在 PC 平台上使用 Arduino C++ 库答案

【问题标题】：Using Arduino C++ libraries on PC platform在 PC 平台上使用 Arduino C++ 库
【发布时间】：2016-02-03 01:50:43
【问题描述】：

Arduino 有一些不错的 C++ 库，我想在 PC 平台上使用它们。另一个优点是可以在 PC 上测试和调试 Arduino 代码。在 PC 上进行调试要容易得多。

我特别喜欢的一个库是 String 库。 https://www.arduino.cc/en/Reference/String

鉴于 Arduino 库是开源的，是否有可能以某种方式将 Arduino String 库导入 Visual Studio 等 C++ IDE？如何做到这一点？

【问题讨论】：

标签： c++ string visual-studio arduino

【解决方案1】：

在过去的三个月里，我断断续续地在这个问题上苦苦挣扎，我花了几百个小时盯着我的电脑屏幕，尝试一些东西，记录结果，尝试其他东西（重复）。我在互联网上进行了大量的挖掘工作，但几乎没有发现任何构成该主题的权威资源。话虽这么说，这就是我发现的工作。需要注意的是，这些指令基于 ESP32 硬件。请注意，这仍然是一个正在进行的工作，因为还有一些清理工作要做。另请注意，这避免了必须执行手动/命令行任务，例如“makefile”。如果您来自使用 Arduino IDE 环境，您可能会喜欢这一点。

首先，关于开发环境的一些细节：

安装 MS Visual Studio 社区版（免费）。我安装了“使用 C++ 选项进行桌面开发”(Visual Studio link)
请注意，我正在为 ESP32 模块开发代码。有许多不同的模块可供选择，它们成本低（一个分线板上约 7 美元），功能非常强大（与 Arduino 硬件相比）并且嵌入了蓝牙和 WiFi。如果您使用的是其他硬件，那么剩余的一些步骤可能不适用/需要更改。
安装驱动程序（使用这些驱动程序以便 ESP32 自动分配一个 COM 端口）(Silabs link)
为 MSVS 安装 VisualGDB (download link)，如以下链接所述：(VisualGDB tutorial) 请注意，如链接中所述下载 ESP32 工具链需要很长时间（一个小时？），请耐心等待。
注意文件夹 \SysGCC\esp32 在您的计算机上的位置（很可能在 C 驱动器的根目录中）。这是您在上一步中安装的 ESP32 工具链。
作为 VisualGDB 教程中描述的 VisualGDB 安装步骤的一部分，您必须更改“路径映射”。此时安装提示我从 VisualGDB 下载 CMake.exe。在“绝对路径（以 / 开头）”字段中，您需要输入我上面描述的 SysGCC 的路径（我的是 C:\SysGCC\esp32）
此时您应该能够将 ESP32 模块连接到您的计算机并使用 VisualGDB 中的“新建嵌入式项目”向导创建一个简单的项目。我一般选择“LEDBlink”。请注意，我使用的大多数 ESP32 板在 GPIO 2 上都有内置 LED，而不是 GPIO 5（这是向导中的默认设置）。

到目前为止，一切都很好。确认您可以闪烁 LED。拍拍你的手，高兴地大喊，喝杯啤酒，或者做任何你想庆祝的事情。在这一点上，我们并没有真正帮助导入 Arduino 代码，所以这里才是真正有趣的地方。

记下 LEDBlink 项目文件夹在硬盘上的位置。
从Espressif on Github 下载 ESP32 的 Arduino 内核。
将下载的 Arduino Core 中的所有 *.h、*.c 和 *.cpp 文件复制到 Blink 项目文件夹中，“variants”文件夹中的文件除外。我最终复制了 77 个文件。事实上，我首先创建了一个名为“批量库”的新文件夹，将所有源文件和头文件复制到其中，以便更轻松地为每个项目执行此步骤。
“variants”文件夹包含大量子文件夹，每个子文件夹都包含一个名为“pins_arduino.h”的文件。您必须找到特定 ESP32 模块的文件夹，并将特定的“pins_arduino.h”文件放入您的项目文件夹中。
在您的项目源代码中，添加以下行：
```
#include "Arduino.h"
```

构建项目，您应该不会收到任何错误。请注意，在项目的 MSVS 解决方案资源管理器窗口中，在外部依赖项下，您将看到复制到项目文件夹中的所有 *.h 文件的列表。这不会立即发生，但是在 MSVS 应用程序的左下角，您会看到后台发生了一堆事情，解析文件等，然后会出现外部依赖项。

现在在 app_main() 中添加以下行：

    initArduino();
    Serial.begin(115200);

如果您重建项目，您将在链接过程中遇到一些错误，因为对 *.cpp 文件的所有文件引用都没有（尚未）包含在您的项目中。

在解决方案资源管理器中，右键单击“源文件”和“添加现有项”，然后将所有 *.c 和 *.cpp 文件（不是 *.h 文件）添加到您的项目中
重建您的项目。您很可能会收到一些“(something).h: no such file or directory”的错误。这是因为在撰写本文时，乐鑫提供的 Arduino 内核还不完整。在错误列表中，记下错误的文件位置，然后从解决方案资源管理器的项目中删除此文件。例如，我有以下错误： “vfs_api.h：没有这样的文件或目录”，错误位于文件 SD.cpp 中。所以我从项目中删除了 SD.cpp。一次一个文件地迭代这一步，直到你得到一个没有错误的构建。删除文件时记笔记（不要删除它们），以便在出错时将它们添加回来。根据您添加到项目中的源文件，您可能需要在此处进行一些额外的调试。在查看重建期间生成的错误列表时，请耐心等待并期待一些尝试和错误。当你的项目编译没有错误时，再喝一杯（或两杯）庆祝一下。
在您的项目源代码中，添加以下行：
```
Serial.println("Hello World!");
```

我把它放在了 blink-task 函数的 while(1) 循环中。每次 LED 闪烁时，这行代码将写入串行端口一次。由于 Serial.println 是一个 Arduino 函数，您可以放心，至少这个 Arduino 库已启动并正在运行。我相信您应该能够在您的项目中添加更多#include（例如 Wire.h）并以相同的方式继续（但现在请稍等）。

重建并上传到 ESP32。打开串行端口监视器（MSVS 窗口顶部附近的按钮，COM 端口下拉列表的右侧）并确认您正在获得“Hello World！” LED 闪烁时显示消息。

现在，在您对将所有库、头文件和源文件“转储”到我的项目文件夹中感到悲伤之前，我意识到这不是最佳做法。如果您按照我的建议创建了“批量库”文件夹，您应该能够更好地组织您的项目。这留给读者一个简单的步骤。

由于此解决方案依赖于 ESP32 硬件和 VisualGDB，因此并不适合所有人。然而，它可以让您摆脱 Arduino IDE 幕后发生的“谜团”，并让您为更好的源代码控制和项目开发奠定基础。相关讨论见this link on sysprogs.com。

【讨论】：

【解决方案2】：

String 库大部分没有特定于平台的依赖项，因此您只需将 WString.h 和 WString.cpp 添加到源文件即可。您可能需要进行一些移植（我怀疑清理一些宏），但没有理由最终不应该构建它。

许多其他库将很难移植到您的 PC；任何触及 MCU 外围设备的东西都不能很好地移植。

【讨论】：