ATtiny202 mit VSCode und PlatformIO

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Auf der Suche nach einer möglichst einfachen Programmierumgebung für die ATtiny 0/1 Familie wollte ich auch die Arduino IDE testen. Da gibt es den megaTinyCore von SpenceKonde (https://github.com/SpenceKonde/megaTinyCore). Allerdings läuft diese Erweiterung nicht in meiner aktuellen Arduino-Version. Die automatische Einrichtung über den Boardmanager funktionierte nicht. Die manuelle Einrichtung ging zwar, aber beim Kompilieren gibt es Fehler. Der Versuch war aber nicht ganz nutzlos, weil ich nun in die Beispiele anschauen kann, was manche Fragen beantwortet.

Mein Sohn Fabian arbeitet schon länger mit VSCode und PlatformIO und hat mir von den Vorteilen berichtet. Man sucht sich einen Controller und eine Programmiersprache aus, und Plattform IO kümmert sich ganz allein darum, alles nötige aus dem Netz zu holen und zu installieren. Am Ende funktioniert es einfach. Dass irgendwelche Versionen nicht zusammenpassen, gibt es nicht.

Also los: Zuerst muss Visual Studio Code (VSCode) installiert werden, nicht zu verwechseln mit Microsoft Visual Studio. VSCode stammt zwar ebenfalls von Microsoft, ist aber ein Open-Source-Projekt und zielt auf eine Vielzahl unterschiedlicher Mikrocontroller. Es kann kostenlos geladen werden: https://code.visualstudio.com/Download

Nach der Installation findet man unten links ein Zahnrad für die Einstellungen. Hier wählt man Extensions. Es erscheint das Fenster links mit den Erweiterungen. Am Anfang gibt es nur C/C++. Man soll aber auch Python installieren, weil es von VSCode selbst benutzt wird. Mitinstalliert wird dabei Pylance, ein Python-Zusatz für VSCode. Für weitere Extensions kann man im oberen Eingabefenster "Search Extensions" einen Begriff eingeben. Platform reicht, dann wird PlattformIO vorgeschlagen, das nun installiert werden kann. Jede Installation dauert mehrere Minuten, aber es lohnt sich.


Das PatformIO-Logo ist eine Ameise. Ein neues Projekt beginnt man auf der Home-Seite, die jederzeit mit dem Häuschen-Symbol auf der unteren Leiste erreicht werden kann.



Das Projekt soll Test1Tiny202 heißen. Dass ich dann ein Board aussuchen soll, wo ich doch nur den blanken Chip habe, fand ich zuerst entmutigend. Aber hier wird alles „Board“ genannt, auch wenn es nur ein Controller ist. Im Board-Feld tippe ich Tiny202 ein, dann wird der Eintrag sofort auf die korrekte Bezeichnung des Chips erweitert. Außerdem schlägt PlatformIO nun das Arduino-Framework vor. Einverstanden. Wenn all das zum ersten Mal verwendet wird, kommt wieder eine längere Installations-Session. Man kann sich dabei mit dem guten Gefühl zurücklehnen, dass PlatformIO sich um alles kümmert.


Nun erhalte ich mehrere vorbereitete Dateien. Zuerst öffnet sich platformio.ini mit den wichtigsten Einstellungen. Damit ist schon alles bereit, bis auf einen Punkt. Bisher geht PlatformIO noch davon aus, dass ich einen Bootloader verwenden will. Dass ich direkt über UPDI programmieren will, muss ich noch hinzufügen. Dazu später mehr. Erstmal schaue ich mir unter scr den Sourcecode main.cpp an. Hier sieht man die grundlegende Struktur. Oben steht #include <Arduino.h>, sodass man alle Annehmlichkeiten des Arduino-Systems nutzen kann. Wenn man die Zeile löscht, kann man auch einen nativen Code einfügen, den man z.B. mit AVR Studio 7 vorher erzeugt hat.



