Adafruit_Sensor.h и Adafruit BusIO: библиотека стоит, а файл не найден

Поставили библиотеку для DHT22 или BME280, нажали «Собрать» — и сборка падает на файле Adafruit_Sensor.h, которого в вашем скетче нет. Или на Adafruit_I2CDevice.h, о котором вы вообще впервые слышите. Это не поломка и не кривая установка. Библиотеке датчика нужна ещё одна библиотека, и её автор написал об этом в описании, а не в коде. Ниже — какие три библиотеки Adafruit чаще всего «не находятся», кто их просит и как это чинится в Arduino IDE и в Trema IDE.

Как выглядит ошибка

Самый частый случай — датчик DHT11 или DHT22. В скетче одна строка #include <DHT.h>, библиотека «DHT sensor library» установлена, а сборка пишет:

In file included from C:\Users\Andrey\Documents\Arduino\libraries\DHT_sensor_library\DHT_U.cpp:15:0:
C:\Users\Andrey\Documents\Arduino\libraries\DHT_sensor_library\DHT_U.h:36:10: fatal error: Adafruit_Sensor.h: No such file or directory
 #include <Adafruit_Sensor.h>
          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
exit status 1

Читать это надо так. Главная строка — со словами fatal error: в ней имя файла, которого не нашлось. Строка выше, In file included from, говорит, кто этот файл попросил — здесь это DHT_U.cpp из папки самой библиотеки. А exit status 1 в конце — просто итог. В Arduino IDE 2 под чёрным окном будет ещё строка «Ошибка компиляции: Adafruit_Sensor.h: No such file or directory» — она повторяет имя файла, и обычно её хватает.

Вы не подключали никакой DHT_U — и это нормально. Среда компилирует все файлы библиотеки, а не только те, которые нужны вашему скетчу. DHT_U.cpp — вариант той же библиотеки под общий формат датчиков Adafruit, и ему нужен Adafruit_Sensor.h, даже если вы этим форматом не пользуетесь.

У метеодатчика BME280 файл другой, а картина та же: его просит заголовок библиотеки, который вы подключили первой строкой скетча, и до вашего кода дело не доходит.

In file included from C:\Users\Andrey\Documents\Arduino\sketch_oct22a\sketch_oct22a.ino:1:0:
C:\Users\Andrey\Documents\Arduino\libraries\Adafruit_BME280_Library/Adafruit_BME280.h:26:10: fatal error: Adafruit_I2CDevice.h: No such file or directory
 #include <Adafruit_I2CDevice.h>
          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
exit status 1

Третий частый случай — экраны. Библиотека Adafruit SSD1306 для OLED без графического ядра падает на Adafruit_GFX.h: No such file or directory — на 42-й строке своего заголовка.

Три библиотеки, которых нет в вашем #include

Adafruit пишет библиотеки для сотен датчиков и экранов, и общие куски давно вынесла в отдельные библиотеки. В вашем скетче их имён нет: их подключает сама библиотека датчика. Поэтому и ошибка приходит из её файла, а не из вашего.

Adafruit Unified Sensor — фактически один заголовок Adafruit_Sensor.h. В нём описан общий формат показаний: что бы ни мерил датчик — температуру, влажность, давление или ускорение, — результат приходит в одной и той же структуре. Поэтому скетч для DHT22 почти без правок работает с BME280. Файл небольшой, но без него не собирается большинство библиотек датчиков Adafruit и «DHT sensor library» заодно.

Adafruit BusIO — работа с шинами I²C и SPI. Раньше каждая библиотека Adafruit общалась с шиной по-своему, и на каждой новой плате что-нибудь отваливалось. В 2019 году этот код собрали в одну библиотеку, и с тех пор на ней стоят все новые библиотеки Adafruit — от датчиков до драйверов моторов. Ловушка в названии: файлов Adafruit_BusIO.h не существует. Библиотека даёт Adafruit_I2CDevice.h, Adafruit_SPIDevice.h и Adafruit_BusIO_Register.h, и по имени файла в ошибке о ней не догадаться.

