Arduino CLI con un Arduino PLC: compilar y cargar en Windows y Linux

Esta guía cubre el flujo completo en los dos sistemas: instalación, paquete de placas, FQBN de cada modelo, compilación, carga por USB y monitor serie. Al final tienes el método con avrdude, que usa las herramientas que el Arduino IDE 2 ya instaló.

¿Cuándo es mejor la línea de comandos que el Arduino IDE?

El IDE es la forma más fácil de escribir y probar un sketch. La línea de comandos es mejor cuando la misma compilación se tiene que repetir sin clics: un script que programa un lote de PLC al final de la línea, un servidor de compilación, un PC remoto al que entras por SSH o un asistente de IA que compila y carga por ti.

El IDE 2 usa Arduino CLI por dentro, con la misma carpeta de datos por defecto. Un core que instalas desde uno está disponible en el otro.

Qué necesitas

• Un Arduino PLC de las familias M-Duino o Ardbox, alimentado como indica su datasheet, y su cable USB.
• Un PC con Windows 10 u 11, o con una distribución Linux (Ubuntu, Debian o similar). Arduino CLI también tiene versiones para Linux ARM, así que sirve una Raspberry Pi.
• Conexión a internet la primera vez, para descargar Arduino CLI, las placas de Industrial Shields y el compilador.
• La URL del paquete de placas de Industrial Shields:
  https://apps.industrialshields.com/main/arduino/boards/package_industrialshields_index.json

¿Cómo se instala Arduino CLI en Windows?

1. Abre la página oficial de instalación de Arduino CLI y descarga el instalador MSI o el archivo ZIP de Windows de 64 bits.
2. Con el MSI, ejecuta el instalador. Con el ZIP, extrae arduino-cli.exe en una carpeta, por ejemplo C:\arduino-cli, y añade esa carpeta a la variable de entorno Path (busca "variables de entorno" en el menú Inicio y luego Variables de entorno > Path > Editar > Nuevo).
3. Abre una ventana nueva de Símbolo del sistema o PowerShell y comprueba la instalación:

arduino-cli version

Si Windows responde que no reconoce el comando, la carpeta todavía no está en Path. Cierra el terminal y abre uno nuevo después de editar Path; no hace falta reiniciar el PC.

¿Cómo se instala Arduino CLI en Linux?

El script oficial de instalación descarga la última versión en la carpeta de BINDIR. La carpeta tiene que existir antes de ejecutarlo:

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

Si la shell no encuentra arduino-cli, añade la carpeta al PATH y abre un terminal nuevo:

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

Para usar el puerto serie USB sin sudo, añade tu usuario al grupo dialout (Debian, Ubuntu y Raspberry Pi OS) y cierra y vuelve a abrir la sesión:

sudo usermod -aG dialout $USER

¿Cómo se añaden las placas de Industrial Shields a Arduino CLI?

Estos comandos son iguales en el terminal de Windows y en la shell de Linux. El primero crea el archivo de configuración; si ya existe, sáltalo.

arduino-cli config init
arduino-cli config add board_manager.additional_urls https://apps.industrialshields.com/main/arduino/boards/package_industrialshields_index.json
arduino-cli core update-index
arduino-cli core search industrialshields
arduino-cli core install industrialshields:avr

core install descarga el core AVR de Industrial Shields, el compilador avr-gcc y avrdude. Ejecuta arduino-cli core list para ver la versión instalada, y más adelante arduino-cli core upgrade para actualizarla.

¿Qué FQBN usa cada modelo de M-Duino y Ardbox?

El FQBN (Fully Qualified Board Name) indica a Arduino CLI el paquete, la plataforma, la familia y el modelo: industrialshields:avr:<familia>:cpu=<modelo>. Es la misma elección que haces en el IDE en Herramientas > Placa y Herramientas > Model, y selecciona los nombres de pin (Q0_0, I0_0, R1...) de tu PLC.

Para ver todas las familias y las opciones de modelo de la tuya:

arduino-cli board listall industrialshields
arduino-cli board details -b industrialshields:avr:mduino

Las versiones WiFi/BT, GPRS, LoRa y DALI tienen su propia familia (por ejemplo mduinowifi o ardboxlora), cada una con su propia lista de modelos: consúltala con board details.

Crear y compilar un sketch

Crea la carpeta del sketch y sustituye el contenido del archivo .ino por este ejemplo. Cambia la salida digital Q0.0 cada segundo y escribe el estado en el puerto serie USB:

arduino-cli sketch new BlinkQ00

// Cambia la salida digital Q0.0 cada segundo y escribe su estado en el puerto serie USB.
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(Q0_0, OUTPUT);
}

void loop() {
  static bool on = false;
  on = !on;
  digitalWrite(Q0_0, on ? HIGH : LOW);
  Serial.println(on ? "Q0.0 ON" : "Q0.0 OFF");
  delay(1000);
}

Compílalo para tu modelo, por ejemplo un M-Duino 42+:

arduino-cli compile --fqbn industrialshields:avr:mduino:cpu=mduino42plus BlinkQ00

La salida termina con la flash y la RAM que usa el programa. En nuestra compilación con el core AVR 1.2.1 de Industrial Shields, este sketch usó 2.850 bytes de los 253.952 disponibles en el M-Duino 42+, y 4.318 bytes de los 28.672 disponibles en el Ardbox Analog HF+.

