Kompletní tutoriál k rozhraní CLI pro Arduino: Instalace, použití a tipy

Pokud máte zájem o ovládání vašeho Arduino ekosystému z terminálu, Arduino CLI je přesně to, co hledáte: sada utilit pro kompilaci, nahrávání a správu desek a knihoven bez nutnosti otevírání IDE. Tato praktická příručka spojuje základní informace s pokročilými takže jej můžete integrovat do svého pracovního postupu, ať už ve Windows, Linuxu, Raspberry Pi nebo ve svém oblíbeném editoru.

Na rozdíl od grafického IDE se CLI spoléhá na příkazy které můžete řetězit, automatizovat nebo vyvolávat z jiných nástrojů (jako je VS Code nebo skripty), a přidává režimy služeb, jako jsou metriky gRPC a Prometheus. Uvidíte, jak vytvářet náčrty, detekovat desky, instalovat jádra, přidávat knihovny a dokonce i zpřístupňovat služby. pro sofistikovanější integrace.

Co je Arduino CLI a proč ho používat?

Arduino CLI soustředí klíčové funkce oficiálního ekosystému: správce desek a knihoven, kompilátor náčrtů, detekci chyb, technické vybavení a zavaděč programů, vše v jednom nástroji příkazového řádku. I když to nemá vždy paritu 1:1 s IDE, pokrývá většinu potřeb a je také srdcem oficiálních produktů, jako jsou Arduino IDE a Arduino Web Editor.

Rozhraní příkazového řádku je organizováno jako „kontejner příkazů“ (podpříkazy), každý s nápovědou dostupnou prostřednictvím nápovědy. Díky tomuto modulárnímu designu je snadné objevovat možnosti a zapojit nástroj do automatizací, CI/CD nebo reprodukovatelných toků.

Kromě interaktivního použití může běžet jako služba gRPC s podporou metrik Prometheus, což otevírá dveře k programovým integracím a sledovatelnosti. Je to univerzální řešení pro desky kompatibilní s Arduinem. a pro platformy třetích stran prostřednictvím dalších indexů.

Instalace na Windows, Linux a Raspberry Pi (a aspekty WSL)

V Linuxu je čistým způsobem použití skript oficiální instalace z vaší uživatelské složky s využitím ~/.local/bin, abyste se vyhnuli administrátorským oprávněním. Z vašeho domovského adresáře spusťte:

cd ~/.local
curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/arduino/arduino-cli/master/install.sh | sh

V systému macOS je k dispozici balíček přes Homebrew, zatímco ve Windows si můžete stáhnout spustitelný soubor publikovaný Arduinem a umístit ho do složky uvedené v cestě PATH. Ve Windows přidejte složku EXE do proměnné prostředí PATH. vyvolat z libovolného terminálu.

Na Raspberry Pi běží CLI obzvláště plynule a je odlehčené ve srovnání s IDE, což umožňuje editaci pomocí Geany nebo Code OSS bez nutnosti načítání Javy. Zkušenosti s Pi jsou obvykle lepší než s tradičním IDE. co se týče spotřeby a rychlosti.

U klasického WSL (WSL1) detekce desky často selhává, takže i když je nainstalováno rozhraní CLI, nebudete moci snadno nahrávat na desku; ve WSL2 může být výsledek podobný v závislosti na konfiguraci. USB. Abyste se vyhnuli problémům, spusťte nahrávání z nativního systému Windows nebo Linux se skutečným přístupem k sériovému portu..

Začínáme: vestavěná nápověda a konfigurační soubor

Rozhraní příkazového řádku organizuje své funkce do dílčích příkazů s kontextovou nápovědou. Zobrazení globální nebo dílčí nápovědy k příkazům:

arduino-cli help
arduino-cli <comando> --help

Konfigurační soubor není vyžadován, ale šetří psaní a chování je předvídatelnější. Inicializujte základní konfiguraci pomocí:

arduino-cli config init

Tento krok vygeneruje YAML (např. arduino-cli.yaml nebo .cli-config.yml) s důležitými klíči. Upravte konkrétně tyto dvě možnosti:

• cesta_k_skicáku: adresář vašeho notebooku s Arduinem (kde uchováváte náčrty, knihovny manuálů a další hardware).
• arduino_data: umístění, kde rozhraní CLI ukládá data správce desky a knihovny (obvykle to není nutné měnit).

Kromě toho můžete v board_manager definovat další indexy balíčků (jádra třetích stran) a přizpůsobit parametry metrik, pokud používáte režim démona. Centralizace těchto tras zabraňuje nekonzistencím mezi IDE a CLI..

