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Sommaire Arduino

[Mise à jour le 8/5/2020]


Ce tutoriel a été réalisé avec une carte Arduino Uno.
L'IDE Arduino 1.8.12, l'environnement de développement Visual Studio Code 1.44.2 et l'extension Arduino 0.3.0 pour VSCode ont été installés sur un PC sous W10.

  • Réglage préalable
A partir de fichierPréférencesParamètres, entrer cpp intelli dans l'invite et régler C_Cpp › Default: Intelli Sense Mode sur msvc-x64.

La présentation du logiciel Visual Studio Code est accessible ici.

  • Trois approches sont développées dans ce document :
    1. La première consiste à mettre en oeuvre un exemple Arduino dans VSCode,
    2. La seconde montre comment créer un projet VSCode à partir d'un fichier Arduino existant,
    3. La dernière aborde la création d'un projet Arduino sous VSCode en partant de zéro.

Chaque approche peut être consultée indépendamment des autres.

  • Matériels : carte Arduino Uno.
Objectif : “prendre en main” le logiciel VSCode et se familiariser avec les fonctionnalités de l'extension Arduino.

Cahier des charges

Faire clignoter la LED identifiée par “L” sur la carte Arduino Uno !


Étape 1 : Ouvrir Visual Studio Code en cliquant sur

Étape 2 : Choisir l'exemple Blink

  • Ouvrir l'explorateur en cliquant sur , sélectionner et entrer “Arduino Examples” dans l'invite de commande puis sélectionner . Choisir l'exemple Blink à la position indiquée ci-dessous.
  • Le projet Blink s'ouvre dans une nouvelle fenêtre. Il se compose de deux fichiers et d'un répertoire :
    • .vscode est le répertoire contenant les fichiers de configuration arduino.json et c_cpp_properties.json
    • Blink.ino est le fichier du code source
    • Blink.txt (optionnel) décrit le projet

  • Pour le moment VSCode souligne en rouge les mots-clés Arduino car il ne les reconnaît pas. Sélectionner une carte en cliquant sur en bas et à droite de l'écran pour choisir une **Arduino Uno**. Les soulignements doivent disparaître.
La touche ouvre la palette de commandes. Celle-ci permet d'accéder à l'ensemble des fonctionnalités de l'éditeur et des extensions qui ont été installées.

Le choix de la carte et du port de communication sont accessibles dans la barre d'état.

Étape 3 : Afficher la fenêtre de sortie

  • Cette fenêtre donnera des informations lors de la vérification et du téléchargement du programme.
  • Menu Affichage → Sortie ou (Ctrl-Maj-U)

Étape 4 : Connecter la carte et sélectionner le port série

  • Connecter la carte Arduino au PC à l'aide d'un câble USB.
  • Cliquer sur dans la barre d'état. Sélectionnez le port COM auquel est connectée la carte.

Exemple La barre d'état a été modifiée comme ci-dessous.

On peut également sélectionner le port série avec , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Select Serial Port.

Étape 5 : Vérifier le programme

  • Ouvrir le fichier source dans la zone d'édition en cliquant sur Blink.ino.

  • Sélectionnez l'icône ci-dessous en haut et à droite de l'écran pour vérifier le code du programme. (Ctrl-Alt-R)

  • Le texte des étapes de la vérification du code apparait dans la fenêtre de sortie.
  • S'il n'y a pas eu d'erreurs, le texte ci-dessous s'affiche dans la fenêtre de sortie.
On peut également vérifier le code en sélectionnant , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Verify.

Étape 6 : Transférer le programme dans la carte

  • Sélectionnez l'icône ci-dessous en haut et à droite de l'écran pour transférer le code du programme dans la carte. (Ctrl-Alt-U)

  • Les étapes du transfert du code apparaissent dans la fenêtre de sortie. Si le transfert a réussi, le message ci-dessous s'affiche.
On peut également transférer le code en sélectionnant , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Upload.
Voir le paragraphe “Problèmes rencontrés” en cas de problème avec la complétion de code (Intellisense).
  • Matériels : carte Arduino Uno, shield Tinkerkit, LED et potentiomètre.
Objectif : comprendre la notion de projet VSCode, créer un projet et installer le code source d'un programme Arduino existant.

Cahier des charges
Régler la fréquence de clignotement d'une LED avec un potentiomètre.


