VSCodeでArduino開発環境を作ってみよう【Raspberry Pi Picoの開発もできる】

こんにちは、あろっちです。

参考URL:

Extension for Visual Studio Code - Arduino for Visual Studio Code

VSCodeでArduino開発環境の構築方法について記述します。
本記事は、細かい説明は省いて、最短で設定(構築)できることを目的の1つとしていますので、VSCodeやArduino IDEについてはほとんど触れていません。ご了承ください。

設定例では、Windows、Mac、Raspberry Pi(Raspberry Pi OS)、Chromebook(Chrome OS)を掲載しています。

事前準備

以下をインストールしてください。

VSCode
Arduino IDE

WindowsとMacのインストール方法は、本記事では省略いたします。

VSCodeのインストール

Raspberry Pi OS

以下のコマンドでインストールします。

sudo apt install code

Chromebook

Chromebookのインストール先は、Linux開発環境(Crostini)となります。

Linux開発環境を有効化していない場合は、設定から有効化しておきます。

※2022年2月10日追記

最新のChromebook環境では、aptからインストールできるようです。

sudo apt install code

以下の手順は、aptでインストールできない場合にお試しください。

VSCodeのダウンロードサイトから、ご使用の環境に合った.debファイルをダウンロードし、以下のコマンドでインストールします。
※GUI(ファイラー)から直接インストールしても構いません。

sudo apt install ./<file>.deb

マシン環境(CPUの種類)は、以下のコマンドで確認できます。

dpkg --print-architecture

僕のマシンは、arm64だったので、VSCodeのダウンロードサイトからarm64版(code_1.57.1-1623936438_arm64.deb)をダウンロードし、以下のコマンドでインストールしました。

sudo apt install ./code_1.57.1-1623936438_arm64.deb

Arduino IDEのインストール

Raspberry Pi OS

※2022年2月6日
Raspberry Pi OS 64bit版が正式リリースされたのに伴い、64bit版のArduino IDEのダウンロード、解凍コマンドを追記しました。

Raspberry Pi OS(32bit版) Arduino IDE

Linux ARM32bits版をダウンロードし、以下のコマンドで解凍します。

tar xf arduino-1.8.19-linuxarm.tar.xz -C ~

Raspberry Pi OS(64bit版) Arduino IDE

Linux ARM64bits版をダウンロードし、以下のコマンドで解凍します。

tar xf arduino-1.8.19-linuxaarch64.tar.xz -C ~

以降は、32bit版、64bit版共通。

-Cオプションの後ろに解凍先(インストール先)ディレクトリを指定します。
~(チルダ)は、ホームディレクトリ(piユーザの場合は、/home/pi)を表します。

次のコマンドでインストールします。

cd ~/arduino-1.8.19
sudo ./install.sh

Chromebook

Chromebookのインストール先は、VSCode同様、Linux開発環境(Crostini)です。

今回は、ARM64bits版の例を記述します。

Linux ARM64bits版をダウンロードし、以下のコマンドで解凍します。

tar xf arduino-1.8.19-linuxaarch64.tar.xz -C ~

-Cオプションの後ろに解凍先(インストール先)ディレクトリを指定します。
~(チルダ)は、ホームディレクトリ(/home/$USERNAME)を表します。

次のコマンドでインストールします。

cd ~/arduino-1.8.19
sudo ./install.sh

フォントのインストール(Chromebook、Raspberry Pi OS向け)

本手順は必須ではありませんが、VLゴシックフォントをインストールするとVSCodeやArduino IDEの日本語表示の見栄えがよくなるかと思います。

Raspberry Pi OSでは、Arduino IDEの日本語がうまく表示されない(□が表示される)といった場合に、実施してみてください。

sudo apt install fonts-vlgothic

VSCode拡張機能のインストール

拡張機能は、画像の赤枠で囲ったアイコンからインストールできます。
例えば、Arduino for Visual Studio Codeをインストールするには、入力ボックス(Marketplace)に「arduino」と入力するとリストに表示されますので、インストールをクリックします。(画像はインストール済みです。)

