Arduino支持包：快速启动

该系列的第一个例子是从Engee开始使用Arduino微控制器，而无需深入了解代码。该示例逐步解释了如何在控制器上设置连接，构建和运行第一个模型。

导言

Engee模型到嵌入式系统（包括Arduino）的自动传输已经实现了很长时间。在早期的项目中，您可以找到几个将模型转移到代码并在Arduino上执行它的基本示例，这些示例具有不同程度的用户沉浸在低级编程中。这些示例主要用作掌握将模型转移到嵌入式系统的场景的说明。以下是之前介绍的场景:

"算法导出"(example) :
*用户在模型中开发算法
*C代码是从模型自动生成的
*用户下载文件
*文件将添加到外部IDE中的项目中
*用户集成了算法代码和微控制器外设代码
*用户对控制器进行编程
"外围单位"[(例子)](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/interactive-scripts/codegen/arduino_traffic_lights.html ）:
*用户在模型中开发算法
*用户传输外围代码
*C代码是从模型自动生成的
*用户下载文件
*文件将添加到外部IDE中的项目中
*用户对控制器进行编程

当用户还没有准备好放弃已经用于嵌入式系统的工具链，并且Engee用于在模型中开发算法或自动集成算法和外围代码时，这样的场景很方便。

为了避免沉浸在C代码中，Engee用户可以使用嵌入式系统支持包。他们正在开辟[两个全新的场景]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/engee-hardware/target-hardware.html ）:

"独立执行"
*用户在模型中开发算法
*用户从微控制器支持包中添加专用块
*控制器编程自动启动
"互动执行"
*用户在模型中开发算法
*用户从微控制器支持包中添加专用块
*控制器编程自动启动
*用户可以控制微控制器上运行的模型，更改其参数并可视化模型信号。

在[Arduino微控制器]上准备和操作这些场景（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/engee-hardware/arduino-support-package.html ），并将进一步涵盖。

步骤1：Arduino及其工具链

对于这个例子，我们将需要:

Arduino微控制器（Uno，Mega或其他带有AVR芯片的）
USB电缆
安装在PC上的微控制器驱动程序
工具链Arduino-ArduinoCLI

将Arduino连接到PC，确保安装了驱动程序，PC识别微控制器。在这个阶段，我们将立即确定微控制器连接的端口。:

在我们的例子中，这是COM10端口上的Arduno Uno R3。

下载[ArduinoCLI](https://github.com/arduino/arduino-cli ）-将来，该工具将从Engee自动调用以对微控制器进行编程。将其放在特定目录中会最方便。在此和随后的示例的情况下，其路径被定义为 "D:\targets\arduino-cli.exe". 让我们记住它以备将来参考。

我们将使用ArduinoCLI获得我们董事会的全名。为此，请转到其目录，在其中打开一个终端并调用例如PowerShell中的命令 .\arduino-cli.exe board list

这样，我们将获得COM连接设备的列表。从命令行输出可以看出，一个全称为（FBQN）的Arduino Uno板连接到COM10 arduino:avr:uno -我们还将进一步需要它。

可用的FQBN可以获得，例如，通过调用命令 .\arduino-cli.exe board listall

![img11.png]（附件：img11.png)

第2步：Engee平台。综合服务

目标设备与PC之间的连接已建立，现在[建立连接]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/engee-hardware/engee-integrations.html ）在Engee和PC之间。要做到这一点，我们需要:

安装/安装Engee.Интеграции

# engee.package.install("Engee-Device-Manager")

从客户端程序下载存档，解压缩并运行它。在本示例的情况下，客户端程序方便地位于与ArduinoCLI相同的目录中。:

![img2.png]（附件：img2.png)

在Engee和PC之间建立连接。您需要将以前收到的链接插入到客户端程序中，然后单击连接:

PC和Engee之间的连接已经建立，您可以直接进行微控制器的模型和编程的开发。

此外，如果您愿意，可以获取/更新[examples文件夹]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/feature/engee-package-functions.html#engee.package ...getdemos），您可以在其中找到与外部设备，外围设备和微控制器一起工作的测试用例。

engee.package.getdemos("Engee-Device-Manager")

"/user/Engee-Device-Manager-demos"

步骤3：示例模型

"你好世界！"对于Arduino，这是一个LED闪烁程序。这就是它在Engee模型中的外观:

该模型的算法由一个块，脉冲发生器。其设置:

脉冲类型-基于计算步骤；振幅-1；周期（计算步骤数）-50；脉冲宽度（计算步骤数）-25；第一脉冲之前的延迟（计算步骤数）-0，采样周期-0.02。

该块形成一个频率为1Hz且D=50％的蜿蜒器。

信号 LED 块的输出端，传送到控制器的外围单元。 [Arduino-digitalWrite]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/hardware-arduino/arduino-digitalwrite.html )是GPIO13的数字输出。在模型计算的每个步骤中，块调用写入数字输出的标准函数 digitalWrite() 从Arduino库。

引脚13是调试板上内置LED连接的输出。

[EDM-Target-Arduino]块（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/hardware-arduino/edm-target-arduino.html ）是必要的，以建立与微控制器及其工具链的通信。这是当前示例中块设置的定义方式:

