PlatformIO: среда для Arduino, ESP32 и STM32

Установка

1. Установите Visual Studio Code.
2. Откройте в нём менеджер расширений, найдите официальное расширение PlatformIO IDE и установите его. При первом запуске расширение скачает PlatformIO Core.
3. Если зависимости будут ставиться из Git-репозиториев, в системе нужен Git: команда git --version должна работать в терминале. В Linux дополнительно нужен пакет python3-venv.

Отдельно ставить PlatformIO Core не нужно: в терминале VS Code команда pio уже доступна. Чтобы вызывать её из обычного терминала Linux или macOS, документация советует создать ссылки на ~/.platformio/penv/bin/pio и ~/.platformio/penv/bin/platformio в каталоге ~/.local/bin.

Структура проекта

Проект создаётся кнопкой «New Project» на домашней странице PlatformIO или командой pio project init --board uno. В нём появляются:

Файл platformio.ini

platformio.ini — текстовый файл в формате INI в корне проекта. Он состоит из секций в квадратных скобках и строк «ключ = значение»; строки, начинающиеся с точки с запятой, — комментарии. Список значений пишут через запятую с пробелом или по одному на строке с отступом не меньше двух пробелов.

Каждая секция [env:ИМЯ] описывает окружение — сборку для одной платы с одними настройками. В проекте их может быть несколько, например для Uno и ESP32 или для отладочной и рабочей сборки. Общие для всех окружений настройки выносят в секцию [env] без имени, а в секции [platformio] опция default_envs выбирает, какие окружения собирать по умолчанию.

[env]
framework = arduino
monitor_speed = 115200
lib_deps =
    knolleary/PubSubClient

[env:uno]
platform = atmelavr
board = uno

[env:esp32]
platform = espressif32
board = esp32dev
build_flags = -D LED_PIN=2

Основные опции окружения:

Документация советует фиксировать версию платформы — platform = platformio/espressif32@^6.1.0: без версии разные компьютеры и разные дни дадут разную сборку. Знак ^ разрешает совместимые обновления, ~ — только исправления ошибок, версия без знака — ровно её.

Настройки популярных плат

Протокол и скорость загрузки PlatformIO берёт из описания платы, поэтому обычно достаточно указать platform, board и framework.

Если Nano не прошивается с ошибкой синхронизации, чаще всего выбран не тот загрузчик: попробуйте nanoatmega328 вместо nanoatmega328new или наоборот. Что означают ошибки загрузки на AVR, разобрано в статье об AVRDUDE, на ESP32 и ESP8266 — в статье об esptool: PlatformIO вызывает именно эти программы: в платформу atmelavr входит пакет tool-avrdude, в espressif32 — tool-esptool.

Команды

В VS Code те же действия выполняются кнопками на нижней панели: сборка, загрузка, монитор порта, очистка.

pio run                     # собрать все окружения по умолчанию
pio run -e esp32            # собрать одно окружение
pio run -e uno -t upload    # собрать и прошить
pio run -t clean            # удалить результаты сборки
pio run -t upload -t monitor  # прошить и сразу открыть монитор порта
pio device list             # список последовательных портов
pio device monitor -b 115200  # монитор порта
pio pkg install             # скачать платформу и библиотеки проекта заранее

Монитор порта умеет преобразовывать вывод фильтрами: time добавляет к строкам метку времени, log2file пишет всё в файл, hexlify показывает коды символов, а esp32_exception_decoder и esp8266_exception_decoder переводят адреса из сообщения о падении программы ESP в имена функций и строки исходного кода. Фильтр включают в platformio.ini опцией monitor_filters = esp32_exception_decoder или ключом -f команды pio device monitor.

Библиотеки

Библиотеки перечисляют в lib_deps, каждую на своей строке: по имени владельца и библиотеки из реестра PlatformIO, при необходимости с требованием к версии (knolleary/PubSubClient, владелец/библиотека @ ^1.2.3), по адресу Git-репозитория (https://github.com/…/…git#v2.0) или просто по имени, если это встроенная библиотека фреймворка (SPI, Wire). Перед сборкой PlatformIO скачивает их в каталог .pio/libdeps проекта, поэтому у каждого проекта свои версии библиотек и обновление одной не ломает другой.