Étape 1 : Créer un répertoire

  • Effectuer un clic droit sur le bureau du PC, ajouter un dossier (NouveauDossier) et le nommer BlinkPot.
Un sketch Arduino doit être contenu dans un projet Visual Studio Code. Un projet VSCode est contenu dans un répertoire.

Étape 2 : Placer le répertoire dans Visual Studio Code

  • Ouvrir Visual Studio Code en cliquant sur
  • Faire glisser le dossier BlinkPot dans VSCode.

Étape 3 : Placer un fichier .ino existant dans VSCode

  • Télécharger le fichier blinkpot.ino disponible ici.
  • Le dézipper et le faire glisser dans la zone Explorateur de VSCode.
  • Pour le moment VSCode souligne en rouge les mots-clés Arduino car il ne les reconnaît pas. Sélectionner une carte en cliquant sur en bas et à droite de l'écran pour choisir une **Arduino Uno**. Les soulignements doivent disparaître. La fenêtre doit ressembler à la copie d'écran ci-dessous.

Étape 4 : Connecter la carte et sélectionner le port série

  • Connecter la carte Arduino au PC à l'aide d'un câble USB.
  • Cliquer sur dans la barre d'état. Sélectionnez le port COM auquel est connectée la carte.

Exemple La barre d'état a été modifiée comme ci-dessous.

On peut également sélectionner le port série avec , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Select Serial Port.

Étape 5 : Transférer le programme dans la carte

  • Sélectionnez l'icône ci-dessous en haut et à droite de l'écran pour transférer le code du programme dans la carte. (Ctrl-Alt-U)
  • La barre latérale renseigne sur le déroulement du transfert.
  • Les étapes du transfert du code apparaissent dans la fenêtre de sortie. Si le transfert a réussi, le message ci-dessous s'affiche.
  • Ouvrir le moniteur série en en cliquant sur pour voir l'affichage de la température.
On peut également transférer le code en sélectionnant , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Upload.
Voir le paragraphe “Problèmes rencontrés” en cas de problème avec la complétion de code (Intellisense).

  • Matériels : carte Arduino Uno, shield Tinkerkit, TMP102 et Gravity OLED-2864.
Objectifs : comprendre la notion de projet VSCode, créer un projet et un fichier de code source, installer et utiliser des bibliothèques.

Moniteur série Cahier des charges
Mesurer la température ambiante à l'aide d'un capteur numérique et l'afficher dans le moniteur série ou sur un afficheur graphique.


Un sketch Arduino doit être contenu dans un projet Visual Studio Code. Un projet VSCode est contenu dans un répertoire.

Étape 1 : Ouvrir un répertoire projet vide

  • Dans VSCode, faire : → Arduino : Examples → Built-in Examples → 01.Basics → Bareminimum

  • Le projet BareMinimum s'ouvre comme ci-dessous.

  • Le fichier BareMinimum.ino contient le code suivant.

  • Sélectionner une carte en cliquant sur en bas et à droite de l'écran pour choisir une **Arduino Uno**.
On peut générer un squelette de code Arduino setup(){} loop{} en écrivant le mnémonique asl (arduino setup loop) suivi d'un appui sur la touche de tabulation .

Étape 2 : Connecter la carte et sélectionner le port série

  • Connecter la carte Arduino au PC à l'aide d'un câble USB.
  • Cliquer sur dans la barre d'état. Sélectionnez le port COM auquel est connectée la carte.

Exemple

  • La barre d'état a été modifiée comme ci-dessous.

On peut également sélectionner le port série avec , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Select Serial Port.

Étape 3 : Installer les bibliothèques nécessaires au programme sur le PC

Nous allons mesurer la température ambiante avec un capteur numérique TMP102 (I2C). Son affichage se fera sur un écran Gravity OLED-2864 (I2C). La mise en oeuvre du capteur et de l'afficheur est facilitée par des bibliothèques de code.
Pour qu'un programme accède à une bibliothèque additionnelle (c.-a.-d ajoutée après l'installation de l'IDE Arduino) par l'intermédiaire d'une directive #include <nombiblio>, il faut la placer dans le répertoire “\Documents\Arduino\libraries\”; soit manuellement, soit par l'intermédiaire du gestionnaire de bibliothèques (library manager).

Nous allons utiliser ces deux méthodes.

