Arduino

Arduino は柔軟で手軽なハードウェアとソフトウェアによる、オープンソースの電子工作プロトタイププラットフォームです。芸術家やデザイナー、ホビイスト、その他インタラクティブな機器や環境を作成したい全ての人を対象としています。詳細は Arduino HomePage を見て下さい。

インストール

• AUR から arduino^AUR をインストールしてください。
• ユーザーを uucp と lock グループに追加してください (詳しくは次のセクションを参照: #シリアル通信)。
• cdc_acm モジュールをロードする必要があります。

# modprobe cdc_acm

• PKGBUILD の arch=('i686' 'x86_64') 行に 'armv6h' を追加して arch=('i686' 'x86_64' 'armv6h') とすることで Raspberry Pi 上でもビルドできます。

Arduino Due / Yun

Arduino Due と Arduino Yun は Arduino IDE バージョン 1.5 以上を必要とします。

Pinoccio Scout

Pinoccio Scouts も Arduino IDE を使ってプログラムすることが可能です。手順は こちら に記載されています。もしくは、AUR から arduino-pinoccio^AUR をインストールすることもできます。

Intel Galileo

Intel Galileo ボードをサポートする Arduino IDE は こちら からダウンロードできます。

Arm7 デバイス

こちら に対処方法が載っています。

設定

シリアル通信

arduino ボードはシリアル接続や USB シリアル接続によってコンピュータと通信します。そのためシリアルデバイスファイルへの読み書きアクセス権がユーザーに必要となります。Udev は uucp グループによって所有されている /dev/tts/ にファイルを作成するためユーザーを uucp グループに追加することで必要な読み書き権限が与えられます。デフォルトの Java IDE を使用する場合は、ユーザーを lock グループに追加して /var/lock/lockdev にアクセスできるようにしてください。

# gpasswd -a $USER uucp
# gpasswd -a $USER lock

ノート: 変更を適用するには、一度ログアウトしてから再度ログインする必要があります。

arduino ボードは /dev/ttyACMx のように認識されます。上記の設定で上手くいかない場合、ユーザーを tty グループに追加してみてください:

# gpasswd -a $USER tty

Arduino にアップロードを行う前に、Tools メニューからシリアルポート、ボード、プロセッサを適切に設定してください。

stty

準備:

# stty -F /dev/ttyACM0 cs8 9600 ignbrk -brkint -imaxbel -opost -onlcr -isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echoctl -echoke noflsh -ixon -crtscts

コマンドの後に改行せずにターミナルからコマンドを送信:

# echo -n "Hello World" > /dev/ttyACM0

ノート: As autoreset on serial connection is activated by default on most boards, you need to disable this feature if you want to communicate directly with your board with the last command instead of a terminal emulator (arduino IDE, screen, picocom...). If you have a Leonardo board, you are not concerned by this, because it does not autoreset. If you have a Uno board, connect a 10 µF capacitor between the RESET and GND pins. If you have another board, connect a 120 ohms resistor between the RESET and 5V pins. See http://playground.arduino.cc/Main/DisablingAutoResetOnSerialConnection for more details.

Arduino からの出力を読み込み:

$ cat /dev/ttyACM0

他の IDE

ArduIDE

ArduIDE は Arduino 用の Qt ベース IDE です。AUR の arduide-git^AUR からインストールできます。

ターミナルから作業したい場合、複数の選択肢が存在します。

Arduino-CMake

arduino-cmake と CMake を使うことで複数のビルド環境でコマンドラインから Arduino のファームウェアをビルドすることができます。CMake があなたのニーズに合わせたビルド環境を生成し、お好きなツールを使用できます。シンプルな Makefile から Eclipse, Visual Studio, XCode などのプロジェクトまであらゆるビルド環境を準備可能です。

必要パッケージ:

• CMake
• Arduino SDK
• avr-gcc
• avr-binutils
• avr-libc
• avrdude

gnoduino

gnoduino^AUR はオリジナルの Arduino IDE を GNOME 用にした実装で AUR からインストールできます。オリジナルの Arduino IDE ソフトウェアは Java で書かれています。gnoduino は Python で実装されており、GNOME を対象にしています。ただし xfce4 など他の WM でも動作します。軽量であることを謳っていますが、オリジナルの Arduino IDE と互換性は維持しています。ソースエディタは gtksourceview をベースとしています。

Ino

Ino は arduino ハードウェアを使うためのコマンドラインツールキットです。ino^AUR は AUR からインストールできます。

Ino は /etc/avrdude/avrdude.conf にある avrdude.conf ファイルを確認しますが、(avrdude のインストール時に) pacman はこのファイルを /etc/avrdude.conf に配置します。Ino が何かエラーを表示するときは /etc/avrdude ディレクトリを作成してシンボリックリンクを作ってください:

# ln -s /etc/avrdude.conf /etc/avrdude/avrdude.conf

Makefile

ノート: Update 2015-03-23. Due to recent changes in Arduino ≥v1.5, many old Makefiles do not work without some modification. A simple Makefile for Arduino version 1.5+ can be found on GitHub.

Arduino IDE を使用する代わりに他のエディタと Makefile を使用することができます。

Arduino をプログラムするためのディレクトリをセットアップして、ディレクトリに Makefile をコピーしてください。Makefile のコピーは /usr/share/arduino/hardware/cores/arduino/Makefile から取得できます。

設定にあわせて多少修正が必要です。Makefile には豊富に説明が付いています。以下は編集が必要な行の一例です:

PORT = usually /dev/ttyUSBx, where x is the usb serial port your arduino is plugged into
TARGET = your sketch's name
ARDUINO = /usr/share/arduino/lib/targets/arduino

スケッチでコールするライブラリにあわせて、ライブラリの一部をコンパイルする必要があります。SRC と CXXSRC を編集して必要なライブラリを記述してください。

編集したら make && make upload でボードからスケッチを実行できるようになります。

Arduino-mk

arduino-mk^AUR は Makefile を使用するもうひとつのアプローチです。Arduino.mk を include するローカルな Makefile を作成することができます。使い方は プロジェクトページ を見てください。

Arduino 1.5 の場合、以下のローカル Makefile を試してください (Arduino 1.5 のライブラリディレクトリの構造は少し変わっています):

ARDUINO_DIR = /usr/share/arduino
ARDMK_DIR = /usr/share/arduino
AVR_TOOLS_DIR = /usr
ARDUINO_CORE_PATH = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/cores/arduino
BOARDS_TXT = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/boards.txt
ARDUINO_VAR_PATH = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/variants
BOOTLOADER_PARENT = /usr/share/arduino/hardware/arduino/avr/bootloaders


BOARD_TAG    = uno
ARDUINO_LIBS =

include /usr/share/arduino/Arduino.mk

場合によっては avr-libc や avrdude のインストールが必要です。

Scons

scons と arscons を組み合わせて使うことでコマンドラインから簡単に Arduino プロジェクトをコンパイル・アップロードすることができます。Scons は python で作成されておりシリアルインターフェイスを使うのに python-pyserial が必要です。python-pyserial と scons をインストールしてください。

パッケージをインストールすると必要な依存パッケージも一緒にインストールされます。上記のように Arduino 本体も必要なのでインストールしてください。プロジェクトディレクトリを作成したら (例: test)、新しいディレクトリに arduino のプロジェクトファイルを作成します。ディレクトリと同じ名前を付けて拡張子に .ino を追加してください (例: test.ino)。arscons から SConstruct スクリプトを取得してディレクトリに配置します。スクリプトの中身を確認して、必要であれば編集してください。中身は python スクリプトです。プロジェクトを編集したら、以下を実行:

$ scons                # This will build the project
$ scons upload         # This will upload the project to your Arduino

