Arduino IDE installieren und fit machen für ESP8266 und ESP32

Inhaltsverzeichnis

Die ESP-Mikrocontroller-Familie ist für viele Aufgaben besser geeignet als etwa der Raspberry Pi oder Arduinos. Man benötigt für ESP-Entwicklerboards keine Zusatzhardware, denn sie haben bereits einen Micro-USB-Anschluss, über den man sie mit dem PC verbinden kann. c't hat diverse Bastelprojekte mit dem ESP32 und dem ESP8266 vorgestellt, die in der Arduino-IDE entstanden sind. In einer FAQ liefern wir zudem Antworten auf häufige Fragen zu den beiden Mikrocontrollern.

Grundlegende Installation

Damit sich die Arduino-IDE mit den beiden WLAN-fähigen Mikrocontrollern versteht, benötigt es zusätzliche Dateien in den Ordnern der Entwicklungsumgebung und unter Umständen besondere Treiber.

Windows & macOS

Unter Windows und macOS benötigt die Installation nur wenige Schritte: Laden Sie den Installer herunter und führen Sie die Installation mit den Standard-Einstellungen aus. Danach können Sie die IDE starten. Beachten Sie, dass die Arduino-IDE Zugang zum Internet benötigt, um zusätzliche Softwarebibliotheken über die interne Verwaltung herunterzuladen. Bejahen Sie Firewall-Abfragen gegebenenfalls, damit keine Probleme entstehen.

Ubuntu

Laden Sie das passende (32 oder 64 Bit) Archiv herunter und entpacken Sie es. Öffnen Sie ein Konsolenfenster und wechseln Sie im Download-Verzeichnis in den Arduino-Ordner:

cd ~/Downloads/arduino-1.8.5-linux32/64

Starten Sie das Installationsskript:

./install.sh

Es erzeugt einen Menüeintrag für die IDE und macht dem System die Arduino-Dateitypen bekannt. Da die Programmierumgebung auf Java basiert, müssen Sie noch eine Java-Runtime installieren. Diese landet mittels

sudo apt install openjdk-8-jre

auf Ihrem PC. Als Letztes müssen Sie Mitglied der Gruppe dialout werden, damit Sie auf die seriellen Schnittstellen Ihres PC Zugriff haben. Das passiert durch

sudo usermod -a -G dialout $USER

Anschließend melden Sie sich einmal ab und wieder an, damit die Einstellungen übernommen werden. Zum Test und damit die später benötigten Dokumentenpfade erzeugt werden, sollten Sie die IDE einmal starten.

Mikrocontroller

ESP8266

Um den kleineren der beiden Mikrocontroller mit der Arduino-IDE zu verheiraten, muss lediglich eine Boardverwalter-URL eingetragen und die Board-Definitionen installiert werden. Die Menüstruktur gestaltet sich in allen Betriebssystemen gleich.

Tragen Sie die Boardverwalter-URL unter "Datei/Voreinstellungen" in die Arduino-IDE ein.

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Danach öffnen Sie unter "Werkzeuge/Board:[..]/Boardverwalter" den Verwaltungsdialog. Geben Sie "ESP8266" in die Suche ein und klicken Sie beim Suchergebnis auf "Installieren".

Unter "Werkzeuge/Board:[..]" können Sie jetzt den ESP8266 und seine Board-Bauformen auswählen.

Je nach installiertem beziehungsweise extern verwendetem USB-UART-Konverter benötigen Sie zusätzliche Treiber, damit Ihr Rechner die serielle Schnittstelle erkennt. Hinweise darauf finden Sie in den Datenblättern der jeweiligen Konverter.

ESP32

Unter Ubuntu müssen Sie zunächst die Versionskontrollsoftware Git und das Python-Modul Serial mittels

sudo apt install git python-serial

installieren. Anschließend erstellen Sie das Verzeichnis ~/Arduino/hardware/espressif und wechseln dorthin. Unter macOS müssen Sie im Terminal einmal

xcode-select --install

eingeben, um die Installation der Kommandozeilen-Entwicklerwerkzeuge auszulösen, welche auch Git beinhalten. Dann erstellen Sie das Verzeichnis ~/Documents/Arduino/hardware/espressif und wechseln dorthin. Sowohl auf dem Mac als auch unter Ubuntu führen Sie nun die folgenden Befehle aus:

git clone https://github.com/espressif/arduino-esp32.git esp32
cd esp32
git submodule update --init --recursive

Das erste Git-Kommando erzeugt eine Kopie des auf GitHub befindlichen Quellcodes im Unterordner esp32. Das zweite lädt in den Quellcode eingebundene Untermodule herunter. Wechseln Sie nun in das Unterverzeichnis tools und starten Sie das Skript get.py.

python get.py

Es lädt die Compiler-Toolchain für den ESP32 und ein Programm zum Erstellen von Flash-Images herunter.

Unter Windows müssen Sie zunächst Git-Scm, einen Client für die Versionskontrollsoftware Git, installieren. Im Rahmen der Installation werden allerhand Rückfragen gestellt. Im Zweifel belassen Sie alles so, wie es ist. Nach der Installation starten Sie das Programm Git Gui. Klicken Sie im Startbildschirm auf „Clone Existing Repository“. Im nächsten Schritt verlangt Git Gui sowohl den Quellort (Source Location) als auch ein Zielverzeichnis (Target Directory). Bei der Quelle geben Sie folgende URL ein:

https://github.com/espressif/arduino-esp32.git

Das Zielverzeichnis müssen Sie erst anlegen. Wechseln Sie dafür in den Ordner Dokumente und erstellen Sie die Verzeichnisse Arduino\hardware\espressif\esp32. Wählen Sie dieses Verzeichnis als Ziel in Git Gui. Mit einem Klick auf „Clone“ beginnt Git Gui den Quellcode herunterzuladen. Nach dem Ende des Downloads schließen Sie das Git Gui. Öffnen Sie jetzt das Zielverzeichnis und starten Sie das Programm get.exe im Unterverzeichnis tools, um den Compiler und ein Programm zum Erzeugen von Flash-Images herunterzuladen.

Beim nächsten Start der Arduino-IDE können Sie in der Board-Auswahl unter "Werkzeuge/Board:[..]" die ESP32-Varianten auswählen. (amo)