Как только вы освоитесь с программным обеспечением Ардуино и в совершенстве овладеете стандартными функциями, вам наверняка захочется расширить возможности вашего Ардуино с помощью дополнительных библиотек.
Что такое библиотека?
Библиотека - это набор функций, предназначенных для того, чтобы максимально упростить работу с различными датчиками, ЖК-экранами, модулями и пр. Например, встроенная библиотека LiquidCrystal позволяет легко взаимодействовать с символьными LCD-экранами. Существуют сотни дополнительных библиотек, которые можно скачать в Интернете. Стандартные библиотеки Ардуино и ряд наиболее часто используемых дополнительных библиотек перечислены в справке . Но перед тем, как использовать дополнительные библиотеки, необходимо сперва установить их.
Как установить библиотеку
Чаще всего библиотеки выкладываются в виде ZIP-архива или просто папки. Название этой папки является названием библиотеки. Внутри папки будет файл с расширением .cpp , файл с расширением .h , а также текстовый файл keywords.txt , папка с примерами examples и другие файлы, требуемые библиотекой.
Автоматическая установка
Начиная с версии 1.0.5, устанавливать сторонние библиотеки можно прямо в среде разработки.
Не распаковывайте скачанный архив с библиотекой - оставьте его, как есть.
В среде разработки Ардуино выберите меню Sketch > Import Library . В самом верху выпадающего списка выберите пункт Add Library (Добавить библиотеку).
Появится диалоговое окно, предлагающее вам выбрать библиотеку, которую вы хотели бы добавить. Перейдите к скачанному zip-файлу и откройте его.
Снова откройте меню Sketch > Import Library . Вы должны увидеть новую библиотеку в самом низу выпадающего списка. Теперь библиотеку можно использовать в программах.
zip-файл будет уже распакован в директории libraries внутри вашей рабочей папки Ардуино.
Примечание: после выполнения указанных действий библиотеку можно будет полноценно использовать в своих программах, однако примеры из установленной библиотеки появятся в меню File > Examples только после перезапуска среды Ардуино.
Установка вручную
Перед установкой библиотеки закройте среду разработки Ардуино.
Затем распакуйте ZIP-архив с библиотекой. Допустим, вы устанавливаете библиотеку "ArduinoParty" - распакуйте файл ArduinoParty.zip . В нем должна быть папка ArduinoParty с файлами ArduinoParty.cpp и ArduinoParty.h . (Если файлы с расширением .cpp и .h лежат не в папке, то необходимо ее создать. В данном случае вам нужно создать папку с именем ArduinoParty и перенести в нее все файлы из ZIP-архива, например - ArduinoParty.cpp и ArduinoParty.h ).
Перетащите папку ArduinoParty в директорию с библиотеками Ардуино. В Windows она будет лежать примерно здесь: "My Documents\Arduino\libraries", у пользователей Mac - здесь: "Documents/Arduino/libraries", а в Linux-системах директория "libraries " будет внутри рабочей папки со скетчами.
После перемещения ваша директория с библиотеками должна выглядеть примерно так (под Windows):
My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty.cpp My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty.h My Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\examples ....
или так (на Mac):
Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/ArduinoParty.cpp Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/ArduinoParty.h Documents/Arduino/libraries/ArduinoParty/examples ...
и аналогично на Linux.
Помимо файлов .cpp и .h здесь могут быть и другие файлы - просто убедитесь, что все они теперь лежат здесь.
(Если файлы .cpp и .h расположены в корне папки "libraries" или вложены внутрь еще одной папки, то скачанная библиотека работать не будет. Например:
Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty.cpp and Documents\Arduino\libraries\ArduinoParty\ArduinoParty\ArduinoParty.cpp
Не рабочий пример.)
Перезапустите среду Ардуино. Убедитесь, что новая библиотека появилась в меню Sketch->Import Library .
Вот и все! Вы установили библиотеку!
Текст данного руководства опубликован под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 . Примеры кода, встречающиеся в руководстве, являются свободным контентом.
Одной из причин популярности Arduino является простота использования разнообразных периферийных устройств (модулей): дисплеев, драйверов двигателей, модулей беспроводной связи (Bluetooth, wi-fi, XBee или ISM) и т. д.
Программная среда Arduino (IDE) включает в себя множество полезных функций, облегчающих создание программ для новых проектов. Но, к сожалению, она не может иметь встроенную поддержку для каждого вновь появившегося нового оборудования (модуля) или компонента программного обеспечения.
Вместо этого осуществляется поддержка «библиотек», которые являются автономными модулями, предназначенными для расширения программной среды, добавления определенных функций или аппаратной поддержки.
Основным источником библиотек для Arduino являются производители аппаратного обеспечения, создающие их для обеспечения поддержки в IDE Arduino.
