Embrio [7] zielt auf das Erstellen von echtzeitfähigen Programmen für den Arduino mit einem visuellen Editor ab. Die Umgebung verwendet eine hochgradig parallelisierte, agentenbasierte Architektur.
Die grafische Programmierumgebung Grape [8] soll Anfängern den Einstieg in die Mikrocontroller-Entwicklung erleichtern. Sie verwendet Flussdiagramme, die sie zum Erstellen der Programme in C++-Code wandelt.
Bei Atmel Studio [9] handelt es sich um die vom Hersteller der Mikrocontroller in den Arduino-Boards bereitgestellte Entwicklungsumgebung. Mit ihr lässt sich das volle Potenzial der Controller ausnutzen. Die Entwicklungsumgebung verfügt über sehr viele Funktionen, was allerdings die Bedienung erschwert.
Mit LabView [10] lassen sich sowohl grafisch als auch textbasiert Programme für Arduino-Boards entwickeln.
Eine Alternative zur Arduino-IDE ist die Programino-IDE [11]. Die einfach zu bedienende Umgebung enthält alles, was Sie benötigen, um eigene Projekte zu realisieren. Es gibt unterschiedliche Tools, um mit wenig Aufwand IoT-Anwendungen zu erstellen.
IDE installieren
Um unser Beispielprogramm zu schreiben und in den Controllino hochzuladen, verwenden wir die Arduino-IDE. Sie lässt sich schnell installieren, leicht bedienen, beschränkt sich auf die nötigen Funktionen und steht kostenfrei zum Herunterladen bereit.
Von der Webseite des Arduino-Projekts [12] laden Sie sich die für Ihr Betriebssystem passende Version der IDE herunter. Danach installieren Sie die Arduino-IDE auf Ihrem Rechner, wobei Sie der Installationsanleitung auf der Download-Seite [13] folgen. Gerade unter Linux ist das wichtig, weil sie beschreibt, welche Berechtigungen Sie verändern müssen, damit die Entwicklungsumgebung einwandfrei läuft.
Nach dem Start der IDE müssen Sie unter dem Menüpunkt Sketch | Bibliothek einbinden | Bibliotheken verwalten die Library zur Software-Unterstützung des Controllino einbinden. Hier suchen Sie nun nach “Controllino”, wählen die Bibliothek an und installieren sie durch einen Klick auf den Install-Button.
Nun geht es daran, die Hardware-Unterstützung für den Controllino einzubinden. Zunächst tragen Sie unter Datei | Voreinstellungen die folgende zusätzliche Boardmanager-URL [14] aus Listing 1 ein (Abbildung 2). Dann navigieren Sie im Menü zu Werkzeuge | Board | Boardverwalter, suchen dort nach Controllino und installieren das Board. Nun steht unter Werkzeuge | Board der controllino maxi zur Auswahl bereit.
Listing 1
https://raw.githubusercontent.com/CONTROLLINO-PLC/CONTROLLINO_Library/master/Boards/package_ControllinoHardware_index.json
Abbildung 2: Der Link versorgt die IDE mit dem nötigen Skript, das sie zur Unterstützung des Controllino-Moduls benötigt.
Der Port (Werkzeuge | Port) sollte automatisch richtig gesetzt sein. Falls Ihr System allerdings mehrere Ports mitbringt, wählen Sie /dev/ttyACM0 aus. Jetzt steht die IDE bereit, um Programme für den Controllino zu erstellen.
Testprogramm
Das kleine Testprogramm aus Listing 2 lässt die Leuchtdioden der digitalen Ausgänge abwechselnd aufleuchten und erzeugt damit einen Lauflichteffekt (Abbildung 3). In der ersten Zeile importieren Sie die Headerdatei mit der Controllino-Unterstützung. Sie stellt für die Programmierung viele Klartextnamen für die Ein- und Ausgänge bereit, etwa CONTROLLINO_D<x>, CONTROLLINO_R<X> und so weiter.
Abbildung 3: Der Testaufbau demonstriert den Lauflichteffekt, den unser kleines Programm initiiert.
Sie müssen diese Klartextnamen aber nicht verwenden: Manchmal gestaltet es sich einfacher, direkt mit den Nummern der Anschlüsse zu arbeiten. Eine Übersicht dazu finden Sie in den Pinouts des Controllino im Download-Bereich des Herstellers.
Die Funktion setup() von Zeile 2 bis Zeile 4 definiert die I/O-Ports 2 bis 13 als Ausgänge. Würden Sie hier mit den Klartextnamen arbeiten, fiele erheblich mehr Schreibaufwand an. Die Funktion loop() ab Zeile 7 schaltet nun die einzelnen LEDs nacheinander an und aus – so ergibt sich ein Lauflicht.