Vytvoření a úprava nové skici

Pro vygenerování struktury projektu může CLI vytvořit složku a soubor .ino se základní kostrou. Použijte moderní variantu dílčího příkazu sketch:

arduino-cli sketch new MiPrimerSketch

Najdete zde také odkazy na klasický příkaz new; v obou případech získáte adresář se souborem MyFirstSketch.ino připravený k úpravám. Otevřete soubor .ino ve svém oblíbeném editoru a podle potřeby upravte původní kód.

Pokud dáváte přednost explicitní cestě, uveďte na konec příkazu celý adresář. Rozhraní příkazového řádku bude respektovat vaši cestu k sketchbooku. když nezadáte absolutní cesty.

Zjistěte si svou registrační značku, aktualizujte indexy a pochopte FQBN

Po nedávné instalaci je vhodné aktualizovat mezipaměť dostupných platforem a knihoven. Běh:

arduino-cli core update-index
arduino-cli lib update-index

Připojte desku přes USB a zkontrolujte, zda ji systém detekuje. Seznam desek spojených s:

arduino-cli board list

Pokud se vaše deska zobrazuje s plně kvalifikovaným názvem desky (FQBN), již víte, které jádro nainstalovat a jaký identifikátor použít pro kompilaci/nahrávání. FQBN se řídí formátem výrobce:architecture:board., například arduino:avr:uno.

I když systém zobrazí jako poznávací značku „Neznámá“, budete moci nastoupit, i když znáte správné FQBN. Chcete-li zobrazit všechny podporované desky a jejich FQBN:

arduino-cli board listall

Nainstalujte příslušné jádro (příklad arduino:samd)

Pokud vaše deska patří do rodiny SAMD (jako MKR1000), nainstalujte její jádro. Například:

arduino-cli core install arduino:samd

Zkontrolujte, zda je správně nainstalován, zobrazením dostupných platforem. Zkontrolujte instalaci pomocí:

arduino-cli core list

Jakmile je nainstalováno příslušné jádro, můžete jej zkompilovat a nahrát pro danou rodinu desek s jejím FQBN. Tento krok je nezbytný před první kompilací.

Přidání jader třetích stran (ESP8266, ESP32, NRF52 atd.)

Pro fóra podporovaná externími komunitami přidejte další adresy URL indexu v konfiguraci CLI v souboru board_manager.additional_urls. Příklad s ESP8266 (přidání veřejné URL adresy jádra):

board_manager:
  additional_urls:
    - https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Pokud máte lokální indexy, můžete místo adres URL zahrnout cesty k souborům. Například pro paket NRF52832 uložený ve vašem počítači:

board_manager:
  additional_urls:
    - file:///ruta/a/tu/package_nrf52_index.json

Od tohoto okamžiku budou příkazy, které fungují na těchto jádrech, automaticky používat další zdroje definované v YAML. Jako včasná alternativa, přidejte do každého příkazu volbu –additional-urls:

arduino-cli core install esp8266:esp8266 --additional-urls https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Cesty k souborům s parametrem –additional-urls můžete také použít pro lokální balíčky. Nezapomeňte opakovat tuto volbu v každém příkazu, který ovlivňuje dané jádro. pokud jste to nevložili do konfiguračního souboru.

Užitečná poznámka k oblíbenému hardwaru: Řada ESP32 integruje nízkoenergetické WiFi a Bluetooth (s variantami CPU Xtensa LX6/LX7 nebo RISC-V, s jedním nebo dvěma jádry) a zahrnuje RF front-end a správu napájení. Je častým cílem CLI kvůli poměru ceny a výkonu..

Sestavit a nahrát náčrt

Pro kompilaci zadejte cílový FQBN; kompilaci můžete provést ze složky náčrtu nebo zadáním cesty. Příklad pro Arduino Uno:

arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno "C:/Users/tu.usuario/Documents/Arduino/cli_test"

Pro větší výmluvnost přidejte -v nebo definujte adresář artefaktů pomocí –build-path (ve Windows absolutní cesta). Užitečné příznaky: -vy –cesta-sestavení uložit .hex a objekty.

Pro nahrání zadejte sériový port s parametrem -p vedle FQBN. Příklad ve Windows (COM18):

arduino-cli upload -p COM18 --fqbn arduino:avr:uno "C:/Users/tu.usuario/Documents/Arduino/cli_test"

V Linuxu bude typický port vypadat jako /dev/ttyACM0 nebo /dev/ttyUSB0. Zkontrolujte oprávnění uživatele na sériovém zařízení pokud se objeví chyba přístupu.