*Port是我们的微控制器连接到的串行端口的名称。它可以定义如下:

COM10 -对于Windows，这是我们在示例中为微控制器获得的值。
/dev/tty/USB0 -linux的串行端口名称示例。
<auto> -如果连接了一个微控制器，Engee将独立确定其端口。

*董事会的全名是我们之前收到的董事会的FQBN。这里有可能的选择:

arduino:avr:uno / arduino:avr:mega / arduino:avr:leonardo / ... -取决于连接的卡。
<auto> -如果连接了一个微控制器，Engee将自行确定其名称。

*路径ArduinoCLI-完整路径ArduinoCLI

"D:\targets\arduino-cli.exe" -我们在我们的示例中在Windows资源管理器的上下文菜单中复制了此值。
"D:\targets\arduino-cli" / D:\targets\arduino-cli.exe / D:\targets\arduino-cli -在Windowa中指定路径的也可接受的选项
/home/Targets/Arduino/arduino-cli -在Linux中指定ArduinoCLI路径的选项
<auto> -在这种情况下，Engee将根据以下优先级自动搜索ArduinoCLI:
*添加到环境变量的路径 PATH;
*客户端程序的当前目录;
- C:\Program Files\;
- C:\Program Files (x86)\.

*模型目录-带有草图的文件夹位置的路径 .ino 这些模型相对于客户端程序的位置。在我们的例子中，这是 .\arduino_examples，此文件夹将自动创建，最终文件夹结构 targets 此示例将如下所示:

``'bash
PS D:\targets>树/f
文件夹结构
卷序号:4040-B539
D：。
│arduino-cli。exe文件
│engee-设备管理器。exe文件
│
├───arduino_examples
├───arduino_quick_start
arduino_quick_start。井野

步骤4：建模

示例模型已经组装好，在将其上传到微控制器之前，当然必须通过在Engee中建模进行测试。这既可以在图形界面中完成，也可以在使用[软件管理]的脚本中自动化。 моделированием](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/modeling/programmatic-modeling-simulation.html).

cd(@__DIR__)
name = "arduino_quick_start"
try
    engee.close(name, force=true) # 关闭模型
catch err # 如果没有模型关闭和engee。close()不执行，它将在catch之后加载。
    m = engee.load(name*".engee") # 加载模型
end;
try
    engee.run(m) # 启动模型
catch err # 如果模型没有加载和engee。run()不执行，catch后最下面的两行将被执行。
    m = engee.load(name*".engee") # 加载模型
    engee.run(m) # 启动模型
end

SimulationResult(
    run_id => 29,
    "LED" => WorkspaceArray{Float64}("arduino_quick_start/LED")

)

在仿真过程中，通过在工作区中记录"LED"信号获得了仿真的结果。我们将获得信号的时间和值，并绘制其图形，以便对算法的操作进行可视化验证。:

data = collect(simout[name*"/LED"])
t = data.time
LED = data.value

gr(format=:png)

plot(t, LED; label = :none)

该图显示了一个频率为1Hz，D=50％，振幅=1的弯曲。 Engee中的仿真阶段已成功完成，添加了支持包中的模块，并建立了与微控制器的连接。现在，您可以根据两个计划场景继续执行模型。

第五步：独立执行

首先，我们将切换[目标平台]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/feature/interface-description.html ）：而不是Engee在下拉列表中，选择目标硬件:

点击**"按钮在一个独立的启动режиме"。这将导致独立于Engee**在目标平台上生成和运行独立的实时应用程序。有关模型组装和加载的信息在[诊断窗口]中可见（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/tutorial/model-diagnosis.html )。

在模型组装过程中，您可以观察Engee如何自动启动ArduinoCLI来构建项目，编译它并将其上传到微控制器。 Arduino板上RX/TX Led的闪烁也表明启动过程的进展。板上L LED的闪烁表示模型已完成。

在Arduino上以这种模式运行会导致从模型生成的实时应用程序独立于Engee在微控制器上运行。在Engee中启动应用程序后，我们只看到有关代码生成和上传到设备所花费时间的信息，以及有关模型启动的通知。

步骤6：交互式执行

在[互动式фиме]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/engee-hardware/target-hardware.html#режим-запустить-модель-на-железе ）实现了目标硬件和工程师之间的双向数据交换。要在此模式下运行模型，请单击按钮。"在硬件上运行模型"-还会发生ArduinoCLI调用，应用程序加载，相应的消息显示在模型诊断窗口中。

但是，在启动应用程序后，您可以立即看到模型正在Arduino上运行，并且信号变化显示在Engee中的图表上。从微控制器到Engee的数据传输由板上TX LED的周期性闪烁指示，并且可以在信号可视化窗口中观察到记录信号的图形。

此外，仍然可以控制Arduino上的应用程序-在正确的时刻，例如，您可以停止在硬件上执行模型。

为了方便监控模型，您可以增加时间-在这种模式下，模型运行100秒而不是10秒。对于无限的执行时间，您可以在模拟间隔结束时的行中输入 Inf.