Méthode 1 : chargement de bibliothèques à partir du gestionnaire (Library Manager) [solution utilisée ici pour les bibliothèques de l'afficheur graphique] Gravity OLED-2864 Display

La mise en oeuvre d'un afficheur graphique est facilitée par l'utilisation d'une bibliothèque graphique comme Adafruit GFX Library. L'utilisation des méthodes de la classe Adafruit_GFX sur un afficheur Gravity OLED-2864 peut se faire par l'intermédiaire de la bibliothèque OakOLED.
  • . Entrer Arduino pour accéder à l'ensemble des commandes. Sélectionner Arduino : Library Manager. Une page s'ouvre. Entrer Adafruit GFX dans le champ de recherche Filter your search.

  • Cliquer sur Install pour installer la bibliothèque proposée ci-dessus. Lorsque cette installation est terminée, deux boutons supplémentaires sont disponibles.

Include Library sera utilisé pour faire le lien entre le code du programme et la bibliothèque.
Remove sera utilisé pour supprimer la version de la bibliothèque sur le disque dur.
  • Reprendre la démarche ci-dessus pour installer la bibliothèque OakOLED.

Méthode 2 : Téléchargement d'une bibliothèque et installation “manuelle” sur le disque dur [solution utilisée ici pour la bibliothèque du capteur de température] TMP102

Le module “capteur de température” à circuit TMP102 utilisé ici est un produit sparkfun. La bibliothèque de code du fabricant n'est pas téléchargeable à partir du gestionnaire de paquet. Elle doit être installée manuellement.
  • Cliquer sur pour télécharger la bibliothèque.
  • Dézipper le fichier et copier le répertoire SparkFun_TMP102_Arduino_Library-master dans “\Documents\Arduino\libraries\” pour installer la bibliothèque.

Étape 4 : Écrire le code du programme Temperature

  • Réglage préalable
Vérifier la présence ou ajouter
“defines”:[
“ARDUINO=10800”,
“USBCON”],

dans c_cpp_properties.json.
  • Installation de la bibliothèque SparkFunTMP102.h dans le code

Ouvrir le gestionnaire de bibliothèques (F1 → Arduino → Library Manager) et entrer TMP102 dans le champ Filter your search. Dans la zone SparkFun TMP102 Breakout, cliquez sur Include Library. Le code ci-dessous doit apparaitre dans la zone d'édition sinon, l'entrer manuellement.

#include <Wire.h>
#include <SparkFunTMP102.h>
  • Créer un objet cptTemp, instance de la classe TMP102, comme dans l'exemple ci-dessous.
#include <Wire.h>
#include <SparkFunTMP102.h>
 
TMP102 cptTemp; // Construction d'un objet TMP102 avec l'adresse I2C 0x48 (par défaut)
  • On initialise le moniteur série et on connecte l'objet cptTemp au bus I2C en complétant le programme comme ci-dessous.
#include <Wire.h>
#include <SparkFunTMP102.h>
 
TMP102 cptTemp; // Construction d'un objet TMP102 avec l'adresse I2C 0x48
 
void setup()
{
    Serial.begin(115200); // Débit binaire par défaut sur le moniteur série
    cptTemp.begin();  // Initialisation de la connexion du capteur au bus I2C
}
Faire suivre un objet d'un point ouvre une fenêtre avec la liste des méthodes et des attributs qui lui sont applicables.

  • Compléter le code précédent en plaçant la lecture et l'affichage de la température dans la boucle while. Votre code doit ressembler à celui proposé au téléchargement ci-dessous.
temp1.cpp
#include <Wire.h>
#include <SparkFunTMP102.h>
 
TMP102 cptTemp; // Construction d'un objet TMP102 avec l'adresse I2C 0x48 (par défaut)
 
void setup()
{
    Serial.begin(115200); // Débit binaire par défaut du moniteur série
    cptTemp.begin(); // Initialisation de la connexion du capteur au bus I2C
}
 
void loop() {
    float temperature = cptTemp.readTempC(); // Lecture de la température
    Serial.print("Temperature: "); // Affichage dans le moniteur série
    Serial.print(temperature);
    Serial.println();
    delay(1000);
}

Étape 5 : Vérifier le programme

  • Sélectionnez l'icône ci-dessous en haut et à droite de l'écran pour vérifier le code du programme. (Ctrl-Alt-R)

  • Le texte des étapes de la vérification du code apparait dans la fenêtre de sortie.
  • S'il n'y a pas eu d'erreurs, le texte ci-dessous s'affiche dans la fenêtre de sortie.
On peut également vérifier le code en sélectionnant , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Verify.

