PlatformIO: Erste Schritte

Hallo und willkommen zum heutigen Beitrag.

Als erstes möchte ich mich bei allen unseren Lesern für das rege Feedback zu unserem Artikel „PlatformIO Installation“ bedanken.

Viele haben den Artikel gelesen, und auch die Software installiert.

Daher möchte ich heute ein Paar kleine Tipps zum Einstieg geben.

1. Bibliotheken finden und installieren

In der Arduino IDE gibt es die praktische Bibliotheksverwaltung. Dieser ermöglicht es recht einfach nach Bibliotheken zu suchen, diese zu installieren, und auch auf den aktuellsten Stand zu halten.
Eine ähnliche Funktion bietet die Schaltfläche „Libraries“ in PlatformIO:

Als erstes möchte ich meine bevorzugte Bibliothek zur Ansteuerung von Displays installieren: U8g2 von OliKraus. Dazu gebe ich in der Suchleiste den Namen der Bibliothek ein: „U8g2“ und bestätige die Eingabe mit Enter, oder klicke auf das Lupensymbol:

Der erste Treffer ist die gewünschte Bibliothek. Durch einen Klick auf die Bibliothek gelangen wir auf die Übersichtsseite der Bibliothek. An dieser Stelle werden alle wichtigen Informationen zur Bibliothek angezeigt, und wir können die gewünschte Version auswählen (in der Regel nehme ich die aktuellste), und durch einen klick auf die Schaltfläche „Install“ können wir die Bibliothek installieren.

Nach wenigen Augenblicken erscheint die Meldung „Congrats! U8g2 @ 2.23.x has been successfully installed!“.

Mit einem Klick auf den Reiter „Installed“ können wir sehen welche Bibliotheken installiert sind, und diese bei Bedarf auch wieder entfernen. Mit einem Klick auf „Reveal“ wird der Dateimanager geöffnet und zeigt uns den Ordner mit den installierten Bibliotheken an.

Die Bibliotheken werden also nicht mehr in den eigenen Dokumenten unter „C:\Users\<Name>\Documents\Arduino\libraries“ installiert, sondern unter „C:\Users\<Name>\.platformio\lib“.

2. Ein erstes eigenes Projekt erstellen

Bevor wir die installierte Bibliothek verwenden können, müssen wir ein Projekt erstellen.
Dazu gehen wir oben auf die Schaltfläche „Home“, und klicken bei „Quick Access“ auf „+ New project“.

 

Im nächsten Fenster vergeben wir einen Namen, und wählen den Mikrocontroller aus. Ich nehme in dem Beispiel unseren Nano V3 – also gebe ich bei „Board“ Nano ein, und wähle „Arduino Nano ATmega328“. Den Eintrag für „Framework“ belasse ich auf „Arduino“. Erfahrene Anwender können hier je nach Board zwischen anderen Frameworks wählen.

Nun wird das Projekt erstellt. Dies kann einige Minuten dauern, vor allem dann wenn es das erste Projekt mit einem bestimmten Mikrocontroller ist, und alle benötigten Dateien aus dem Internet heruntergeladen werden müssen.

Danach erscheint auf der linken Seite der Explorer, und unser Projekt „OLED-TEST“ wird angezeigt. Wenn wir „src“ aufklappen sehen wir eine Datei mit dem Namen „main.cpp“. Dies entspricht unserem leeren Arduino Sketch, mit „void Setup()“ und „void loop()“.

Ganz unten im blauen Statusbalken tauchen eine Vielzahl an kleinen Symbolen auf. Dies sind Schaltflächen, und erlauben uns Zugriff auf verschiedene Funktionen. Mittels „Build“ können wir den Code kompilieren. „Upload“ lädt den kompilierten Code auf den Mikrocontroller hoch.

Testweise kompiliere ich den leeren sketch und lade ihn hoch. In der Konsole erscheint folgende Ausgabe:
 

> Executing task: C:\Users\chrisp\.platformio\penv\Scripts\platformio.exe run --target upload <