在这种模式下工作的另一个有趣和重要的特征是动态更改模型参数。这在[继续的例子]中有更详细的描述（https://engee.com/community/ru/catalogs/projects/arduino-meniaem-parametry-na-letu )。

补充：数据检查员

用于监控从Arduino接收的数据的另一个方便工具是内置的Engee应用程序**"[Data Inspector]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/guide/data-inspector.html ）"。**以交互方式打开应用程序:

借助此工具，即使在模型执行期间，也可以分析模型各种运行中的信号。

增编：一揽子支援计划的结果

此外，您可以关注支持包的结果。启动独立/交互模式后，从模型生成一个代码，Engee放置在文件夹中 /user/codegen_target/ 文件浏览器。我们将获取最近创建的文件夹的名称和内容:

path = "/user/codegen_target"
folders = filter(f -> isdir(joinpath(path, f)), readdir(path))
if !isempty(folders)
    latest_folder = last(sort(folders, by=f -> stat(joinpath(path, f)).ctime))
    println("最后创建的文件夹：\n"*latest_folder)
end
println("\其他内容:")
readdir(joinpath(path,latest_folder)) .|> println;

Последняя созданная папка: 
0eb920ef-a28a-4037-9630-6ff17de8908a

Её содержимое:
arduino_quick_start.c
arduino_quick_start.h
codeinfo.json
main.c

在此文件夹中:

.h，。c文件是C中的模型代码，可以下载并在代码导出脚本中使用。
*codeinfo文件。json是对JSON格式的模型代码接口的描述。这里提供了函数、数据结构、状态、可配置参数和模型元数据的名称。

下面是这个文件的内容在我们的情况下。:

for line in eachline(joinpath(path,latest_folder,"codeinfo.json"))
    println(line)
end

{
    "entrypoints": [
        {
            "type": "INIT",
            "name": "init",
            "cname": "arduino_quick_start_init"
        },
        {
            "type": "STEP",
            "name": "step",
            "cname": "arduino_quick_start_step",
            "sample_time": "0.02",
            "inputs": [],
            "outputs": [],
            "states": [
                {
                    "cname": "arduino_quick_start_S",
                    "ctype": "Ext_arduino_quick_start_S",
                    "fields": []
                }
            ],
            "timings": []
        },
        {
            "type": "TERMINATE",
            "name": "term",
            "cname": "arduino_quick_start_term"
        }
    ],
    "tunable_params": null,
    "logging_signals": {
        "cname": "arduino_quick_start_B",
        "ctype": "Ext_arduino_quick_start_B",
        "fields": [
            {
                "name": "Pulse Generator",
                "cname": "LED",
                "ctype": "double",
                "mtype": "double",
                "dims": [],
                "uuid": "1ee02607-0cf8-4001-9989-3751fa191965",
                "sample_time": "0.02"
            }
        ]
    },
    "metadata": {
        "codegen_version": "release-1.1.30",
        "model_uuid": "",
        "model_name": "arduino_quick_start",
        "target": "c",
        "model_config": {
            "Codegen": {
                "EnableMultiTasking": false,
                "GenerateComments": true,
                "CreateCFunction": false,
                "DefaultParameterBehavior": "Inlined",
                "TargetHardware": "C"
            },
            "Solver": {
                "AbsTol": "auto",
                "FixedStep": "0.02",
                "InitialStep": "auto",
                "MaxStep": "auto",
                "MinStep": "auto",
                "OutputOption": "false",
                "OutputTimes": "1e-2",
                "RelTol": "auto",
                "SolverName": "Euler",
                "SolverType": "fixed-step",
                "StartTime": "0.0",
                "StopTime": "100",
                "SaveSignalsAtEvents": true,
                "ZcThreshold": "1e-10",
                "MaxConsecutiveMinStep": "10"
            },
            "SimulationMode": "normal",
            "RITM": {
                "ritmDetectOverruns": true,
                "ritmOVRMode": "Terminate",
                "ritmOVRtoignore": 1,
                "ritmCalculateTET": true,
                "ritmProfile": false,
                "ritmProfilePoints": 400,
                "ritmCompilerFastRun": false,
                "ritmExtModeNoWait": false
            },
            "DataSource": {
                "DataSourceType": "BaseWorkspace",
                "DataDictionary": null,
                "HasAccessToBaseWorkspace": true
            }
        }
    }
}

使用ArduinoCLI生成的应用程序的源文件可以在路径沿线的目录中找到:

C:\Users\<username>\AppData\Local\arduino\sketches\<sketch_id> -将有与文件夹中相同的文件。 /user/codegen_target/ Engee文件浏览器。

我们之前在"EDM-Target-Arduino"块中设置的路径"模型目录"现在将包含该文件夹

D:\targets\arduino_examples\arduino_quick_start，包含示例草图 arduino_quick_start.ino.

结论

在这个例子中，我们已经掌握了Engee中Arduino支持包的入门：我们经历了在Arduino上建立连接，准备环境，开发模型以及以独立和交互模式执行模型的过程中的步骤。