以下の拡張機能をインストールします。

Arduino for Visual Studio Code

Windowsの場合、バージョン0.4.10のインストールをおすすめします。
これ以降のバージョンだとボード選択などがうまく動作しないのを確認しています。

C/C++

以下は必須ではありませんが、入れておくといいかもしれません。

arduino-snippets … Arduinoの入力補完
Japanese Language Pack for Visual Studio Code … VSCodeの日本語化

以下はインストール例です。

Arduino for Visual Studio Codeの日本語文字化け対応(Windowsのみ)

Windowsの場合、Arduino for Visual Studio Codeの初回インストールの状態では、Arduino IDEから出力される日本語が、VSCodeの出力画面(コンソール画面)で文字化けしてしまいます。
※バージョン0.4.10ではこの問題が修正されているようです。

そこで、対策として「C:\Users\%USERNAME%\.vscode\extensions\vsciot-vscode.vscode-arduino-0.4.3\out\src\common\util.js」ファイルを編集します。

205行目から215行目までをコメントアウトします。画像参照。

設定(setting.json)

設定はsetting.jsonに記述します。
※本記事ではsetting.jsonを直接記述する方針をとります。

設定画面を開き、赤枠で囲ったアイコンをクリックするとsetting.jsonを編集できます。
設定画面は、Windows、Linux(Chromebook、Raspberry Pi OSなど)の場合「ctrl + ,」、Macの場合「command + ,」で開けます。

以下に設定例を記載します。最小限の設定内容となっています。

    "arduino.useArduinoCli": true,
    "C_Cpp.intelliSenseEngine": "Tag Parser",

現在は上記setting.jsonの例のようにArduino CLIの使用が推奨されています。

設定例(Windows)

{
    "arduino.path": "C:\\Program Files (x86)\\Arduino",
    "C_Cpp.intelliSenseEngine": "Tag Parser",
    "arduino.additionalUrls": "",
}

arduino.pathにArduino IDEのインストールフォルダのパスを記述します。

設定例(Mac)

{
    "arduino.path": "/Applications/Arduino.app",
    "arduino.commandPath": "Contents/MacOS/Arduino",
    "C_Cpp.intelliSenseEngine": "Tag Parser",
    "arduino.additionalUrls": "",
}

arduino.pathにArduino IDE(Arduino.app)のパスを記述します。
arduino.commandPathを上記のように記述します。

RP2040のArduino開発でデバッガーを使う【Mac編】【Arduino for VSCode使用】

RP2040ボード(Raspberry Pi Picoなど)をRaspberry Pi Debug Probe(デバッグプローブ)を使ってVSCodeのArduino拡張機能でCMSIS-DAPでデバッグするためのセットアップ手順と簡単な使...

設定例(Raspberry Pi OS)

{
    "arduino.path": "/home/pi/arduino-1.8.19",
    "C_Cpp.intelliSenseEngine": "Tag Parser",
}

arduino.pathを記述します。
Arduino IDE(1.8.19)を/home/pi配下にインストールした場合の記述例です。

設定例(Chromebook)

{
    "arduino.path": "/home/$USERNAME/arduino-1.8.19",
    "C_Cpp.intelliSenseEngine": "Tag Parser",
}

arduino.pathを記述します。
Arduino IDE(1.8.19)をローカルユーザ($USERNAMEは、ローカルユーザ名に置き換えて下さい)のホームディレクトリ配下にインストールした場合の記述例です。

サードパーティボードの追加

Arduino for Visual Studio CodeのArduino Board Managerからサードパーティボード(ESP32等)をインストールする場合に設定します。

    "arduino.additionalUrls": [
        "https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json",
        "https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json"
    ],

“arduino.additionalUrls”: に追加ボードのURLを記述します。
複数のボードURLを記述する場合は、コンマで区切ります。

上記は、Raspberry Pi Pico/RP2040とESP32のボード追加例です。

Arduinoのサードパーティボードやライブラリを記事にまとめてみました。

Arduinoの追加ボード(サードパーティボード)&ライブラリまとめ

ArduinoでURLの追加が必要なボード(サードパーティボード)とよく使うライブラリをまとめてみました。ボードを追加する方法 Arduino IDE Arduino IDEから > の画面を開きます。後述のボードに記載してある追加のボ...

