Raspberry Pi #10 - Arduino CLI를 이용한 Arduino 프로그래밍

Raspberry Pi에서 Arduino와 연결하고 작업하려면 보통 GUI 환경에서 Arduino IDE를 설치하여 사용한다.

그러나 필자와 같이 라즈베리 파이에 SSH로 접속하여 CLI 작업을 한다면 IDE를 사용할 수 없다.

 

그렇기에 이러한 환경에서는 Arduino CLI를 사용하여야 한다.

이 글에서는 Arduino CLI를 설치하고 사용하는 방법을 간단히 안내한다.

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설치하기

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Snap을 이용하기(Ubuntu만 가능)

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Ubuntu라면 snap을 이용하여 설치할 수 있다.

아래의 명령을 입력한다.

sudo snap install arduino-cli

그러면 설치되는데, 이것을 사용하면 된다.

그러나 어떠한 이유로 snap을 사용하기 꺼린다면 아래의 방법을 이용한다.

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설치하기(일반)

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아두이노 공식 문서에서는 curl을 이용한 아래의 방법을 이용하도록 안내한다.

 

대부분의 linux는 curl이 설치되어 있지만, 만약 없다면 아래의 명령을 입력한다.

sudo apt update
sudo apt install curl -y

curl이 설치된다.

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curl은 라즈베리 파이와 서버의 시간이 동기화 되어야 정상 작동한다.

timedatectl

위의 명령을 입력하여 시간 상태를 확인하고, 시간이 맞지 않다면 이 글을 보고 조치한다.

 

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이후 아래의 두 명령 중 하나를 입력한다.

위의 명령은 $PWD/bin에 Arduino CLI를 설치하는 것이고, 아래의 명령은 sudo 권한으로  $PWD/bin 에 Arduino CLI를 설치하는 것이다.

 

두 명령 모두 $PWD/bin에 파일을 설치하기 때문에, 원하는 디렉터리가 따로 있다면, 해당 디렉터리로 이동한 후 명령을 실행하거나, BINDIR 옵션을 주어 따로 위치를 지정해야 한다.

 

예를 들어, /bin에 해당 파일을 설치하려면(권장되지 않는다), /로 이동한 뒤, sudo 권한으로 명령을 실행하면 된다.

 

curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/arduino/arduino-cli/master/install.sh | sh

curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/arduino/arduino-cli/master/install.sh | BINDIR=~/local/bin sudo sh

cd /	# 루트 디렉터리로 이동
curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/arduino/arduino-cli/master/install.sh | sudo sh

필자는 홈 디렉터리에 설치를 진행하였다. 나중에 설치 경로를 바꿀 계획이다.

 

사용자 디렉터리 경로에 Arduino CLI를 설치하였다면 아래의 명령을 사용하여 경로를 '$PATH'에 등록한다.

echo 'export PATH=$PATH:$HOME/bin' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

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모종의 이유로 curl이 정상 작동하지 않아 설치가 실패하였다면 아래의 방법을 따른다.

이곳에서 자신의 운영 체제에 맞는 설치 파일을 내려받는다.

https://docs.arduino.cc/arduino-cli/installation/

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권한을 설정한다.

sudo chmod 755 ./arduino-cli

curl을 이용하여 설치하였을 때, 권한이 755이므로 똑같이 설치해 준다.

 

정상 실행되는 실행 파일인지 확인한다.

./arduino-cli

 

정상 실행되는 실행 파일이라면, 그냥 그대로 사용하거나, 아래의 명령을 사용하여 파일을 시스템 전체에서 사용할 수 있게끔 한다.

sudo cp ./arduino-cli /bin/

 

만약 파일을 옮겼다면 아래의 명령을 입력하여 정상 작동하는지 확인한다.

arduino-cli version

정상 출력되면 설치가 된 것이다.

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설정 및 라이브러리

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설정

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아래의 명령을 입력하여 설정 파일을 생성한다. sudo를 이용해 실행하지 않으면 설정은 사용자 홈 디렉터리에 생성되니 안심하여도 된다.

arduino-cli config init

설정 파일은 사용자가 편집할 수도 있다. 아래는 그 예문이다.

board_manager:
  additional_urls:
    - https://downloads.arduino.cc/packages/package_index.json
sketchbook_path: ~/Arduino

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보드 패키지

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이제 보드 패키지를 설치하여야 한다.

아래의 명령을 참고하여 실행한다.

arduino-cli core install <board_package>

 

만약 Arduino Uno를 이용한다면 아래와 같이 입력한다.

arduino-cli core update-index
arduino-cli core install arduino:avr

여담으로 이 과정에서 라즈베리 파이의 시간과 서버의 시간이 맞지 않다면 인증 오류가 발생할 수 있다.

이 글을 이용하여 조치한다.

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라이브러리

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라이브러리는 아래의 명령으로 설치한다.

arduino-cli lib install <library_name>

 

예를 들어, LiquidCrystal I2C 라이브러리를 설치하려면 아래와 같은 절차를 거친다.

