Ошибки при работе с arduino и другими микроконтроллерами
Ошибки при работе с arduino и другими микроконтроллерами
- Уроки
- Введение в Arduino
- Первая прошивка, ошибки, FAQ
Итак, разобрались со средой разработки, теперь можно загрузить первую прошивку. Можно загрузить пустую прошивку, чтобы просто убедиться, что все драйвера установились и платы вообще прошиваются. Если вы не читали гайд для новичков, обязательно его прочитайте!
Выбираем плату согласно своей плате. Если у вас Nano, то в новых версиях IDE нужно выбрать процессор 328p Old Bootloader. Далее выбираем порт, отличный от COM1 (т.к. это системный) и нажимаем кнопку загрузить. Если появилась надпись “Загрузка завершена” – значит всё в порядке и можно прошивать другие скетчи. В любом случае на вашем пути встретятся другие два варианта событий, происходящих после нажатия на кнопку “Загрузка” – это ошибка компиляции и ошибка загрузки. Вот их давайте рассмотрим более подробно
Ошибки компиляции
Возникает на этапе сборки и компиляции прошивки. Ошибки компиляции вызваны проблемами в коде прошивки, то есть проблема сугубо софтварная. Слева от кнопки “загрузить” есть кнопка с галочкой – проверка. Во время проверки производится компиляция прошивки и выявляются ошибки, если таковые имеются. Ардуино в этом случае может быть вообще не подключена к компьютеру.
- В некоторых случаях ошибка возникает при наличии кириллицы (русских букв) в пути к папке со скетчем. Решение: завести для скетчей отдельную папочку в корне диска с английским названием.
- В чёрном окошке в самом низу Arduino > .h no such file or directory . Это означает, что в скетче используется библиотека , и нужно положить её в Program Files/Arduino/libraries/. Ко всем моим проектам всегда идёт папочка с использованными библиотеками, которые нужно установить. Также библиотеки всегда можно поискать в гугле по .
- При использовании каких-то особых библиотек, методов или функций, ошибкой может стать неправильно выбранная плата в “Инструменты/плата“. Пример: прошивки с библиотекой Mouse.h или Keyboard.h компилируются только для Leonardo и Micro.
- Если прошивку пишете вы, то любые синтаксические ошибки в коде будут подсвечены, а снизу в чёрном окошке можно прочитать более детальное описание, в чём собственно косяк. Обычно указывается строка, в которой сделана ошибка, также эта строка подсвечивается красным.
- Иногда причиной ошибки бывает слишком старая, или слишком новая версия Arduino />
Возникают на этапе, когда прошивка собрана, скомпилирована, в ней нет критических ошибок, и производится загрузка в плату по кабелю. Ошибка может возникать как по причине неисправностей железа, так и из-за настроек программы и драйверов.
- USB кабель, которым подключается Arduino, должен быть Data-кабелем, а не кабелем только для зарядки. Нужным нам кабелем подключаются к компьютеру плееры и смартфоны.
- Причиной ошибки загрузки являются не установленные/криво установленные драйвера CH340, если у вас китайская NANO.
- Также будет ошибка avrdude: ser_open(): can’t open device , если не выбран COM порт, к которому подключена Arduino. Если кроме COM1 других портов нет – читай два пункта выше, либо попробуй другой USB порт, или вообще другой компьютер.
- Большинство проблем при загрузке, вызванных “зависанием” ардуины или загрузчика, лечатся полным отключением ардуины от питания. Потом вставляем USB и по новой прошиваем.
- Причиной ошибки загрузки может быть неправильно выбранная плата в “Инструменты/Плата”, а также неправильно выбранный процессор в “Инструменты/Процессор”. Также в свежих версиях >bootloader is not responding и not in sync , а все предыдущие пункты этого списка проверены – с вероятностью 95% сдох загрузчик. Второй неприятный исход – загрузчик “слетел”, и его можно прошить заново.
