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2020年10月18日 (日)

PlatformIOとArduino(本家)ツールの差分

2020/10/18
初版

PlatformIO Arduino Diff

PlatformIO Arduino Diff

概要

PlatformIOとArduino(本家)ツールの差分
PlatformIOでplatformをArduinoにしてArduinoの開発ができるが、 これとArduino(本家)ツールの実際に使ってみての差分について、現状(2020/10現在)をまとめた。 　　
開発ツールplatformioのインストールについては以下を参照のこと：
・開発ツールPlatformIOをcliで使う(Seeeduino-XIAO版)
・M5Atomを開発ツールPlatformIOで使う(M5Atom/Arduino版)
・M5Atomを開発ツールPlatformIOで使う(Windows10版)
・開発ツールPlatformIOをcli(comand line interface)で使う(v2:Seeeduino-Wio-Terminal/Arduino版)

気がついた差分

(1)関数定義エラー
Arduinoにおいて関数を後方参照しても問題なくコンパイルできるが、PlatformIOでは 関数定義エラーになる。
解決方法としては、関数のプロトタイプ宣言を加えるか、関数の定義を前方に移動して 前方参照になるようにソースを変更する。
また、PlatformIO間でも動いているバージョンの違いで、プロトタイプ宣言が不要だったりするようだ：
以下は、RaspberryPiのplatformioでプロトタイプ宣言が必要だった例：
(PC(x86)では不要だった)


    // Mandlebrot

    // This will run quite slowly due to the large number of floating point calculations per pixel

    #include <TFT_eSPI.h> // Hardware-specific library
    #include <SPI.h>

    // prototype
    unsigned int rainbow(int value);

    TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();       // Invoke custom library

    #define TFT_GREY 0x7BEF

    unsigned long runTime = 0;

    float sx = 0, sy = 0;
    uint16_t x0 = 0, x1 = 0, yy0 = 0, yy1 = 0;

    void setup() {
        Serial.begin(250000);
        //randomSeed(analogRead(A0));
        Serial.println();
        // Setup the LCD
        tft.init();
        tft.setRotation(3);
    }

    void loop() {
        runTime = millis();

        tft.fillScreen(TFT_BLACK);
        tft.startWrite();
        for (int px = 1; px < 320; px++) {
            for (int py = 0; py < 240; py++) {
                float x0 = (map(px, 0, 320, -250000 / 2,
                                -242500 / 2)) / 100000.0; //scaled x coordinate of pixel (scaled to lie in the Mandelbrot X scale (-2.5, 1))
                float yy0 = (map(py, 0, 240, -75000 / 4,
                                 -61000 / 4)) / 100000.0; //scaled y coordinate of pixel (scaled to lie in the Mandelbrot Y scale (-1, 1))
                float xx = 0.0;
                float yy = 0.0;
                int iteration = 0;
                int max_iteration = 128;
                while (((xx * xx + yy * yy) < 4)  && (iteration < max_iteration)) {
                    float xtemp = xx * xx - yy * yy + x0;
                    yy = 2 * xx * yy + yy0;
                    xx = xtemp;
                    iteration++;
                }
                int color = rainbow((3 * iteration + 64) % 128);
                yield(); tft.drawPixel(px, py, color);
            }
        }
        tft.endWrite();

        Serial.println(millis() - runTime);
        while (1) {
            yield();
        }
    }

    unsigned int rainbow(int value) {
        // Value is expected to be in range 0-127
        // The value is converted to a spectrum colour from 0 = blue through to red = blue

        byte red = 0; // Red is the top 5 bits of a 16 bit colour value
        byte green = 0;// Green is the middle 6 bits
        byte blue = 0; // Blue is the bottom 5 bits

        byte quadrant = value / 32;

        if (quadrant == 0) {
            blue = 31;
            green = 2 * (value % 32);
            red = 0;
        }
        if (quadrant == 1) {
            blue = 31 - (value % 32);
            green = 63;
            red = 0;
        }
        if (quadrant == 2) {
            blue = 0;
            green = 63;
            red = value % 32;
        }
        if (quadrant == 3) {
            blue = 0;
            green = 63 - 2 * (value % 32);
            red = 31;
        }
        return (red << 11) + (green << 5) + blue;
    }

(2)Arduinoで問題ないスケッチがPlatformIOではビルドエラーになる
ターゲット(または、参照しているライブラリ？)に依存するのか 例えば、以下のスケッチはPlatformIOではビルドエラーになる：


  #include"seeed_line_chart.h" //include the library
  TFT_eSPI tft;

  #define max_size 50 //maximum size of data
  doubles data; //Initilising a doubles type to store data
  TFT_eSprite spr = TFT_eSprite(&tft);  // Sprite 

  void setup() {
      tft.begin();
      tft.setRotation(3);
      spr.createSprite(TFT_HEIGHT,TFT_WIDTH);
  }

  void loop() {
      spr.fillSprite(TFT_WHITE);
      if (data.size() == max_size) {
          data.pop();//this is used to remove the first read variable
      }
      data.push(0.01 * random(1, 10)); //read variables and store in data