PlatformIO

PlatformIO は複数のハードウェアプラットフォームのスケッチをビルド・アップロードすることができる python ツールです。現在、Arduino/AVR ベースの基盤、TI MSP430 や TI TM4C12x ボードに対応しています。近い将来、ライブラリ機能も追加して GitHub から直接ライブラリを検索できるようにすることを開発者は予定しています。

インストール

platformio は SCons がベースになっているので python2 を使用し、python3 はサポートしていません。そのため仮想環境を使うことを推奨します。

$ virtualenv --python=python2 venv
$ source ./venv/bin/activate
$ pip install platformio

Atom Package Manager を使って、Atom プラグインとして platformio を使用するという方法もあります。

使用方法

$ platformio platforms install atmelavr
$ platformio init
$ vim platformio.ini

#
# Atmel AVR based board + Arduino Wiring Framework
#
[env:ArduinoMega2560]
platform = atmelavr
framework = arduino
board = megaatmega2560   
upload_port = /dev/ttyACM0 
targets = upload

$ platformio run

Emacs

Emacs を IDE として設定することができます。

AUR から emacs-arduino-mode-git^AUR パッケージをインストールして emacs で arduino-mode を有効にしてください。

init スクリプトに追加:

~/.emacs

;; arduino-mode
(require 'cl)
(autoload 'arduino-mode "arduino-mode" "Arduino editing mode." t)
(add-to-list 'auto-mode-alist '("\.ino$" . arduino-mode))

Arduino-mk (上を参照) と M-x compile make upload を使うことでスケッチをコンパイル・アップロードできます。

参照: [1]。

トラブルシューティング

Version 1.6

2014年10月5日現在、サードパーティ製のツールの多くは Arduino 1.0 (arduino10^AUR) でしか動作しません。一部のツールだけが Arduino バージョン 1.6 (arduino^AUR) 以降でも動作します。ツールが動作しない場合はバージョンを確認してください。

Arduino デバイスの永続的な命名

複数の arduino を使っている場合、接続した順番で /dev/ttyUSB[0-9] という名前がデバイスに付けられているのに気づくかもしれません。IDE では大した問題ではありませんが、バックグラウンドで arduino プロジェクトと通信するようなソフトウェアをプログラムする場合、鬱陶しく感じられるでしょう。以下の udev ルールを使うことで arduino に固定のシンボリックリンクを割り当てることができます:

/etc/udev/rules.d/52-arduino.rules

SUBSYSTEMS=="usb", KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6001", SYMLINK+="sensors/ftdi_%s{serial}"

これで arduino に /dev/sensors/ftdi_A700dzaF のような名前でアクセスできるようになります。もっと意味のある名前をデバイスに付けたい場合:

/etc/udev/rules.d/52-arduino.rules

SUBSYSTEMS=="usb", KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6001", ATTRS{serial}=="A700dzaF", SYMLINK+="arduino/nano"

上記で指定したシリアル番号のデバイスのシンボリックリンクが /dev/arduino/nano に作成されます。変更を適用するのに arduino を切断して再接続したり次のコマンドを実行する必要はありません: udevadm trigger。

一般的な idVendor/idProduct の組み合わせはディストリビューションパッケージの hardware/arduino/avr/boards.txt で確認できます。中には Arduino プラットフォーム以外のデバイスも含まれています (FTDI)。serial 属性を使うことでデバイスを区別することが可能です。

シリアルポートを開くときのエラー

IDE を起動したときシリアルポートが確認できても、アップロード時に TX/RX の LED が点灯しないことがあります。シリアルモニターで変更したボーレートが間違っている可能性があります。~/.arduino/preferences.txt を編集して serial.debug_rate を 115200 などの値にしてください。

Missing twi.o

/usr/share/arduino/lib/targets/libraries/Wire/utility/twi.o ファイルが存在しない場合、arduino はファイルを作成しようとします。通常ユーザーでは書き込み権限がないためファイルは作成されません。root で arduino を実行すればファイルが作成できます。ファイルの作成後は、arduino を通常ユーザーで実行できます。