Где можно найти библиотеки к Ардуино
Если вам нужна поддержка Arduino для определенного оборудования (модуля), попробуйте просмотреть сайт производителя модуля. Вы также можете посетить сайт Arduino , в котором собрано множество популярных библиотек.
В противном случае попробуйте выполнить поиск в Google, например, наберите «Arduino library» и название вашего оборудования.
Как было уже сказано выше, в среде разработки Arduino есть предустановленные библиотеки. Чтобы функции библиотеки были доступны в нашей программе сначала необходимо ее подключить. Для этого используется директива #include.
Подключение встроенной библиотеки вызывается из меню «Скетч — Подключить библиотеку — …» далее выбираем необходимую библиотеку (в нашем случае «Servo»).
При выборе библиотеки, Arduino IDE автоматически добавит в ваш код соответствующую директиву #include.
#include
Если в IDE нет необходимой предустановленной библиотеки, то ее необходимо установить самостоятельно. Для этого есть 2 способа.
Первый способ: Добавление библиотеки из репозитория Ардуино.
Создатели Arduino разместили в интернете базу различных библиотек. Если вам не хватает какой-то библиотеки, то вы можете поискать ее в репозитории. Для этого выберите в меню «Скетч – Подключить библиотеку – Управлять библиотеками».
В этом окне вы можете скачать из интернета новую или обновить уже существующую библиотеку.
Второй способ: Добавление библиотеки, скаченной из интернета.
Поскольку в среде Arduino почти все легко и просто, установка дополнительных библиотек тоже не вызывает больших сложностей. В качестве примера мы покажем установку библиотеки для работы с радиомодулем системы беспроводной связи NRF24L01 от компании Nordic Semiconductor.
Библиотеки для Arduino, предназначенные для самых популярных модулей доступны на странице http://arduino.cc/libraries. Программное обеспечение (библиотеки) для менее популярных модулей, как правило, находятся на сайтах производителей этих модулей.
В случае радиомодуля NRF24L01, библиотека поддержки этого модуля в среде Arduino была создана на базе библиотеки, разработанной для микроконтроллеров AVR . Документацию по этой библиотеке и саму библиотеку можно скачать с сайта https://github.com/stanleyseow/arduino-nrf24l01
После того как вы скачали архив библиотеки arduino-nrf24l01-master.zip, необходимо ее установить в IDE. Для этого перейдите в меню «Скетч – Подключить библиотеку – Добавить ZIP библиотеку»
Затем укажите местоположение скаченного файла arduino-nrf24l01-master.zip и нажмите кнопку Open.
После этого, как правило, мы имеем установленную библиотеку. Но, к сожалению, часто бывает так, что Arduino сигнализирует ошибку «Выбранная папка/zip файл не содержит корректных библиотек»
В таком случае библиотеку можно установить вручную. Для этого необходимо распаковать скачанный файл arduino-nrf24l01-master.zip и папку «Mirf» скопировать в папку «libraries». Либо можно поместить папку «Mirf» в C:\….\Documents\Arduino\libraries (тогда библиотека будет доступна из IDE разных версий).
После перезагрузки IDE Arduino мы можем подключить данную библиотеку, а также воспользоваться примерами для радиомодуля NRF24L01
Как удалить библиотеку в Aрдуино
Если вы разобрались, как можно установить новую библиотеку в IDE, то для вас не будет проблемой и с ее удаление (в случае необходимости).
Все, что требуется от вас для удаления библиотеки, это удалить папку библиотеки из каталога «libraries» в IDE или (если библиотека установлена в «Документы») из каталога C:\….\Documents\Arduino\libraries
Установка и подключение библиотеки к Arduino
– достаточно распространенная операция для тех, кто работает с этой платформой. В них хранятся различные методы и структуры данных, которые нужны для упрощения работы с датчиками, индикаторами, модулями и другими компонентами. Это необходимо для того, чтобы не углубляться в архитектуру подключаемого модуля и сосредоточиться на создании основной программы.
Перед тем, как начать пользоваться методами и функциями библиотек, ее необходимо загрузить на Ваш компьютер, разместить в нужной папке и подключить к программе (вставить текст #include <файл.h> в скетч).
Существует несколько
способов добавления сторонних библиотек:
- указание zip-архива
- ручное размещение в каталоге библиотек
- установка из офф. репозитория
Каждая установленная библиотека содержит один или несколько примеров для работы. Они используются для того, чтобы проверить работоспособность подключенного модуля и отобразить его возможности. Для этого в Главном меню выберите Файл, затем вкладку Примеры:
Скачивание библиотеки.
На сегодняшний день существует огромное количество библиотек, которые можно скачать в интернете. Большинство библиотек имеется на сайте Github. После загрузки важно добавить ее в правильную папку. Библиотека скачивается в виде ZIP-архива.
Чтобы установить ее, не выкладывая из архива, нужно зайти в меню Скетч – Подключить библиотеку – Добавить.ZIP библиотеку.
