелище.

В документации указано, что это сообщение указывает на то, что Arduino ide не запускается в требуемой конфигурации, но на самом деле существует еще дюжина случаев, когда вы увидите это сообщение. Однако на самом деле не забудьте проверить системный бит, IDE и посмотреть, какие библиотеки доступны для справки в данный момент.

Синтаксис void setup()

В этом примере слово setup — это имя функции. Именно так и нужно писать именно в этом регистре. Слово перед именем описывает тип возвращаемых данных. В этом случае подпрограмма не возвращает никаких данных, поэтому нам нужно указать слово void. Все команды должны быть заключены в фигурные скобки {}.

Не забудьте поставить подтяжки! Потеря хотя бы одной круглой скобки сразу сделает всю программу непонятной для arduino. Но даже не ставьте лишние скобки — это тоже приведет к ошибке.

Ошибки библиотек

Если при компиляции скетча Arduino произошла ошибка, но ни одно из вышеперечисленных сообщений не отображалось, можно смело искать ошибку в библиотеках MK. Это самая неприятная задача для большинства программистов, ведь приходится залезать в чужой код, а без этого не обойтись.

Ведь банальная причина может заключаться в устаревшем синтаксисе загруженного плагина, а чтобы он заработал, его нужно переписывать практически с нуля. Это единственный выход из сложившейся ситуации. Но бывают и более приземленные ситуации, когда вы связали библиотеку, функции которой никогда не вызывались, или вы просто перепутали имя.

Ошибки компилятора Ардуино

Ранее последний стек действий упоминался при запуске кода через компилятор, а сейчас могут возникнуть самые страшные ошибки — ошибки в самой IDE. Здесь не может быть конкретного решения. Вам никто не запрещает зайти в самое сердце системы и самому там все проверить, но гораздо эффективнее будет вернуться к предыдущей версии программы или, наоборот, обновить.

Примеры void setup()

Чаще всего в пустой конфигурации указываются следующие инструкции:

• pinMode с указанием номера и типа контакта. Эта инструкция определяет режим работы выводов ардуино.
• Serial.begin с указанием скорости (чаще всего 9600). Эта инструкция инициализирует работу последовательного порта на указанной скорости.
• Инструкция по подключению и инициализации различных объектов библиотек arduino. Например, servo.atach (6) сообщит библиотеке, что мы подключили сервопривод к выводу 9, и код библиотеки будет выполнять все последующие действия только с этим портом.
• Инициализация глобальных переменных, если по какой-то причине это невозможно сделать при определении переменных в глобальной области видимости.
• Задайте другие настройки и начальные значения для переменных и объектов.

Если говорить о переопределении ошибки конфигурации вакуума, то она возникает, если мы подключаем модуль или скетч, в котором уже есть эта функция. Вот что вызывает ошибку

Основные ошибки

Ошибка: «avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding»

Посмотрим, что у нас за карта? Какой порт мы используем? Сообщите arduino о правильной карте и порте. Возможно, вы используете Nano, и указано Mega. Возможно, вы указали неправильный порт. Все это приводит к сообщению: «программист не отвечает».

Решение:

В Arduino IDE в меню «Сервис» выберите плату. В меню «Сервис → Последовательный порт» выберите порт.

Ошибка: «No such file or directory / exit status 1»

Включенной библиотеки нет в папке библиотек.

Решение:

Скачайте нужную библиотеку и скопируйте ее в папку с программой — например, C: Program Files Arduino libraries. Если есть библиотека, замените файлы в папке.

Поскольку я интенсивно занимаюсь разработкой в Arduino IDE, то этот вопрос меня неподдельно волновал. Почему скетч, написанный в одной версии среды разработки отказывается компилироваться в соседних версиях? Этим же вопросом меня заваливали пользователи системы Arduino Mega Server. Почему АМС компилируется в 1.6.5 и отказывается компилироваться в 1.6.4, 1.6.7 и 1.6.8?

И вот недавно, в процессе портирования Arduino Mega Server на новый контроллер Genuino 101, мне удалось разгадать эту великую загадку. И в этой статье я поделюсь с вами этим сакральным знанием и ваши скетчи после этого всегда будут успешно компилироваться. Итак…

Логика вещей

По логике вещей, код, который успешно компилируется в какой-либо версии среды разработки, например, 1.6.5, обязан компилироваться в соседних версиях IDE, ведь эти версии отличаются только в третьем знаке и представляют собой почти одно и то же, с небольшими модификациями. Но этого не происходит. Почему?

Внутренняя кухня

Чтобы это понять, нужно разобраться с тем, как формируются версии сред разработки Arduino IDE и как пользователи работают с этими средами разработки.