Adafruit GFX Library — графика для экранов: линии, прямоугольники, шрифты, print(). Библиотека конкретного экрана (SSD1306, ST7735, ILI9341) умеет только слать байты в свой контроллер, рисовать — задача GFX. Сама GFX, в свою очередь, требует BusIO: поэтому после установки GFX сборка может попросить ещё и Adafruit_I2CDevice.h.

Кто кого тянет

Таблица по описаниям самих библиотек — файлу library.properties, строка depends. Версии — те, что сейчас в каталоге libraries.trema.ru и в менеджере Arduino IDE. Пометка «для примеров» значит, что библиотека нужна только демонстрационным скетчам из папки examples, вашему коду — нет.

Авторы часто вписывают в зависимости всё, что нужно их примерам, — отсюда экран SSD1306 у гироскопа MPU6050. Это не ошибка, просто после установки в списке появятся библиотеки, которые вашему скетчу не понадобятся; удалять их не нужно. Бывает и наоборот — описание неполное, как у Motor Shield V2: о ней ниже.

Arduino IDE 2: окно «Установить все»

В Arduino IDE 2 всё решается в момент установки. Откройте «Скетч → Подключить библиотеку → Управление библиотеками...» (или нажмите значок с книгами на левой панели), найдите библиотеку датчика и нажмите «Установка». Если в её описании есть зависимости, которых у вас нет, выскочит окно. Перевод в нём корявый, но узнаваемый:

Нажимайте «Установить все». Вторая кнопка — как раз тот путь, после которого люди приходят сюда с ошибкой: библиотека встаёт, а её помощницы нет. Если уже нажали — ничего страшного, в том же окне «Управление библиотеками» найдите недостающие по словам «Unified Sensor», «BusIO» или «GFX» и поставьте по одной. Перезапускать среду не нужно, просто соберите заново.

Цепочку среда разворачивает до конца: для SSD1306 окно перечислит и GFX, и BusIO. Но появляется оно только при установке из менеджера и только если автор вписал зависимость в описание — Motor Shield V2 без BusIO так и останется.

Arduino IDE 1.8.19

Такое же окно есть и в старой ветке — с версии 1.8.10, вышедшей в сентябре 2019 года. Выглядит оно так: «The library Adafruit BME280 Library:2.3.0 needs some other library dependencies currently not installed», ниже список, вопрос «Would you like to install also all the missing dependencies?» и три кнопки — «Install all», «Install 'Adafruit BME280 Library' only» и «Cancel». В русской версии 1.8.19 окно остаётся на английском: до него переводчики не дошли. Нужна первая кнопка. Если у вас совсем старая 1.8.5 или 1.6.x — там зависимости не ставились вовсе, и три библиотеки выше придётся поставить руками.

Trema IDE: окно до сборки

В Trema IDE библиотеку не ставят заранее. Нажали «Проверить» — и ещё до компилятора программа смотрит строки #include. Если библиотеки для Adafruit_BME280.h на компьютере нет, а в каталоге она есть, открывается окно «Перед сборкой: не хватает библиотеки» — с той самой строкой из вашего кода и найденным вариантом. Кнопка «Поставить и собрать» ставит библиотеку вместе с тем, что ей нужно по каталогу, и запускает сборку. У BME280 первой приедет Adafruit BusIO, следом сама библиотека; собирается всё с одного захода. Проверил на Trema IDE 1.10.9: от нажатия до «Готово» прошло десять секунд, скетч занял те же 12 494 байта.

Если Adafruit BusIO или Unified Sensor уже лежат в папке Arduino IDE на этом же компьютере, окна не будет: программа молча скопирует их к себе и соберёт. А с Motor Shield V2 Trema попадает в ту же ловушку, что и остальные среды: о BusIO описание молчит, окно до сборки о ней не узнает. Сборка упадёт на Adafruit_I2CDevice.h, и откроется второе окно — «Программе не хватает библиотеки» — уже с Adafruit BusIO: программа знает, в какой библиотеке лежит этот файл, хотя в её названии его нет. Та же подсказка есть на карточке ошибки в консоли: «Не хватает библиотеки: Adafruit_I2CDevice.h» и кнопка «Поставить библиотеку и собрать заново».