Uno/Mega2560 を使用する

Arduino Uno と Mega2560 にはオンボード USB インターフェイス (Atmel 8U2) が存在しシリアルデータを受け取ります。そのため、デバイスを接続したときに cdc-acm カーネルモジュールによって作成される /dev/ttyACM0 からアクセスすることが可能です。

シリアル接続をするには 8U2 ファームウェアのアップデートが必要な場合があります。詳しくは [2] の #11 を確認してください。現在書き込むことができない Arduino の掲示板では、Uno を DFU にする方法が書かれている画像を見つけることができます。アカウントがなくて画像を閲覧できない場合、[3] を見てください。

You can perform a general function test of the Uno by putting it in loopback mode and typing characters into the arduino serial monitor at 115200 baud. It should echo the characters back to you. To put it in loopback, short pins 0 -> 1 on the digital side and either hold the reset button or short the GND -> RESET pins while you type.

コンパイルエラー

以下のメッセージが表示される場合 (verbose モード):

/usr/share/arduino/hardware/tools/avr/bin/../lib/gcc/avr/4.3.2/../../../avr/bin/ld: cannot find -lm

次のフィックスを試みてください [4]:

• avr-gcc パッケージをインストール
• 初めから入っている avr-gcc コンパイラを上でインストールしたパッケージのコンパイラで置き換える:

# cd /usr/share/arduino/hardware/tools/avr/bin
# mv ./avr-gcc ./avr-gcc-backup
# ln -s /usr/bin/avr-gcc ./

システムでインストールした avr ツールを使いたいときは、Arduino の Linux インストールページに書かれているように avr ディレクトリを削除します: "システムのコンパイラを使いたい場合、arduino の IDE をインストールしたフォルダにある ./hardware/tools/avr を削除してください"。

Arduino.cc から適切な Linux バージョンをダウンロードして /usr/share/arduino/hardware/tools/avr ディレクトリを標準のインストールアーカイブに含まれている avr ディレクトリで置き換えるという方法もあります。

avrdude missing libtinfo.so.5

Arduino にスケッチをアップロードしようとしたときに、以下のメッセージが Arduino UI コンソールに表示される場合:

 /usr/share/arduino/hardware/tools/avr/bin/avrdude: error while loading shared libraries: libtinfo.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory

シンボリックリンクを作成して依存関係の問題を解決してください:

# ln -s /usr/lib/libncurses.so.5 /usr/lib/libtinfo.so.5

参照: https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?pid=1108717#p1108717

avrdude missing libncurses.so.5

Arduino にスケッチをアップロードしようとしたときに、以下のメッセージが Arduino UI コンソールに表示される場合:

# avrdude: error while loading shared libraries: libncurses.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory

avrdude の arduino バージョンが ncurses のバージョン 5.x を参照していることが原因です。Arch では現在 ncurses のバージョン 6.x を使っています。avrdude の arduino バージョンを削除して arduino ディレクトリのシンボリックリンクを作成することで解決できます (あらかじめ Arch のパッケージリポジトリから avrdude をインストールしてください):

# rm -f "${pkgdir}/usr/share/arduino/hardware/tools/avr/bin/avrdude"{,_bin}
# ln -s /usr/bin/avrdude "${pkgdir}/usr/share/arduino/hardware/tools/avr/bin/avrdude"

詳しくは次を参照: https://github.com/platformio/platformio/issues/291#issuecomment-142230403 。

ウィンドウマネージャでアプリケーションのサイズが変更できない、メニューがすぐ閉じる

Java#他のウィンドウマネージャになりすますを見てください。

参照

• https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?pid=295312
• https://bbs.archlinux.org/viewtopic.php?pid=981348
• http://answers.ros.org/question/9097/how-can-i-get-a-unique-device-path-for-my-arduinoftdi-device/