Предупреждения
Помимо ошибок, по причине которых проект вообще не загрузится в плату и не будет работать, есть ещё предупреждения, которые выводятся оранжевым текстом в чёрной области лога ошибок. Предупреждения могут появиться даже тогда, когда выше лога ошибок появилась надпись “Загрузка завершена“. Это означает, что в прошивке нет несовместимых с жизнью ошибок, она скомпилировалась и загрузилась в плату. Что же тогда означают предупреждения? Чаще всего можно увидеть такие:
- # Pragma message……. – сообщения с директивой Pragma обычно выводят библиотеки, сообщая о своей версии или каких-то настройках
- Недостаточно памяти, программа может работать нестабильно – Чуть выше этого предупреждения обычно идёт информация о задействованной памяти. Память устройства можно добивать до 99%, ничего страшного не случится. Это флэш память и во время работы она не изменяется. А вот динамическую память желательно забивать не более 85-90%, иначе реально могут быть непонятные глюки в работе, так как память постоянно “бурлит” во время работы. НО. Это зависит от скетча и в первую очередь от количества локальных переменных. Можно написать такой код, который будет стабильно работать при 99% занятой SRAM памяти. Так что ещё раз: это всего лишь предупреждение, а не ошибка.
Завершая раздел Введение в Arduino поговорим о вопросах, которые очень часто возникают у новичков:
- Ардуину можно прошить только один раз? Нет, несколько десятков тысяч раз, всё упирается в ресурс flash памяти. А он довольно большой.
- Как стереть/нужно ли стирать старую прошивку при загрузке новой? Память автоматически очищается при прошивке, старая прошивка автоматически удаляется.
- Можно ли записать две прошивки, чтобы они работали вместе? Нет, при прошивке удаляются абсолютно все старые данные. Из двух прошивок нужно сделать одну, причём так, чтобы не было конфликтов.
- Можно ли “вытащить” прошивку с уже прошитой Ардуины? Теоретически можно, но только в виде нечитаемого машинного кода, в который преобразуется прошивка на С++ при компиляции, т.е. вам это НИКАК не поможет, если вы не имеете диплом по низкоуровневому программированию.
- Зачем это нужно? Например есть у нас прошитый девайс, и мы хотим его “клонировать”. В этом случае да, есть вариант сделать дамп прошивки и загрузить его в другую плату на таком же микроконтроллере.
- Если есть желание почитать код – увы, прошивка считывается в виде бинарного машинного кода, превратить который обратно в читаемый Си-подобный код обычному человеку не под силу
- Вытащить прошивку, выражаясь более научно – сделать дамп прошивки, можно при помощи ISP программатора, об этом можно почитать здесь
- Снять дамп прошивки можно только в том случае, если разработчик не ограничил такую возможность, например записав лок-биты, запрещающие считывание Flash памяти, или вообще отключив SPI шину. Если же разработчик – вы, и есть желание максимально защитить своё устройство от копирования – гуглите про лок-биты и отключение SPI
Ошибки при компиляции Ардуино
Ошибки компиляции Arduino ► возникают при проверке или загрузке скетча, если код содержит ошибки. Рассмотрим, как исправить ошибки программы Ардуино.
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.
Ошибка компиляции для Arduino Nano, Uno, Mega
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!).
Ошибка: 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.
Ошибка Ардуино: programmer is not responding
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».
Ошибка: 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.
Ошибка: a function-definition is not allowed here before ‘<‘ token
Ошибка: 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 >expected ‘;’ before ‘>’ token говорит о том, что вы забыли поставить точку с запятой в конце командной строки.
Ошибка: ‘ ‘ was not declared in this scope
Что за ошибка? Arduino >was not declared in this scope возникает при появлении в скетче случайных или лишних символов.
Ошибка Ардуино: was not declared in this scope
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.
Ошибка: No such file or directory / exit status 1
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.
exit status 1 Ошибка компиляции для платы Arduino Nano
Довольно часто у новичков выходит exit status 1 ошибка компиляции для платы arduino/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.
Работа с микроконтроллерами: прошивка с помощью Arduino и Arduino >
В этой статье, будет показан переход от программирования Arduino к программированию «сырого» микроконтроллера ATtiny84 с использованием привычных для Arduino скетчей.