Если интернета нет, окно не поможет — каталог libraries.trema.ru недоступен. Тогда действуйте как с ZIP-архивом ниже; в школьном классе библиотеки обычно уже лежат в пакете класса.

Если ставили из ZIP

Архив с GitHub приносит только саму библиотеку: ни один менеджер не читает зависимости из ZIP. Поэтому к архиву датчика скачайте ещё и архивы помощниц — зелёная кнопка «Code» справа вверху, в ней «Download ZIP»; скачается файл с окончанием -master:

• github.com/adafruit/Adafruit_Sensor — это и есть Adafruit Unified Sensor, репозиторий называется короче библиотеки;
• github.com/adafruit/Adafruit_BusIO;
• github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library — только для экранов.

Дальше либо «Скетч → Подключить библиотеку → Добавить .ZIP библиотеку...», либо распакуйте каждый архив в папку Документы\Arduino\libraries. Проверьте одно: файл Adafruit_Sensor.h должен лежать прямо в папке библиотеки, а не в папке внутри папки. Архивы GitHub распаковываются в Adafruit_Sensor-master, и если распаковать его в одноимённую папку, получится Adafruit_Sensor-master\Adafruit_Sensor-master\Adafruit_Sensor.h — среда такую библиотеку не увидит, и ошибка останется той же самой, слово в слово. В Trema IDE архив добавляется в разделе «Библиотеки», зависимости из него тоже не читаются — подробности в статье про ZIP и свои источники.

Поставили — а ошибка та же

• Перечитайте имя файла. У BME280 после установки одной Unified Sensor ошибка не изменится вовсе — она с самого начала была про Adafruit_I2CDevice.h, то есть про BusIO. А DHT после Unified Sensor соберётся: ему больше ничего не нужно.
• Папка в папке. Если внутри папки библиотеки нет файлов .h, а есть ещё одна папка — поднимите её содержимое на уровень выше (случай с ZIP выше).
• Библиотека лежит не там. Arduino IDE ищет библиотеки в папке libraries внутри папки скетчей — её путь показан в «Файл → Параметры...» (в 1.8 — «Настройки»). Архив, распакованный на рабочий стол или в папку с самим скетчем, средой не считается библиотекой.
• Другая плата — та же ошибка. На ESP32, ESP8266, STM32 или Raspberry Pi Pico всё ровно так же: эти три библиотеки не зависят от платы, и ставятся они одинаково.
• Файл есть, но называется иначе. Имя в #include пишите буква в букву, как в библиотеке: adafruit_sensor.h со строчной буквы на Windows иногда прощается, а на Linux и школьных компьютерах с ALT — никогда.

Проверочный скетч: DHT22 в общем формате

Когда Adafruit Unified Sensor уже стоит, им можно и пользоваться — не только терпеть. Вот DHT22 через тот самый общий формат: датчик рассказывает о себе, а показания приходят «событиями». На Uno скетч занимает 7 294 байта; для DHT11 замените DHT22 на DHT11 в строке DHT_Unified dht(2, DHT22);.

#include <Adafruit_Sensor.h>  // та самая зависимость: общий формат показаний
#include <DHT.h>
#include <DHT_U.h>            // DHT в этом формате — паспорт датчика и события

DHT_Unified dht(2, DHT22);    // датчик на выводе 2; для DHT11 — DHT11

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();

  // Паспорт датчика описан в Adafruit_Sensor.h: имя, пределы, шаг измерения.
  sensor_t sensor;
  dht.temperature().getSensor(&sensor);
  Serial.print("Датчик: ");
  Serial.println(sensor.name);
  Serial.print("Температура от ");
  Serial.print(sensor.min_value);
  Serial.print(" до ");
  Serial.print(sensor.max_value);
  Serial.print(" C, шаг ");
  Serial.println(sensor.resolution);
}

void loop() {
  // Событие — тоже тип из Adafruit_Sensor.h: одна структура на все датчики.
  sensors_event_t event;
  dht.temperature().getEvent(&event);
  if (isnan(event.temperature)) {
    Serial.println("Датчик не отвечает: проверьте провода и резистор 10 кОм");
  } else {
    Serial.print("Температура: ");
    Serial.print(event.temperature);
    Serial.println(" C");
  }
  dht.humidity().getEvent(&event);
  if (!isnan(event.relative_humidity)) {
    Serial.print("Влажность: ");
    Serial.print(event.relative_humidity);
    Serial.println(" %");
  }
  delay(2000);  // DHT22 нельзя опрашивать чаще раза в две секунды
}

