Arduino CLI: компиляция и прошивка из терминала

Пятница, вечер: надо проверить, что двенадцать скетчей из папки проекта всё ещё собираются после переезда на новую машину. В IDE это двенадцать открытий, двенадцать нажатий «Загрузить» и честный риск забыть одно окно открытым. Среда создавалась для работы с одной платой и одним скетчем за раз, и массовые операции — не её жанр. Был и второй сценарий тише: сервер без экрана, куда я захожу по SSH, — IDE там просто нечему запускать, а терминал уже открыт. И бонус, который оцениваешь со временем: команды не зависят от версии среды — заметки двухлетней давности сработали на новой машине без единой правки.

Arduino CLI — та же кухня под капотом: те же ядра, тот же компилятор, тот же avrdude — но управление через команды терминала. Для одиночного скетча это не лучше и не хуже IDE, а для бэкапов, проверки всего проекта одной строкой и автоматики в CI — единственный разумный путь. Сам код в git я держу по уроку про бэкап проектов — здесь добавляем к нему проверку, что всё это ещё собирается. Выбираете среду целиком? Я сравнивал подходы в уроке про PlatformIO. Моё отношение к CLI прошло через скепсис: третий инструмент рядом с IDE и PlatformIO выглядел лишним. Поменял его не любовь к терминалу, а первая автоматизация: строка проверки всех скетчей в pre-commit хуке git — и сломанный скетч больше не попадает в коммит. Для этого не нужны тяжёлые системы сборки, достаточно одного бинарника и одной строки.

Установка короткая на любой системе: на Linux и macOS работает официальный скрипт install.sh из репозитория проекта, на macOS ставится через brew install arduino-cli, на Windows — через scoop или exe-файл из релизов. Проверка одна: команда arduino-cli version печатает номер версии — знак, что бинарник попал в PATH. Конфиг живёт в домашней папке и печатается командой arduino-cli config dump: там видно, какие URL плат добавлены и где лежит sketchbook — по умолчанию папка ~/Arduino, та же, что у IDE. Дальше два шага, ровно как в Boards Manager: обновить индекс плат и поставить ядро.

core update-index подтягивает свежий список плат, core install arduino:avr качает ядро AVR с поддержкой Uno, Nano, Mega и Pro Mini. Это то же ядро, которое качала IDE: в уроке про Boards Manager мы ставили чужую платформу ESP32 по стороннему URL — из CLI делается то же самое, о нём ниже. После установки ядро лежит в собственной папке CLI, и компилятор начинает видеть ваши скетчи. Раз в месяц-другой я повторяю ту же связку командой core upgrade arduino:avr: ядра обновляются, и старая версия со свежим бинарником рано или поздно расходятся.

Перед первой компиляцией проверьте структуру папки: для CLI скетч — это папка, в которой лежит файл .ino с тем же именем, что и папка, — ./Blink/Blink.ino. Нарушение этого правила даёт отказ компиляции с текстом про несуществующий скетч: самая частая находка при переезде с IDE, где файл мог лежать как угодно. Вторая привычка — шпаргалка в README проекта: команды CLI длинные, и скопировать строку быстрее, чем вспоминать ключ.

Компиляция без железа — главная команда для проверок: arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno ./Blink. Ключ --fqbn — полностью квалифицированное имя платы: производитель arduino, ядро avr, модель uno. В ответе приходит строка вида Sketch uses ... bytes (x%) of 32256 bytes maximum: у Uno бюджет прошивки — 32256 байта после вычета места под загрузчик. Проект, собиравшийся в IDE, соберётся и здесь: компилятор и ядро те же самые. Бюджет не абстракция: у меня был проект на 96% флеша, где каждая новая строка Serial.print ставила вопрос, влезет ли — compile отвечает на него до всякой платы. А ключ --warnings all включает предупреждения компилятора в полный голос: IDE по умолчанию молчалива, и часть подсказок всплывает только здесь.

Плата со старым загрузчиком задаётся суффиксом: --fqbn arduino:avr:nano:cpu=atmega328old — это те самые китайские Nano на скорости 57600, и урок про Old Bootloader рассказывает, откуда берётся этот пункт меню. Если проект держит библиотеки в своей папке, добавляется флаг --libraries с путём к ней — CLI берёт библиотеки оттуда в дополнение к стандартным. В CI именно этот флаг спасает, когда репозиторий хранит библиотеки рядом со скетчами. Скорость тоже радует: без окна среды и пересканирования примеров компиляция маленького скетча занимает секунды, и цикл по двенадцати папкам не превращается в обеденный перерыв.

Заливка повторяет компиляцию плюс адрес порта: arduino-cli upload -p /dev/ttyUSB0 --fqbn arduino:avr:uno ./Blink. На Windows порт выглядит как COM3, и его вписывают так же после -p. Адрес подсказывает arduino-cli board list, и перед заливкой я пробую его всегда: строка с портом и подписью платы стоит дешевле одной догадки. Если upload падает, а порт живой — ищите захватчика: монитор и сторонние терминалы держат порт так же, как в IDE, а у операционки порт один. Почему Serial-канал так ревниво охраняется, объясняет урок про первый монитор порта. Смотреть журнал можно и без IDE: у CLI есть собственный монитор — arduino-cli monitor -p /dev/ttyUSB0 --config 115200 открывает канал прямо в терминале, выход по Ctrl+C.

Массовая проверка — ради чего всё затевалось. Цикл по папкам sketchbook прогоняет компиляцию каждого скетча и печатает упавших: одна строка в скрипте или в CI заменяет час ручных нажатий. У меня она смотрит папку ~/Arduino: for d in ~/Arduino/*/; do arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno "$d" || echo "FAIL: $d"; done — и молчит, пока всё собирается, а упавших называет по имени папки, так что открывать после прогона нужно один скетч, а не все двенадцать. Для повторяющихся плат я выношу порт и fqbn в начало bash-скрипта: путь меняется в одном месте, а не в десяти командах. Прибавьте сюда ключ --output-dir build у компиляции, и рядом с командой появится готовый .hex: его можно отдать коллеге, зашить внешним программатором USBasp или сохранить артефактом в CI.

Порядок работы у меня сложился такой: скетч пишется в IDE или любом редакторе, собирается и проверяется компиляцией CLI, заливка и просмотр журнала идут из терминала той же строкой. Это не религия, а привычка: IDE удобна для письма кода с подсказками, CLI — для всего, что повторяется и обязано выполняться без вашего присутствия. Терминал пока в новинку? На весь урок понадобится пять команд, и все они уже выше. Настройки при этом не конфликтуют: у IDE и CLI свои копии ядер, переустановка одной не ломает другую, и возвращаться можно в любую сторону.