Когда откроется окно, необходимо выбрать ту папку, где был сохранен архив с библиотекой:
Затем нужно выбрать скачанный файл и нажать «Open»:
Если в процессе программа не выдала ошибок, связанных с архивом, то библиотека установлена и ей можно пользоваться.
Установка вручную из.ZIP архива.
Перед началом установки необходимо выйти из Arduino IDE. Скачанный архив нужно распаковать. На выходе будет папка, в которой располагаются файлы библиотеки с расширением.cpp и.h и дополнительные каталоги. Папку нужно разместить в /Документы/Arduino/libraries.
Далее запускаем Arduino IDE, загруженная библиотека будет доступна через Скетч – Подключить библиотеку.
Добавление библиотеки из официального репозитория Arduino.
Для этого открываем Arduino IDE - скетч - Подключить библиотеку - Управлять библиотеками.
В окне поиска вводим поисковый запрос, например DHT22.
Редактирование библиотек или признак хороших манер.
В процессе сборки различных проектов количество подключенных библиотек растет в геометрической прогрессии. Чтобы оптимизировать процесс составления программы можно добавлять в папку с каждым отдельным проектом файлы библиотек.cpp и.h, необходимые для работы с подключенными модулями:
После запуска программы во вкладках будут находится файлы библиотек, доступные для редактирования.
DLL – расширение файлов, которые являются своего рода справочными материалами при выполнении тех или иных программ. Название типа файлов расшифровывется как «библиотека динамической компоновки ». Эти динамические библиотеки могут быть одновременно использованы разными приложениями. В каком-то смысле они также похожи на исполняемые файлы , однако отличаются значением некоторых полей. Самым ярким примером являются файлы драйверов , которые описывают правила взаимодействия устройства и ОС.
Чем открыть DLL
Прежде, чем рассказать, как открывать эти файлы следует обратить внимание пользователя на то, что особого смысла в открытии такого типа библиотек нет. Они содержат в себе информацию необходимую программе для выполнения. Крайне редко в этом типе файлов хранятся важные переменные (а не способ их вызова) или данные. Хотя, справедливости ради, отметим, что есть ряд компаний, которые всё-таки сумели расположить информацию, необходимую для работы программ в dll.
Правда, динамические библиотеки иногда подвергаются декомпилированию для получения хранящихся в них правил и принципов работы. Для этого существует несколько специальных программ .
Достоинством программы также является умение работать с разными типами файловых библиотек и даже редактировать некоторые из них. Но стоит очередной раз повториться – данная информация подана сугубо для ознакомления , стараться изменить файлы с расширением.dll одна из худших идей, что может прийти в голову пользователя.
Есть ли у данной программы достоинства ? Огромное количество – спектр работ, которые можно на ней выполнить ограничен лишь фантазией владельца. А недостаток всего один, но существенный – годовая подписка составляет около 500$.
Способ установки в систему
Но если писать и редактировать библиотеки нам не приходится, как обычным пользователям, то вот знание об их установке может быть полезным. Дело в том, что далеко не все программы снабжаются полным набором необходимых библиотек и подразумевается, что вместе с ними устанавливаются и отдельные компоненты (весьма распространённая деталь при установке игр), которые были забыты пользователем. Тогда требуется устанавливать , а точнее регистрировать файлы dll.
Сперва нужно найти сам файл. Благо, при тщательном поиске это не так уж и сложно и необходимые библиотеки встречаются довольно часто, даже отдельно от пакета, что не мешает их работе. Стоит отметить, что в случае с играми это бывают d3dx.dll которые могут отсутствовать в системе – в этом случае лучше установить пакет DirectX, а не ставить 150 библиотек вручную.
Но если нужно регистрировать новый dll для запуска программы, то лучше поместить его в каталог с программой. В ОС Windows 7 и выше присутствует возможность открытия командной строки из каталога, в иных же случаях предстоит открыть командную строку и используя команду cd добраться в нужный каталог.
Для указанных же версий ОС достаточно открыть
нужный каталог и зажав шифт клацнуть по пустому месту правой кнопкой мыши
. В ответ перед нами всплывёт контекстное меню, следующего вида:
Нажимаем на «открыть окно команд ». Перед нами появится командная строка, где нам нужно прописать следующее:
regsvr32 dllname.dll
Данная команда добавит библиотеку в перечень используемых системой, экономя время на иные способы установки. Чтобы отменить регистрацию, следует использовать такую команду:
regsvr32 — u dllname.dll
Важно отметить
, что dllname.dll введено для примера и вместо всего, что написано слева от точки (то есть вместо dllname) следует вводить название вашего файла. На изображении показано добавление в ОС Windows 10 dll файла от directX8.
Таким нехитрым образом можно установить библиотеку в систему. Однако если наблюдаются малейшие сбои или ошибки, то следует сразу же выполнить другую команду, убрать регистрацию, а с проблемной программой обратиться к специалисту.
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.