Нам понадобится
Начинаем с простого скетча
Собирать мы будем устройство с потенциометром и светодиодом. В зависимости от угла поворота потенциометра будет изменяться яркость светодиода. Подключаем к Arduino ледующим образом: светодиод подключаем к цифровому пину №6 (поскольку на нем есть возможность генерации ШИМ-сигнала, за счет которого будет регулироваться яркость светодиода), а потенциометр — к аналоговому пину №0. Скетч содержит следующий код:
Скетчи на ATtiny84
Итак, у нас Arduino Uno. Как же нам запрограммировать нашу «тиньку»? Для этого используется такое устройство, как программатор. Он необходим для того, чтобы залить в контроллер прошивку. Мы можем превратить в него нашу Arduino. И делается это элементарно, путем заливки скетча ArduinoISP.
Делаем программатор и собираем схему
Открываем соответствующий скетч «Файл → Примеры → ArduinoISP» и заливаем его. Все, превращение завершено. Теперь необходимо правильно собрать схему, чтобы прошить «тиньку». Обратимся к коду скетча, который был только что залит. Даже не к коду, а к комментарию перед ним.
Сначала подключим светодиоды таким образом, как описано в комментарии, не забывая резисторы. После сборки схемы и подачи питания, светодиод, подключенный к пину 9 «Heartbeat» будет моргать, обозначая нормальное функционирование. Если этого не произошло, то ищите ошибки в подключении.
Теперь надо подключить пины 10-13 к ATtiny. Чтобы узнать распиновку последней, обратимся к даташиту, который можно скачать с сайта Atmel, производителя этих контроллеров. На второй странице расположена картинка, описывающая распиновку. 
Основываясь на даташите и комментарии из скетча, можем составить следующую таблицу подключения:
| Arduino UNO | ATtiny84 | |
|---|---|---|
| Reset | 10 | 4 |
| MOSI | 11 | 7 |
| MISO | 12 | 8 |
| SCK | 13 | 9 |
Теперь подключим светодиод и переменный резистор. Резистор необходимо подключить в пину №6 (PA7), поскольку этот пин может быть входом для аналого-цифрового преобразователя, а светодиод — к любому другому, например, к 10 (PA3).
О нумерации пинов
Стоит немного рассказать о различии нумерации пинов в Arduino и при использовании «чистого» С. В Arduino пины нумеруются последовательно и исключаются системные (питание, земля и т.д.), а в реальности все немного иначе. Все выводы контроллера можно охарактеризовать двумя парметрами: номер порта (порт А, порт В и т.д.) и номер вывода (1..8).
На сайте Arduino можно найти карту пинов. Она выглядит следующим образом: 
Для используемой нами ATtiny84 нумерация будет аналогична. В библиотеке Arduino-tiny, о которой речь пойдёт далее, можно найти следующую таблицу соответствия:
В соответсвии с назначением каждой ножки контроллера, аналоговые пины (те, у которых есть вход АЦП) нумеруются в скетче по каналу АЦП. Напримем, пин сфизическим номером 11 может быть входом для второго канала АЦП (ADC2), поэтому в скетче он будет называться A2.
Теперь необходимо научить среду программирования Arduino понимать тот факт, что мы используем другой контроллер.
Учим среду разработки
Первым делом необходимо скачать библиотеку arduino-tiny, содержащую в себе все необходимое. Далее заходим в настройки Arduino и смотрим расположение папки со скетчами. 
Переходим в эту папку и создаем там новую с названием «hardware». А в ней еще одну, «tiny». Копируем содержимое скачанного ранее архива в эту папку. И последнее действие — переименовываем файл «Prospective Boards.txt» в «boards.txt». Теперь перезагружем среду разработки и идем в меню «Сервис → Плата». 
Можно видеть, то добавилось много новых пунктов.
Программируем ATtiny84
В качестве кода берем уже написанный нами код для светодиода и подстроечного резистора и изменяем там номера пинов.
Результат
Мы получили устройство, аналогичное тому, что могло бы быть сделано на Arduino, но использовали для него дешёвый и компактный микроконтроллер.
Так вы можете сгрузить некоторые обязанности в вашем большом проекте на отдельные микроконтроллеры, комбинировать их, заменять и делать много интересных, компактных вещей.
