Scratch3.0 & Blockly如何对Arduino编译下载

感谢伟大的开源思想，开源是自由的。

今天在这里一下如何使用Scratch3.0 & Blockly去编译Arduino(当然编译其他的原理都一样)这里就以Arduino为例了，正文如下：

CMD-Arduino编译

其实Arduino的官方已经提供了使用第三方编译的方式，可以通过命令行的方式去进行构建编译以及上传，我们就以windows下的CMD实现编译下载:

我们可以实现打开文件，编译，烧写，安装库文件等操作。

1-首先我们cd到Arduino安装路径的下，或者配置一下环境变量，就可以省略这一步；

2-在windows环境下，如果没有任何参数，在cmd命令提示符里面敲arduino加回车就会和常规的打开IDE窗口的效果，同时这种命令行方法在windows下有个问题，使用arduino这个命令的话，会触发他的GUI界面，即使是只想arduino --verify blink.ino也会出现那个IDE初始化界面闪一下，而且命令提示符界面里什么反馈都没有，这里就要用到arduino_debug这个同样在Arduino的安装目录里的exe文件，使用它就不会出现GUI闪过，而且会有很多正常的编译或者烧写反馈。这里我还是使用最简单的Blink来做演示。

3-首先我们在桌面新建一个Blink/Blink.ino文件，然后在文件中写入

4-然后在cmd中输入arduino_debug --verify C:/Users/znjco/Desktop/Blink/Blink.ino，就完成了编译

5-假如我将代码写错，少写一个分号，重新编译，会提示我们存在错误

6-实现编译并上传，开发板和串口默认是上次的选择，将arduino与我们的电脑相连，查看端口，我的是COM22 ;使用命令arduino_debug --board arduino:avr:uno --pref build.path=zrobot-builder --upload --port COM22 C:/Users/znjco/Desktop/Blink/Blink.ino 就完成了编译下载

7-参考https://github.com/arduino/Arduino/blob/master/build/shared/manpage.adoc

在Scratch3.0 & Blockly中调用

无论在是S3.0中还是Blockly都是采用Node.js去写，而我们要脱离cmd取编译Arduino我们就需要使用一个子进程来代替cmd，而恰好node.js提供了原生模块child_process,我们直接使用它就即可，

Arduino编译

function buildArduinoCompile() {

	const {
		spawn
	} = require('child_process');//开一个子进程

	
	//需要到arduino_debug.exe的路径，我们使用arduino_debug进行编译，这里需要改写成你的
	let arduinoPath = __dirname + "Arduino/arduino_debug";
	
	//被编译下载的ino文件的路径，这里需要改写成你的
	let filePath = __dirname + "Arduino/build.ino"; 

	//获取积木块生成的arduino代码，这里需要改写成你的
	let code = Blockly.Arduino.workspaceToCode(Blockly.mainWorkspace);

	//这里需要将你的获取到的arduino代码写到之前要被编译的ino文件中
	let fs = require("fs");//文件
	fs.writeFile(filePath, code, function(err) {
		if (err) {
			return console.error(err);
		}
	});

	//设定一下编译的参数
	const spawnObj = spawn(arduinoPath, [
		//'-v',
		'--board',			
		'arduino:avr:uno',//主控板选型 这里使用uno，也可以使用nano、2560等
		'--pref',
		'build.path=zrobot-builder',//指定一下构建目录，可以提升arduino的编译速度，几秒就完事，速度取决于电脑的配置
		'--verify',//编译
		filePath	//被编译文件的路径
	]);

	spawnObj.stderr.on('data', (data) => {
		//这里你可以打印arduino编译器返回来的错误数据,data
	});
	spawnObj.stdout.on('data', (data) => {
		//这里你可以打印arduino编译器返回来输出的数据,data
	});
	spawnObj.on('close', function(data) {

	})
	spawnObj.on('exit', (code) => {
		console.log('exit code : ' + code);
		if (code == 0) {
			//进程退出，也就意味着编译完成，你可以在这里写一些提示之类的东西
		} else {
			//这里说明你的编译过程中存在问题，从而导致子进程退出，
			//错误信息在spawnObj.stderr.on()里
		}
	});
}

只要要调用我的buildArduinoCompile()方法就可以实现对Arduino的编译。

Arduino下载

function arduinoUpload() {
	
	const {
		spawn
	} = require('child_process');//开一个子进程

	
	//需要到arduino_debug.exe的路径，我们使用arduino_debug进行编译，这里需要改写成你的
	let arduinoPath = __dirname + "Arduino/arduino_debug";
	
	//被编译下载的ino文件的路径，这里需要改写成你的
	let filePath = __dirname + "Arduino/build.ino"; 

	//获取积木块生成的arduino代码，这里需要改写成你的
	let code = Blockly.Arduino.workspaceToCode(Blockly.mainWorkspace);

	//这里需要将你的获取到的arduino代码写到之前要被编译的ino文件中
	let fs = require("fs");//文件
	fs.writeFile(filePath, code, function(err) {
		if (err) {
			return console.error(err);
		}
	});

	const spawnObj = spawn(arduinoPath, [
		'--board',
		'arduino:avr:uno',	//主控板选型 这里使用uno
		'--pref',
		'build.path=zrobot-builder',//指定一下构建目录，可以提升arduino的编译速度，几秒就完事，速度取决于电脑的配置
		'--upload',		//编译+下载
		'--port',		//指定串口,这里需要到串口，所以需要用到node.serialPort模块
		serialName,		//串口号
		filePath
	]);

	spawnObj.stderr.on('data', (data) => {
		//这里你可以打印arduino编译器返回来的错误数据,data
	});
	spawnObj.stdout.on('data', (data) => {
		//这里你可以打印arduino编译器返回来输出的数据,data
	});
	spawnObj.on('close', function(data) {

	})
	spawnObj.on('exit', (code) => {
		console.log('exit code : ' + code);
		if (code == 0) {
			//进程退出，也就意味着编译完成，你可以在这里写一些提示之类的东西
		} else {
			//这里说明你的编译过程中存在问题，从而导致子进程退出，
			//错误信息在spawnObj.stderr.on()里
		}
	});
}

这里需要注意的是，我们在下载的时候需要使用到串口，万幸的是Node.js也提供了SerialPort模块，我们直接使用就ok了，这样是实现了Arduino的代码下载。

总的来说实现Arduino的编译+下载并不难，利用这个原理我们也可以对STM32、ESP32、等都可以进行图形化编程。

我只是将自己的总结写到这里，希望大家提出建议，再次感谢伟大的开源思想，我是陆志敏。