Processing nanoatmega328 (platform: atmelavr; board: nanoatmega328; framework: arduino)
---------------------------------------------------------------------------
PackageManager: Installing tool-avrdude @ ~1.60300.0
Downloading [####################################] 100%
Unpacking [####################################] 100%
Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
PLATFORM: Atmel AVR > Arduino Nano ATmega328
SYSTEM: ATMEGA328P 16MHz 2KB RAM (30KB Flash)
Library Dependency Finder -> http://bit.ly/configure-pio-ldf
LDF MODES: FINDER(chain) COMPATIBILITY(soft)
Collected 25 compatible libraries
Scanning dependencies...
No dependencies
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\src\main.cpp.o
Archiving .pioenvs\nanoatmega328\libFrameworkArduinoVariant.a
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\CDC.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\HardwareSerial.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\HardwareSerial0.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\HardwareSerial1.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\HardwareSerial2.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\HardwareSerial3.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\IPAddress.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\PluggableUSB.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\Print.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\Stream.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\Tone.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\USBCore.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\WInterrupts.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\WMath.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\WString.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\abi.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\hooks.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\main.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\new.cpp.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring_analog.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring_digital.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring_pulse.S.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring_pulse.c.o
Compiling .pioenvs\nanoatmega328\FrameworkArduino\wiring_shift.c.o
Archiving .pioenvs\nanoatmega328\libFrameworkArduino.a
Linking .pioenvs\nanoatmega328\firmware.elf
Building .pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex
Checking size .pioenvs\nanoatmega328\firmware.elf
Memory Usage -> http://bit.ly/pio-memory-usage
DATA: [ ] 0.4% (used 9 bytes from 2048 bytes)
PROGRAM: [ ] 1.4% (used 444 bytes from 30720 bytes)
Configuring upload protocol...
AVAILABLE: arduino
CURRENT: upload_protocol = arduino
Looking for upload port...
Auto-detected: COM25
Uploading .pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex

avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions

Reading | ################################################## | 100% 0.00s

avrdude: Device signature = 0x1e950f (probably m328p)
avrdude: reading input file ".pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex"
avrdude: writing flash (444 bytes):

Writing | ################################################## | 100% 0.15s

avrdude: 444 bytes of flash written
avrdude: verifying flash memory against .pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex:
avrdude: load data flash data from input file .pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex:
avrdude: input file .pioenvs\nanoatmega328\firmware.hex contains 444 bytes
avrdude: reading on-chip flash data:

Reading | ################################################## | 100% 0.11s

avrdude: verifying ...
avrdude: 444 bytes of flash verified

avrdude: safemode: Fuses OK (E:00, H:00, L:00)

avrdude done. Thank you.

======================= [SUCCESS] Took 5.87 seconds =======================

Das Terminal wird von Aufgaben wiederverwendet, drücken Sie zum Schließen eine beliebige Taste.

 

Unten im Explorer steht die Datei „platformio.ini“. Wenn wir diese auswählen,erkennen wir den ausgewählten Mikrocontroller . An dieser Stelle können wir, falls benötigt, den Port für den Upload verändern.

Dazu können wir in dieser Datei die Option „upload_port“ hinzufügen, z.B. mit der Zeile „upload_port = COM25“.

Weitere Optionen zu den Upload-Optionen finden Sie unter https://docs.platformio.org/en/latest/projectconf/section_env_upload.html#upload-port

Tipp: auf der PlatformIO: Home Seite unter „Devices“ werden alle angeschlossenen und erkannten Boards aufgelistet:
PlattformIO: Tab: Devices

Nun können wir mittels #include die Bibliothek einbinden. Ich verwende den Beispielsketch aus unserem eBook zum 0,91“ i²c OLED Display mit kleinen Anpassungen.

 

 

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>

U8G2_SSD1306_128X32_UNIVISION_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
u8g2_uint_t offset;
u8g2_uint_t width;
const char *text = "Test ";

void setup() {
    u8g2.begin();
    u8g2.setFont(u8g2_font_logisoso32_tf);
    width = u8g2.getUTF8Width(text);
    u8g2.setFontMode(0);
} 

void loop() {
    u8g2_uint_t x;
    u8g2.firstPage();
    do {
        x = offset;
        u8g2.setFont(u8g2_font_logisoso32_tf);
            do {
             u8g2.drawUTF8(x, 32, text);
             x += width;
    } while ( x < u8g2.getDisplayWidth() );
    u8g2.setFont(u8g2_font_logisoso32_tf);
    u8g2.setCursor(0, 64);
    u8g2.print(width);
} while ( u8g2.nextPage() );
offset -= 1;
if ( (u8g2_uint_t)offset < (u8g2_uint_t) - width ){
    offset = 0;
    u8g2.clearBuffer();
    }
}

 

Nach dem kompilieren und hochladen erscheint der Text auf dem Display:

 

Aller Anfang ist schwer. Der Umstieg auf eine neue Software ist nicht nur schwer, sondern erfordert auch einiges an Disziplin, da es sehr einfach wäre einfach mal schnell die Arduino IDE zu starten, und dort schnell den Code hoch zu laden.

Ich hoffe das diese Schritt-für-Schritt Anleitung Ihnen dabei helfen konnte dieser Versuchung zu widerstehen.

 

Gerne würden wir erfahren wie Ihr Einstieg in die Welt von PlatformIO war. Schreiben Sie Ihre Erfahrungen in die Kommentare, oder schicken Sie uns eine kurze Email. Welche Stolpersteine mussten Sie überwinden? Können Sie sich vorstellen komplett auf die Arduino IDE zu verzichten? Zu welchen Aspekten von PlatformIO würden Sie sich weitere Blog-Beiträge wünschen?

Ich freue mich auf Ihr Feedback, und verabschiede mich für heute.

Ihr Markus Neumann