Структуры sensor_t и sensors_event_t — из Adafruit_Sensor.h. В мониторе порта сначала появится паспорт датчика: «Датчик: DHT22» и «Температура от -40.00 до 125.00 C, шаг 0.10» — так о себе сообщает библиотека, хотя по даташиту датчик рассчитан до 80 °C. Потом каждые две секунды — температура и влажность. Если вместо них «Датчик не отвечает» — проверьте резистор 10 кОм между линией данных и питанием: он нужен голому датчику, у модуля уже распаян.

А так выглядит BME280 — датчик, из-за которого ошибку про BusIO видят чаще всего. Шину I²C за вас ведёт BusIO, а Unified Sensor библиотека подключает сама: в этом скетче её формат даже не нужен, но без неё ничего не соберётся. В скетче ни одной из них не видно. На Uno — 12 494 байта.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_BME280.h>  // за ней стоят Adafruit BusIO и Adafruit Unified Sensor

Adafruit_BME280 bme;          // подключение по I2C: SDA — A4, SCL — A5 на Uno

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // Адрес зависит от модуля: 0x76 у большинства синих плат, 0x77 у Adafruit.
  if (!bme.begin(0x76) && !bme.begin(0x77)) {
    Serial.println("BME280 не найден: проверьте провода и адрес");
    while (true) {
    }
  }
  Serial.println("BME280 найден");
}

void loop() {
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(bme.readTemperature());
  Serial.println(" C");

  Serial.print("Влажность: ");
  Serial.print(bme.readHumidity());
  Serial.println(" %");

  // Датчик отдаёт паскали, людям привычнее миллиметры ртутного столба.
  Serial.print("Давление: ");
  Serial.print(bme.readPressure() / 133.322);
  Serial.println(" мм рт. ст.");

  Serial.println();
  delay(3000);
}

Адрес датчика проверяйте первым делом: синие модули с AliExpress почти всегда сидят на 0x76, оригинальные платы Adafruit — на 0x77, скетч пробует оба. Про саму шину — в статье про I²C.

Что запомнить

• Файл в ошибке просит не ваш скетч, а библиотека: смотрите строку In file included from.
• Adafruit_Sensor.h — библиотека Adafruit Unified Sensor, Adafruit_I2CDevice.h — Adafruit BusIO, Adafruit_GFX.h — Adafruit GFX Library.
• В Arduino IDE 2 нажимайте «Установить все», в 1.8.19 — «Install all»; в Trema IDE зависимости приедут вместе с библиотекой из каталога.
• Из ZIP зависимости не приходят — три архива выше скачайте отдельно.
• Лишние библиотеки после установки — не мусор, а зависимости; как они устроены, рассказано в статье «Зависимости: библиотеки, которым нужны библиотеки».

Частые вопросы

Читайте также

• ZIP и свои источники библиотекКаталог — не единственный путь: архив с GitHub, самописная библиотека кружка, свой сервер.
• Удаление и восстановление библиотекПорядок без страха: удаляйте лишнее — вернуть можно в пару кликов из каталога.
• Библиотеки в классе: замки и пакетУченики работают с одобренным набором, учитель пополняет его пакетом или PIN-кодом.
• Целостность: почему библиотека приходит именно таКонтрольные суммы, зеркало и статус «ZIP готов»: невидимая защита каждой установки.

• Библиотека не найдена
• Зависимости: библиотеки, которым нужны библиотеки
• DHT11 и DHT22: температура и влажность
• OLED SSD1306: Adafruit, U8g2 или GyverOLED