Начнём с пользователей. Большинство из них компилирует примитивные проекты, образно говоря, в 20 строк и с этими проектами никаких проблем не возникает. Эти проекты успешно компилируются в любой версии IDE потому, что используют только стандартные вызовы библиотечных функций и никак не модифицируют сами библиотеки.

Но сколько-нибудь развитый проект на Ардуино уже не умещается в «20 строк» и неизбежно пользуется менее распространёнными функциями из библиотек (которые более подвержены модификациям из версии в версию) и неизбежно приходят к необходимости модификации самих библиотек под свои специфические нужды проекта.

А один раз модифицировав системную библиотеку, вы становитесь её заложником и вынуждены «тащить» её за собой из версии в версию.

Теперь давайте разберёмся с тем, как формируются версии Arduino IDE. А формируются они по произволу (я подозреваю, что в конечном счёте, одного конкретного программиста, какого-нибудь Марио) выпускающей команды. И то, какая версия конкретной библиотеки будет включена в дистрибутив и в каком виде (с какими модификациями), остаётся на совести этого «Марио».

А теперь внимание, это очень важно! Выпускающая команда преследует только одну цель — чтобы дистрибутив одной версии был взаимно согласован и непротиворечив внутри себя. Их задача добиться того, чтобы все стандартные примеры работали корректно. И это всё! Задача совместимости между версиями вообще не ставится.

И поскольку 99% процентов пользователей компилирует проекты в «20 строк» этот подход прекрасно «прокатывает» на практике. А то, что сколько-нибудь серьёзные проекты не компилируются, это проблемы этих проектов. Слава Богу, теперь понятен механизм возникновения проблемы и теперь стало понятно, как с этим бороться.

Конкретный пример

Вспомним портирование АМС на Genuino 101 (работает начиная с версии 1.6.7 и выше). Тут команда Ардуино припасла для нас очередной прикол (молодцы ребята, не дают нам расслабляться).

Попытка откомпилировать проект для нового контроллера приводила к появлению множества ошибок компилятора. Анализ сообщений показал, что компилятору категорически не нравится наша Ethernet библиотека. Чем же она так не угодила компилятору?

Начинаем разбираться.

Наша библиотека: version=1.0.4 (не нравится компилятору)
Библиотека из IDE 1.6.7: version=1.0.4 (нравится компилятору)

Однако.

Наша библиотека: 31 файл (не нравится компилятору)
Библиотека из IDE 1.6.7: 31 файл (нравится компилятору)

Однако.

Наша библиотека: 123 КБ (не нравится компилятору)
Библиотека из IDE 1.6.7: 123 КБ (нравится компилятору)

Однако.

Другими словами, Марио «засунул» в IDE 1.6.7 Ethernet библиотеку с одним и тем же номером версии, что и в IDE 1.6.5, одним и тем же количеством файлов и с одним и тем же размером, но с РАЗНЫМ СОДЕРЖИМЫМ и забыл нас об этом предупредить. А это самое «разное содержимое» как паук держится своими лапками за IDE и другие библиотеки более низкого уровня (тоже модифицированные в 1.6.7).

Браво, Марио! С таким подходом ничего не будет компилироваться, кроме стандартных примеров и скетчей в 20 строк.

Практическое решение (головоломок от Ардуино)

Теперь стал кристально ясен механизм того, почему не компилируются проекты в разных версиях Arduino IDE и, соответственно, так же кристально стал ясен путь решения этой проблемы. В данном конкретном случае решение состоит из трёх частей.

• Часть первая. Нахождение работающей библиотеки. Помните, задача у выпускающей команды создать непротиворечивую версию IDE? Значит где-то должна быть работающая версия нужной нам библиотеки.
• Часть вторая. Перенесение работающей Ethernet библиотеки от шалуна Марио на её место в проекте Arduino Mega Server. Здесь нет ничего сложного — просто копируем её на место нашей неработающей в IDE 1.6.7 Ethernet библиотеки.
• Часть третья. Модификация под проект Arduino Mega Server перенесённой и заведомо работающей в IDE 1.6.7 Ethernet библиотеки.

То же самое нужно проделать со всеми некомпилирующимися библиотеками проекта (то есть найти работающую версию библиотеки из IDE и перенести её на её место в проекте и модифицировать, если это необходимо). Но в данном случае нам повезло, все остальные библиотеки заработали нормально (потому, что Марио не успел их по-тихому модифицировать, хотя мог и обязательно сделает это в новых версиях IDE, но мы уже знаем как с этим бороться).

Заключение

Вот и весь секрет успешной работы в Arduino IDE со сложными проектами. Теперь вы можете чувствовать себя во всеоружии и для вас не составит труда заставить работать ваш проект в любой версии Arduino IDE.