      //Settings for the line graph title
      auto header =  text(0, 0)
                  .value("test")
                  .align(center)
                  .valign(vcenter)
                  .width(tft.width())
                  .thickness(3);

      header.height(header.font_height() * 2);
      header.draw(); //Header height is the twice the height of the font

    //Settings for the line graph
      auto content = line_chart(20, header.height()); //(x,y) where the line graph begins
           content
                  .height(tft.height() - header.height() * 1.5) //actual height of the line chart
                  .width(tft.width() - content.x() * 2) //actual width of the line chart
                  .based_on(0.0) //Starting point of y-axis, must be a float
                  .show_circle(false) //drawing a cirle at each point, default is on.
                  .value(data) //passing through the data to line graph
                  .color(TFT_PURPLE) //Setting the color for the line
                  .draw();

      spr.pushSprite(0, 0);
      delay(50);
  }

今のところ、Wio-Terminalで、この問題を経験したのみなので、もしかしたら、ターゲット特有のものかもしれない。

platformio.iniの実例

XIAO用：


  ; PlatformIO Project Configuration File
  ;
  ;   Build options: build flags, source filter
  ;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
  ;   Library options: dependencies, extra library storages
  ;   Advanced options: extra scripting
  ;
  ; Please visit documentation for the other options and examples
  ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

  [env:seeed_xiao]
  platform = atmelsam
  board = seeed_xiao
  framework = arduino

  build_flags = -DXIAO

  upload_protocol = sam-ba

  monitor_speed = 115200

  lib_ldf_mode = deep+

M5Atom用：


  ; PlatformIO Project Configuration File
  ;
  ;   Build options: build flags, source filter
  ;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
  ;   Library options: dependencies, extra library storages
  ;   Advanced options: extra scripting
  ;
  ; Please visit documentation for the other options and examples
  ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

  [env:m5stick-c]
  platform = espressif32
  board = m5stick-c
  framework = arduino

  build_flags = -DM5ATOM

  monitor_speed = 115200

  lib_deps =
      # use M5Atom lib
      3113
      # use "FastLED"
      126

  lib_ldf_mode = deep+

Wio-Terminal用：


  ; PlatformIO Project Configuration File
  ;
  ;   Build options: build flags, source filter
  ;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
  ;   Library options: dependencies, extra library storages
  ;   Advanced options: extra scripting
  ;
  ; Please visit documentation for the other options and examples
  ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

  [env:seeed_wio_terminal]
  platform = atmelsam
  board = seeed_wio_terminal
  framework = arduino
  build_flags = -DWIO_TERMINAL
  lib_deps =    
      adafruit/Adafruit Zero DMA Library@^1.0.8
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_SFUD/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_USBDISP/archive/master.zip    
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_LCD/archive/master.zip      
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_FS/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_atWiFi/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_FreeRTOS/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_atUnified/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/esp-at-lib/archive/develop.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_mbedtls/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_atWiFiClientSecure/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_atHTTPClient/archive/master.zip
      https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_atWebServer/archive/master.zip
      arduino-libraries/NTPClient@^3.1.0

  lib_ldf_mode = deep+

Wio-Terminalの例は、実際に外部ライブラリを登録したもの。
(ビルドエラーが出たので以下のライブラリは登録から外してある)

https://github.com/Seeed-Studio/Seeed_Arduino_Linechart/archive /master.zip

追加(Arduinoのインストール方法)


  cd ~/Downloads

  # 以下のどちらかでダウンロードページに行って自分の環境にあったものをダウンロードする
  firefox https://www.arduino.cc/en/Main/software
  chromium https://www.arduino.cc/en/Main/software

  # ここでは「Linux 64bits」を選択して。(自分の環境に合ったものを選択する) 
  tar -Jxvf arduino-1.8.13-linux64.tar.xz

  # ここで解凍が終了する。

  # 以下で起動用にaliasを設定する
  alias ard=~/Downloads/arduino-1.8.13/arduino

  # 以下でArduinoを起動する
  ard

参考情報

https://wiki.seeedstudio.com/Wio-Terminal-LCD-Linecharts/

・XIAO/M5Atom/Wio-TerminlでCardKB(I2C)を使用する(Arduino版)
・XIAO/M5Atom/Wio-Terminalでneopixelsを制御する(Arduino版)

・XIAO/M5Atomで気圧センサー(HP206C)を動かす(XIAO/Arduino版、M5Atom/Arduino版)
・XIAO/M5AtomでLCD240x240(SPI)を制御する((XIAO/Arduino版、M5Atom/Arduino版)

・M5AtomでOLED128x128(SPI)を制御する(Arduino版)
・XIAOでOLED128x128(SPI)を制御する(Arduino版)
・XIAOでLCD160x80(SPI)を制御する(Arduino版)

以上

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