簡単な使い方

Arduinoの準備

使用するボードやライブラリは、あらかじめインストールします。

VSCodeからインストールする場合:
ボードはArduino Board Managerからインストールします。
ライブラリはArduino Library Managerからインストールします。
※いずれもコマンドパレットから開くことができます。

Arduino IDEからインストールする場合:
ボードは[ツール] > [ボード] > [ボードマネージャ]からインストールします。
ライブラリは[ツール] > [ライブラリの管理]からインストールします。

Arduinoのサードパーティボードやライブラリを記事にまとめてみました。

Arduinoの追加ボード(サードパーティボード)&ライブラリまとめ

Raspberry Pi Picoのボードについて

Arduino IDEでは、Raspberry Pi Picoのボードが2種類あります。

1つは、Arduino Mbed OS RP2040ボードで、こちらはArduino IDEデフォルトのインストール状態でボードマネージャからインストールできます。

もう1つは、Raspberry Pi PicoのC/C++ SDKをベースにしたearlephilhower版のボードです。

こちらを使用するには、Arduino IDEから[ファイル]>[環境設定]の画面から以下の設定を実施することで、ボードマネージャからインストールできるようになります。

[追加のボードマネージャのURL:]のボックス(赤枠の箇所)に次のURLを入力し、[OK]をクリックします。

https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json

[ツール] > [ボード] > [ボードマネージャ]を開き、検索ボックスにpicoと入力すると、Raspberry Pi Picoのボードがインストールできます。
※画像はArduino Mbed OS RP2040 Boards、Raspberry Pi Pico/RP2040(earlephilhower版)ともにインストール済みです。

本記事での、Raspberry Pi Picoの解説はearlephilhower版を使用しています。
また、筆者はearlephilhower版をメインで使用しています。

しかし、経験上スケッチによっては相性があり、earlephilhower版だとうまく動かないが、Mbed版だとうまく動いたなんてこともありましたので、使い分けできるようにしておくのがよいかと思っています。

※2022年5月29日追記
ChromebookやRaspberry Pi OSなどで手動でArduinoスケッチを書き込む方法の記事を書いてみました。

Raspberry Pi Pico/RP2040ボードにシリアル通信を使わずArduinoスケッチを書き込む方法

Chromebook(Linux開発環境 = Crostini)やRaspberry Pi OSなど一部環境ではシリアル通信でRP2040搭載ボード(Raspberry Pi Picoなど)にスケッチの書き込みができなかったり、書き込みに失...

PlatformIO IDEの記事はこちら

PlatformIO IDEでRaspberry Pi Pico/RP2040ボード(earlephilhower版)のArduinoプロジェクトを新規作成する方法

本記事は、PlatformIO IDE(VS Code + PlatformIO)で、のArduinoプロジェクトを新規作成する方法を記述します。 PlatformIO IDE 本記事は、以下のページを参考にしています。 PlatformI...

スケッチを開く

Arduino IDEのスケッチを開くには、[ファイル] > [フォルダーを開く]からスケッチのフォルダーを選択します。

スケッチの新規作成については、Arduino IDEで実施することをお勧めします。

基本的な使い方

基本的には、右下のステータスバーから操作します。VSCodeのコマンドパレットから実行することもできますが、本記事では割愛します。

右下のステータスバーより、

<Select Board Type>をクリックすると、画像のようにスケッチを書き込みたいボード(マイコン)を選択できます。

その右のプラグアイコンをクリックするとシリアルモニターが起動できます。

<Select Serial Port>をクリックするとPCに認識されたマイコンのシリアルポートを選択できます。

※注意点
ご使用の環境によって、<Select Serial Port>をクリックしても反応しない不具合があるようです。
回避策として、.vscode/arduino.jsonを開き、Arduino IDEで識別されたシリアルポート名を直接記述します。
例えば、/dev/ttyUSB0と識別された場合、次のようにarduino.jsonに記述します。