Am Anfang weiß ich vielleicht nur, welche Ports der Controller hat und muss mich nun herantasten, wie sie im Arduino-Framework heißen. Ich probiere es mal mit den Ports A3 und A6.




Wenn ich Strg drücke und dabei auf A6 oder A3 klicke, öffnet sich die Datei pins_arduino.h, wo die Pins deklariert wurden. Hier findet man auch eine Gesamtübersicht der Anschlüsse. Offensichtlich sind alle Ports nach Arduino-Art von 0 bis 4 bezeichnet, wobei VCC, GND und der UPDI-Pin ausgespart wurden. Aber Achtung, hier ist der ATtiny412 abgebildet. Beim Tiny202 liegt der TXD-Anschluss an PA6. Ich muss also meinen Blinker auf einen andern Pin legen. RXD verwendet PA7. Für den Blinker eignet sich PA2 bzw. der Arduino-Port 3.

 
// ATtiny412 / ARDUINO
//                                     _____
//                             VDD   1|*    |20  GND
//             (DAC) (AIN6) PA6  0   2|     |19  4~  PA3 (AIN3)(SCK)(EXTCLK)
//                   (AIN7) PA7  1   3|     |18  5   PA0 (nRESET/UPDI)
// (MOSI)(TXD*)(SDA) (AIN1) PA1  2   4|_____|17  3   PA2 (AIN2)(MISO)(RXD*)(SCL)
//


Bei der Gelegenheit habe ich in setup() auch noch die bisher vergessene Zeile Serial.begin (9600) eingefügt. Um diesen Quelltext zu kompilieren, muss man unten das Häkchen rechts neben dem Häuschen klicken. PlatfomIO meldet success und erzeugt die Datei firmware.hex. Rechts daneben gibt es noch den Pfeil, mit dem man das Ergebnis gleich in den Chip brennen kann. Aber dafür muss man zuerst in der Datei plattformIO.ini sagen, wie das gehen soll. Außerdem muss ich hier mitteilen, dass der Controller per default mit 20 MHz arbeitet. Arduino ist 16 MHz gewohnt und erwartet, dass der Bootloader den Chip auf 16 MHz umstellt. Weil ich aber Pymcuprog verwende, bleibt es bei 20 MHz. Der Inhalt von PlatformIO.ini ist nun:

[env:ATtiny202]
platform = atmelmegaavr
board = ATtiny202
; Clock frequency in [Hz]
board_build.f_cpu = 20000000L
framework = arduino
upload_speed = 115200
upload_flags =
    --tool
    uart
    --device
    attiny202
    --uart
    $UPLOAD_PORT
    --clk
    $UPLOAD_SPEED
upload_command = pymcuprog write --erase --verify $UPLOAD_FLAGS --filename $SOURCE




Beim Upload sieht man die bekannten Meldungen von Pymcuprog. Die LED beginnt sofort zu blinken. Jetzt muss ich nur noch das Programmierkabel an PA6 (TXD) stecken. Man kann auch PA6 mit UPDI (PA0) verbinden. Aber vor dem nächsten Programm-Upload muss die Verbindung getrennt werden. PlatformIO hat auch einen seriellen Monitor, den man mit dem Steckersymbol startet. Hier sieht man nun die Messergebnisse des AD-Wandlers.




Damit sind VSCode und PlatformIO erfolgreich in Gang gesetzt. Manches war nicht ganz einfach, manchmal musste ich meinen Sohn um Hilfe bitten. Aber wenn es einmal läuft, ist es nicht schwieriger als die Arduino-IDE. Und man hat viele Vorteile und Hilfen, die wirklich die Arbeit erleichtern.





//Ports und ADC Tiny202

#include <Arduino.h>

void setup() {
  pinMode(3,OUTPUT);
  Serial.begin (9600);
}

void loop() {
   Serial.print (analogRead(4));
   Serial.print ("  ");
   digitalWrite (3,1);
   delay(500);
   digitalWrite (3,0);
   delay(500);
}

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