Vyhledávání a instalace knihoven

Než znovu vynaleznete kolo, prozkoumejte správce knihoven – existují tisíce připravených k použití. Hledat podle klíčového slova s:

arduino-cli lib search debouncer

Pokud se vám nějaký líbí, nainstalujte ho podle názvu. Například pro tlačítkový oddělovač, jako je FTDebouncer. Instalace s:

arduino-cli lib install FTDebouncer

Tyto knihovny jsou poté zpřístupněny vašim náčrtům a budou integrovány rozhraním CLI během kompilace. Udržujte indexy aktuální pomocí lib update-index abych viděl, co je nového.

Metriky démonového režimu, gRPC a Prometheus

Rozhraní příkazového řádku (CLI) může fungovat jako server gRPC, což je ideální pro integrace z jiných programů nebo služeb. Hoďte to s:

arduino-cli daemon

V oficiálním repozitáři najdete adresář client_example s ukázkovým kódem pro použití API. Referenční dokumenty gRPC, dostupné služby a zprávy pokud chcete implementovat vlastního klienta.

Démonický režim zpřístupňuje koncový bod metrik na adrese http://localhost:9090/metrics, který je připraven k vyzvednutí ze strany Prometheuse. Možnosti metrik se spravují v sekci metriky v konfiguračním souboru., takže je můžete upravit bez nutnosti opětovné kompilace.

Integrace Arduino CLI s VS Code

Velmi pohodlné použití spočívá v vyvolání rozhraní příkazového řádku z VS Code s úkoly pro kompilaci a nahrání, a to při zachování moderního editačního prostředí. Nakonfigurujte úlohy, které volají kompilaci a nahrávání s vaším FQBN a portem., a budete mít klávesové zkratky pro všechny.

Pokud rozhraní CLI nemůže najít váš skicář nebo správce IDE, pomůže s vyřešením cest konfigurační soubor YAML. Nezapomeňte nastavit sketchbook_path a arduino_data. takže prostředí je sjednocené mezi IDE, CLI a editorem.

Ve Windows může mít stažený binární soubor dlouhý název verze; v případě potřeby jej přejmenujte na arduino-cli.exe a umístěte jej do složky v cestě PATH. Vyhýbání se mezerám v názvech zjednodušuje úlohy a skripty kteří ho vzývají.

Základy Linuxu a Raspberry Pi užitečné pro Arduino CLI

Protože budete používat terminál, je dobré si osvěžit základní příkazy pro GNU/Linux a Raspbian (Debian pro Raspberry Pi). Tyto zkratky vám pomohou s CLI agilněji pracovat. a se správou systému.

Koncepty: GNU/Linux je svobodný, multiplatformní, multitaskingový operační systém s linuxovým jádrem a nástroji z projektu GNU; Raspbian (nyní Raspberry Pi OS) je jeho varianta určená pro Raspberry Pi SBC. Doporučená dokumentaceTLDP, průvodci Raspberry Pi a Wikipedia v hierarchii souborů.

Začínáme s příkazovým řádkem (terminál): Procvičte si navigaci v souborech a manipulaci s nimi. Užitečné příkazy pro začátek:

• Navigace: ls, cd, heslo.
• Adresáře a soubory: mkdir, rm, mv, cp.
• Viz/číst: kočka, více, méně, ocas.
• Oprávnění a vlastníci: chmod, chown.
• Systém a informace: w, free, df, ps, uname, kill.
• Terminálové editory: vi, vim, emacs, nano.

Doporučené cvičení: vytvořte soubor info.txt s krátkým textem, uložte ho a přečtěte si ho z terminálu pomocí příkazu cat nebo less. Sjednotíte oprávnění pro úpravy, čtení a základní oprávnění. praktickým způsobem.

Obecné a administrátorské příkazy na Raspberry Pi: od aktualizace systému až po bota grafického prostředí. Některé nezbytnosti:

• apt-get update a apt-get upgrade pro správu balíčků.
• Vymazat pro vyčištění obrazovky, datum pro zobrazení data.
• find / -name test.txt pro vyhledání souborů.
• nano test.txt pro rychlou úpravu.
• vypnutí, restart, vypnutí -h nyní nebo v určitý čas.
• raspi-config pro možnosti Raspberry Pi.
• startx pro spuštění grafického rozhraní.

Práce se souborovým systémem: pochopení cest, oprávnění a přenosu souborů. Běžné příkazy a příklady:

• Pro zobrazení obsahu použijte soubor cat prueba.txt.
• cd /abc/xyz pro změnu adresářů.
• Pro zkopírování použijte příkaz file.txt /home/pi/file.txt.
• ls -l pro zobrazení seznamu s podrobnostmi a oprávněními.
• mkdir test_folder pro vytváření složek.
• mv file.txt /home/pi pro přesunutí nebo přejmenování.
• Soubory rm test.txt a rmdir test_folder, které chcete smazat.
• Scp [chráněno e-mailem]:/cesta/soubor.txt pro kopírování přes SSH.
• klepnutím vytvořte prázdný soubor.