 

먼저 라이브러리 이름을 알아야 한다. 검색한다.

arduino-cli lib search LiquidCrystal

재주껏 이름을 찾아낸다.

 

설치한다.

arduino-cli lib install "LiquidCrystal I2C"

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아두이노와 연결

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아두이노를 보드에 연결한 후 아래의 명령을 입력한다.

arduino-cli board list

그러면 연결된 장치 목록이 나타난다.

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스케치 작성

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새 아두이노 스케치를 작성하려면 아래의 명령을 입력한다.

arduino-cli sketch new "스케치 이름"

스케치를 보관할 디렉터리를 만들어두면 편하다.

확장자는 필요 없다. 자동으로 붙는다.

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스케치 파일을 열면 익숙한 모습을 볼 수 있다.

파일 편집기는 원하는 것을 사용하면 된다.

 

별도의 컴퓨터에서 Arduino IDE를 이용하여 스케치를 작성한 후 시스템으로 가져와도 되고, 위 이미지처럼 Visual Studio Code에 관련 Arduino 확장을 설치하고 SSH 접속으로 편집하여도 된다.

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어쨌든 스케치를 하나 만들어보자. 가장 기초 예제인 Blink이다.

작성 후 저장한다.

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스케치 컴파일 및 업로드

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스케치 컴파일

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스케치 컴파일을 위해서는 아래의 명령을 입력한다:

arduino-cli compile --fqbn "보드의 FQBN 이름" "스케치 이름"
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

 

예를 들어, 보드 리스트가 다음과 같다고 하면:

sprout1345@sproutpi:~/sketch$ arduino-cli board list
Port          Protocol Type              Board Name  FQBN            Core
/dev/ttyACM0  serial   Serial Port (USB) Arduino Uno arduino:avr:uno arduino:avr
/dev/ttyAMA10 serial   Serial Port       Unknown

보드의 FQBN(Fully Qualified Board Name) 이름은 "arduino:avr:uno"이다.

 

이를 이용한 컴파일 구문 예제는 다음과 같다:

arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno blink
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

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스케치 업로드

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스케치 업로드를 위해서는 아래의 명령을 입력한다. 주의할 점은, 이 명령은 따로 컴파일을 수행하지는 않는다. 오직 업로드만 수행한다.

arduino-cli upload -p "장치 포트 경로" --fqbn "보드의 FQBN 이름" "스케치 이름"
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

 

예를 들어, 보드 리스트가 다음과 같다고 하면:

sprout1345@sproutpi:~/sketch$ arduino-cli board list
Port          Protocol Type              Board Name  FQBN            Core
/dev/ttyACM0  serial   Serial Port (USB) Arduino Uno arduino:avr:uno arduino:avr
/dev/ttyAMA10 serial   Serial Port       Unknown

 

장치 경로는 "/dev/ttyACM0", FQBN은 "arduino:avr:uno"이다. 따라서 아래와 같이 입력한다:

arduino-cli upload -p /dev/ttyACM0 --fqbn arduino:avr:uno blink
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

업로드에 성공하면 따로 출력이 나오지는 않는다.

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스케치 컴파일 & 업로드

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하지만 전술한 방법처럼 컴파일과 업로드를 따로 진행하는 것은 귀찮은 일이다. 물론 컴파일과 업로드를 한 번에 할 수 있는 방법도 있다.

 

예문은 아래와 같다.

arduino-cli compile --fqbn "보드의 FQBN 이름" "스케치 이름" -u -p "장치 포트 경로"
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

 

이전의 그 보드 리스트를 다시 가져오면:

sprout1345@sproutpi:~/sketch$ arduino-cli board list
Port          Protocol Type              Board Name  FQBN            Core
/dev/ttyACM0  serial   Serial Port (USB) Arduino Uno arduino:avr:uno arduino:avr
/dev/ttyAMA10 serial   Serial Port       Unknown

 

예문은 아래와 같이 입력된다:

arduino-cli compile --fqbn arduino:avr:uno blink -u -p /dev/ttyACM0
# --fqbn 대신 -b 옵션을 주어도 된다.

컴파일과 업로드가 진행된다.

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여담

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명령에 "--verbose" 옵션을 추가하면 자세한 정보를 출력하는데, 이는 Arduino IDE 설정의 '출력 중 자세한 표시'와 같은 설정이다.

 

해당 옵션을 추가하면 아래와 같이 자세한 출력이 나타난다.

이를 통해 임시 파일의 위치, 컴파일 과정 등의 정보를 확인할 수 있다.

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참고 자료

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https://m.blog.naver.com/roboholic84/221815428642

CLI(명령 줄 인터페이스) 환경에서 아두이노 업로드하기! / Arduino-CLI 0.8.x

 

https://arduino.github.io/arduino-cli/1.1/getting-started

Getting started - Arduino CLI

 

https://docs.arduino.cc/arduino-cli/getting-started/

https://docs.arduino.cc/arduino-cli/getting-started/

 

https://www.arduino.cc/pro/software-pro-cli/

Software - Pro Cli