Как уберечь Arduino и другие платы от кривых рук
Микроконтроллеры на чипе Atmega недороги и доступны каждому желающему познакомиться с миром робототехники. Разработчики из Arduino Software подарили нам путь в область электроники и робототехники, сделав платы Arduino удобными для изучения тем, кто только начал познавать мир микроэлектроники.
Абсолютно любой может купить себе контроллер, загрузить бесплатное программное обеспечение с официального сайта и запрограммировать контроллер по своему усмотрению (рис.1).
Во всемирной паутине не так трудно найти нужный пример с его кодом и описанием. Остается сделать небольшие правки под конкретный проект, и устройство будет практически готово. Но даже простота и удобство микроконтроллеров не могут спасти людей от ошибок. Невнимательность пользователей приводит к печальным последствиям – выходу Arduino из строя.
Ошибка при подключении питания
У всех плат Arduino имеется возможность подключения питания несколькими способами (рис.2)
Самый простой способ – это подключить питание по USB (micro, mini) входу. Это самый безопасный способ. Питать Arduino можно как от компьютера, так и от обычной телефонной зарядки на 5 вольт. Сложнее всего при необходимости подключить питание непосредственно через пины входов и выходов на плате. Тут закрадываются две ошибки подключения:
• можно легко перепутать пины для входа питания и вместо подачи напряжения VIN подать его на 5V (рис.3);
• можно вовсе перепутать полярность подключения (рис.4).
В обоих случаях это гарантированно убьет контроллер Ардуино!
Есть еще и третий способ подключения – через гнездо DC. Через штейкер подключается отдельный блок питания с напряжением от 7 до 12 вольт. Опасность состоит в том, что контроллер получает питания от двух источников с разным напряжением. Такое подключение нежелательно, так как происходит перекос напряжения. Хуже всего, если произойдет короткое замыкание, и защитный предохранитель не сработает. В этом случае можно почувствовать запах жареного текстолита и (если повезет) увидеть небольшой фейерверк.
Перегрузка платы Arduino
Факт, о котором многие забывают: микроконтроллер – это всего лишь управляющее устройство, а не силовая установка для подключения модулей, светодиодных лент и моторов без внешнего источника. Arduino может выдавать общий ток на пины ввода/вывода не более 500мА, при превышении этого порога чип сгорит от перегрузок.
Для питания силовых цепей используйте внешнее питание. Источник должен быть гальванически развязан от платы микроконтроллера и подключенного устройства, общим выводом должна оставаться только земля! Для обеспечения раздельного питания используются силовые транзисторы (MOSFET) и реле переключения (рис.5).
Невнимательность при использовании макетных плат Breadboards
Макетные платы (Breadboards) создавались для тестовых проектов. Монтаж элементов происходит путем их размещения в специальные отверстия. Частенько на такой плате при построении сложных схем можно запутаться в обилии проводов и радиоэлементов и по ошибке что-то закоротить. Макетные платы очень удобны для тестирования, но нужно быть внимательным при работе с ними (рис.6)
Работа с контроллером при включенном питании
Электронщики со стажем обычно знают, что делают, и работают очень осторожно. У новичков регулярно что-то замыкает.
Платы Arduino чувствительны к замыканию: одно неловкое движение – и плата рискует оказаться на помойке. У платы есть защитные механизмы, но от небрежности они не спасают. Особенно это касается плат из линейки micro, mini и nano, где пины торчат наружу.
Соединение соседних пинов без нагрузки
При подключении пинов друг к другу произойдет замыкание, входа сгорят. Контроллер может и останется рабочим, но вопрос в другом: будет ли он работать стабильно после этого? Входа можно объединять только при подключенной нагрузке, нагрузкой может быть маломощный резистор или светодиод (рис.7).
При работе с платами Arduino нужно быть аккуратным. Одно неловкое движение – и придется покупать новый контроллер. Ошибок не избежать, но всегда можно их минимизировать. Внимательно проверяйте свои устройства перед включением!
Источники:
http://arduinoplus.ru/kak-uberech-platu-arduino-ot-krivyh-ruk/
Загрузка...