Síť a konektivita: diagnostika rozhraní a skenování sítě. Klíčové nástroje:

• ifconfig/iwconfig pro kontrolu stavu IP a bezdrátové sítě.
• iwlist wlan0 prohledá (a pomocí grep ESSID) dostupné sítě.
• nmap pro skenování zařízení a portů ve vaší síti.
• Pro kontrolu připojení použijte příkaz ping 8.8.8.8 nebo ping http://www.google.es.
• wget http://www.miweb.com/prove.txt do descargas přes HTTP.

Informace o systému a balíčcích: Sledujte zdroje a verze, abyste se vyhnuli překvapením při kompilaci nebo nahrávání. Referenční příkazy:

• Podrobnosti o systému naleznete v souborech cat /proc/meminfo, /proc/partitions a /proc/version.
• df -hy df / pro místo na disku.
• dpkg –get-selections | grep XXX pro zobrazení souvisejících nainstalovaných balíčků.
• volná pro dostupnou paměť, horní pro procesy v reálném čase.
• hostname -I pro IP, lsusb pro USB zařízení.
• vcgencmd measure_temp a vcgencmd get_mem arm/gpu na Raspberry Pi.
• Šipka nahoru (UP) pro vyvolání posledního příkazu.

Uživatelé a skupiny: Řízení oprávnění a sudo pro správu sériových zařízení a nasazení. Vytváření a kontroly uživatelů:

• useradd -c "Uživatelské jméno" -g group -d /home/user -s /bin/bash uživatelské jméno
• su – uživatelské jméno pro přihlášení jako daný uživatel
• whoami, who a lastlog pro základní auditování

Jádro a služby: Nezapomeňte, že jádro spravuje paměť, CPU a periferie a můžete ho na Raspberry Pi aktualizovat podle oficiální dokumentace. Pro moderní služby je referenčním zdrojem systemd. (viz návod k Raspberry Pi).

Bash pro produktivitu: Doplňování tabulací a historie vám ušetří spoustu času a skripty umožňují automatizaci. historie vypíše poslední příkazy a můžete si vytvořit aliasy nebo přesměrování podle návodu k TLDP.

Automatizace cronu: Plánování opakujících se úloh pro noční sestavení nebo nasazení. Důležité: Použijte crontab -e místo přímé úpravy souboru /etc/crontab.zkontrolovat protokoly pokud se něco pokazí a dodržujte osvědčené postupy.

Webmin: Pokud se zajímáte o správu prohlížečů, můžete si ho nainstalovat a spravovat uživatele, Apache, PHP, MySQL, DNS, Sambu, DHCP atd. Po instalaci závislostí přejděte na https:// :10000 používat rozhraní.

Další tipy a rychlé zdroje

• Oficiální dokumentace: Rozhraní příkazového řádku odkazuje na instalační příručky, úvodní informace a reference gRPC; stojí za to si ji přečíst, abyste se seznámili se všemi příznaky. Kombinace vestavěné nápovědy a online dokumentů urychluje učení.
• Práce ve Windows: Pokud má stažený binární soubor dlouhý název verze (např. arduino-cli-0.2.2-alpha…), můžete jej přejmenovat na arduino-cli.exe a umístit jej do složky C:\Program Files\Arduino CLI nebo podobného adresáře. Přidejte tuto složku do systémové nebo uživatelské cesty PATH.
• Smíšená prostředí: I když WSL není ideální pro nahrávání na desky, můžete v něm WSL vytvářet a nahrávat z Windows nebo přesouvat artefakty mezi počítači. Rozděl a panuj, pokud to tvůj tok vyžaduje (vestavěná CI, nahrání lokálně).
• Další indexy: Při práci s ESP8266/ESP32/NRF52 nastavte v YAML additional_urls, abyste se vyhnuli opakování –additional-urls pokaždé. Péče o duplikáty a pořadí indexů aby se předešlo konfliktům mezi verzemi.
• Průběžná integrace: Režim démona a rozhraní gRPC umožňují orchestrovat sestavení a nahrávání v rámci kanálů. Zpřístupnění metrik na adrese http://localhost:9090/metrics usnadňuje monitorování systému. a odhalit úzká hrdla.

S tímto základem budete moci snadno postupovat: od vytváření a kompilace skic, instalace oficiálních nebo třetích stran jader až po nahrávání přes sériový port a automatizaci celých procesů pomocí gRPC a metrik. Přechod na rozhraní příkazového řádku (CLI) vám poskytne detailní kontrolu, reprodukovatelnost a výkonnou integraci s vašimi editory a skripty., a to jak na Windows, tak na Linuxu nebo na Raspberry Pi.