Étape 6 : Transférer le programme dans la carte

  • Sélectionnez l'icône ci-dessous en haut et à droite de l'écran pour transférer le code du programme dans la carte. (Ctrl-Alt-U)

  • La barre latérale renseigne sur le déroulement du transfert.
  • Ouvrir le moniteur série en cliquant sur pour afficher la température.

On peut également transférer le code en sélectionnant , en entrant Arduino et en cliquant sur Arduino : Upload.

Étape 7 : Pour aller plus loin - mise en oeuvre de l'afficheur graphique

  • Entrer Adafruit GFX dans le gestionnaire de bibliothèque. La bibliothèque apparait dans un cadre sous le nom Adafruit GFX Library. Cliquer sur . Le code ci-dessous se place automatiquement en haut de la zone d'édition et un lien vers cette bibliothèque est installé dans le fichier de configuration c_cpp_properties.json.
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_MonoOLED.h>
#include <Adafruit_SPITFT_Macros.h>
#include <Adafruit_SPITFT.h>
#include <gfxfont.h>
  • Entrer oakoled dans le gestionnaire de bibliothèque. La bibliothèque apparait dans un cadre sous le nom OakOLED. Cliquer sur . Le code ci-dessous se place automatiquement en haut de la zone d'édition et un lien vers cette bibliothèque est installé dans le fichier de configuration c_cpp_properties.json.
#include <OakOLED.h>
Comme la classe OakOLED dérive de la classe Adafruit_GFX il suffit de créer un objet OakOLED pour accéder aux méthodes de Adafruit_GFX.
  • Modifier le code de l'exemple précédent pour qu'il corresponde à celui ci-dessous.
temp2.cpp
#include <Wire.h>
#include <SparkFunTMP102.h>
 
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_MonoOLED.h>
#include <Adafruit_SPITFT_Macros.h>
#include <Adafruit_SPITFT.h>
#include <gfxfont.h>
 
TMP102 cptTemp; // Construction d'un objet TMP102 avec l'adresse I2C 0x48 (par défaut)
OakOLED oled; // Construction d'un objet OakOLED (hérite de Adafruit GFX)
 
void setup()
{
    cptTemp.begin(); // Connexion de cptTemp au bus I2C
    oled.begin(); // Initialisation de la connexion du capteur au bus I2C
}
 
void loop()
{
    float temperature = cptTemp.readTempC();
    oled.clearDisplay();
    oled.setCursor(0, 10);
    oled.print("Temperature: "); // Préparation de l'affichage
    oled.print(temperature); // du texte "Température: xx.xx dC "
    oled.print(" dC"); // à la position (0,10) de l'afficheur OLED-2364
    oled.display(); // Transfert pour affichage
    delay(2000);
}
  • Vérifier et transférer le programme dans la carte.

  1. Un projet “Template Arduino” avec la configuration de c_cpp_properties.json et les fonctions setup() et loop() est téléchargeable ici
  2. Le projet VSCode “BlinkPot” est téléchargeable ici.
  3. Le projet VSCode “Temperature”, sous W10, est téléchargeable ici.
  4. Le projet VSCode “Temperature”, sous W7, est téléchargeable ici.

  • Intellisence
Sur un PC sous W10, à partir de fichierPréférencesParamètres, entrer cpp intelli dans l'invite et régler C_Cpp › Default: Intelli Sense Mode sur msvc-x64.
L'intellisence ne reconnait pas le mot serial si
“defines”:[
“ARDUINO=10800”,
“USBCON”],
est absent du fichier c_cpp_properties.json.

VSCode implémente la notion de projet. Un projet doit être contenu dans un répertoire même s'il ne contient qu'un fichier source. Un projet peut être construit en utilisant un exemple, un fichier Arduino existant ou en partant de zéro.

Intellisense
L'intellisense est très utile lorsqu'on utilise des bibliothèques.

Raccourcis clavier
touche F1 : accès aux paramètres de VSCode et des extensions
Ctrl+Alt+R : vérification du croquis
Ctrl+Alt+U : téléchargement du croquis
Ctrl+comma : accès aux paramètres
  • outils/vscode/vscarduino.1628698639.txt.gz
  • Dernière modification : 2021/08/11 18:17
  • de phil