En un Ardbox Relay las salidas son relés, así que el pin es R1 en lugar de Q0_0. Si compilas el ejemplo tal cual para ese modelo, el compilador se detiene con "Q0_0 was not declared in this scope". Ese error es el FQBN haciendo su trabajo: cada modelo solo conoce sus propios nombres de pin.

Cargar el sketch por USB

Conecta el PLC y busca su puerto serie:

arduino-cli board list

En Windows el puerto es COM más un número (también lo ves en Administrador de dispositivos > Puertos (COM y LPT)). En Linux suele ser /dev/ttyACM0 o /dev/ttyUSB0. La lista puede mostrar la placa con el nombre del Arduino que lleva dentro el PLC (Mega 2560 o Leonardo); carga igualmente con el FQBN de Industrial Shields.

# Windows
arduino-cli upload -p COM5 --fqbn industrialshields:avr:mduino:cpu=mduino42plus BlinkQ00

# Linux
arduino-cli upload -p /dev/ttyACM0 --fqbn industrialshields:avr:mduino:cpu=mduino42plus BlinkQ00

También puedes compilar y cargar en un solo paso con arduino-cli compile --upload -p <puerto> --fqbn <fqbn> BlinkQ00.

Comprobar el programa con el monitor serie

arduino-cli monitor -p COM5 -c baudrate=115200

En Linux, usa -p /dev/ttyACM0. Tienes que ver "Q0.0 ON" y "Q0.0 OFF" cada segundo, y el LED de Q0.0 del PLC cambiar a la vez. Pulsa Ctrl+C para salir.

Alternativa: cargar un archivo .hex con avrdude

Si ya tienes el archivo compilado, avrdude lo escribe en el PLC sin compilar. Arduino CLI guarda el .hex junto al sketch con la opción --export-binaries (-e), en BlinkQ00/build/industrialshields.avr.mduino/. En el Arduino IDE 2 el mismo archivo sale de Sketch > Exportar binario compilado.

No hace falta instalar avrdude: el core de Industrial Shields lo instala, para el IDE 2 y para Arduino CLI, en esta carpeta (el número de versión depende del core):

M-Duino (ATmega2560, protocolo wiring, 115200 baudios), en Linux:

AVRDUDE=~/.arduino15/packages/industrialshields/tools/avrdude/6.3.0-arduino17
$AVRDUDE/bin/avrdude -C $AVRDUDE/etc/avrdude.conf -p atmega2560 -c wiring -P /dev/ttyACM0 -b 115200 -D -U flash:w:BlinkQ00.ino.hex:i

Ardbox (ATmega32u4, protocolo avr109, 57600 baudios): primero abre el puerto a 1200 baudios para arrancar el bootloader y luego ejecuta avrdude en el puerto que aparece. El puerto puede cambiar, así que vuelve a comprobarlo. En Linux:

stty -F /dev/ttyACM0 1200
arduino-cli board list
$AVRDUDE/bin/avrdude -C $AVRDUDE/etc/avrdude.conf -p atmega32u4 -c avr109 -P /dev/ttyACM0 -b 57600 -D -U flash:w:BlinkQ00.ino.hex:i

En Windows, mode COM5 BAUD=1200 abre el puerto a 1200 baudios de la misma forma.

La versión de Windows de cada paso, con capturas de Path y del Administrador de dispositivos, está en subir un sketch a un PLC Arduino desde la línea de comandos de Windows, y la de Linux en subir un sketch a un M-Duino o Ardbox desde la shell de Linux.

Preguntas frecuentes sobre Arduino CLI y los Arduino PLC

¿Necesito el Arduino IDE para usar Arduino CLI?

No. Arduino CLI instala por sí mismo el core, el compilador y avrdude. Si además tienes el IDE 2, los dos usan los mismos cores instalados.

¿Por qué la carga falla con "Permission denied" en Linux?

Tu usuario no puede abrir el puerto serie. Añádelo al grupo dialout con sudo usermod -aG dialout $USER y cierra y vuelve a abrir la sesión.

¿Por qué el compilador no reconoce Q0_0 o I0_0?

El FQBN no es de Industrial Shields (por ejemplo arduino:avr:mega) o el modelo no es el correcto. Usa industrialshields:avr:mduino:cpu=... o industrialshields:avr:ardbox:cpu=... con tu modelo exacto.

¿Puedo programar un M-Duino desde una Raspberry Pi?

Sí. Arduino CLI tiene versiones para Linux ARM, y el índice de Industrial Shields incluye el compilador y avrdude para Linux ARM de 32 y 64 bits. Los pasos son los mismos que en un PC con Linux.

¿Puedo cargar por Ethernet en lugar de USB?

Sí, con un archivo binario y un reset remoto. El proceso se explica en cargar un sketch en un PLC por Ethernet, paso 2: archivo binario.

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Elige el modelo y la combinación de E/S en la familia Arduino PLC, por ejemplo el M-Duino 42 o el Ardbox Analog.