Програмирани микроконтролери у ЈаваСцрипт-у: кога одабрати, функције и могућности

После 2010, у нашој земљи, аматерски радио хоби добио је други ветар са појавом могућности да се програмирају микроконтролери на програмским језицима високог нивоа, далеко удаљеним од пегле. Први масовни пројекат био је Породица Ардуино одбора. Ми смо више пута прегледали ове микроконтролере у чланцима, али данас ћемо говорити о микроконтролерима који су програмирани у ЈаваСцрипту. Да! Исти језик који се користио углавном при писању ВЕБ-страница.

Опсег или су такви микроконтролери уопште потребни?

Ако са становишта електронике разматрамо оне уређаје које ћемо размотрити у даљем тексту, користе се стандардни микроконтролери. Разлика од производа произвођача је само у томе што имају унапред инсталирани програм за утоваривач, иако га назовите оним што желите, што вам омогућава да извршите програмски код који вам је преузет и у неким случајевима комуницирате са рачунаром преко УСБ-а, ако се не имплементира у хардверу.

За шта се користе микроконтролери за ЈаваСцрипт и друге нетрадиционалне језике? Међу аматерима и професионалцима у вези са развојем електронике постоје дебате на специјализованим форумима, где неки хвале пројекте попут „Ардуино“, док их други понижавају и исмевају на све могуће начине због једноставности и апстрактности програмера из већине проблема са гвожђем.

Важно: У овом делу чланка кажемо: „Ардуино“, јер је постао полазна основа за већину фанова да дизајнирају електронске уређаје.

Ардуини се могу програмирати у Ц. Али да ли је то потребно? Погледајмо зашто у већини случајева брзина реакције микроконтролера није потребна. Радници компаније Ардуино често воле састављати контролере за аутоматско наводњавање и укључивање расвете за „осветљење“ биљака. Такав комбиновани уређај биће одлична помоћ онима који воле узгајати нешто у становима или пластеницима.

Али која брзина контролног уређаја је потребна овде? Пре 15-20 година овде је нико не би користио микроконтролер - Аматерски дизајнер успешно би управљао паром оперативних појачала или логичких елемената. Али ако говоримо о погодности микроконтролера о којима је реч, за ове пројекте, онда је овде потпуно равнодушно након колико милисекунди се позадинско осветљење укључује или земља почиње да наводњава воду.

Следећи популарни пројекат је кућна метеоролошка станица, а испоставило се да су за такве сврхе основне могућности ардуина довољне за читање информација са сензора и њихово приказивање на дисплеју за синтетизацију карактера.

У примерима управљања РГБ ЛЕД трака редовне или паметне ЛЕД диоде са контролом "пиксел по пикселу" (пример такве СМАРТ траке и њено обележавање видите на слици доле) такође имају довољно ресурса.

Али где вам је потребна брзина и нису погодни за употребу поједностављених програмских језика попут Сцратцх или јавасцрипта? Све је врло једноставно:

• У прецизним круговима;

• У алармним и сигурносним системима;

• У високо прецизним мерним инструментима са потребом да се брзо узму подаци из АДЦ-а, укључујући и за нормалне осцилоскопе;

• У уређајима са захтевима за дуготрајни аутономни рад у режиму мировања;

• У случајевима када требате „гурнути“ што више функција и кода у микроконтролер, али то у последње време није постало врло хитан задатак у вези са смањењем трошкова већине уређаја на тржишту.

У већини ових задатака камен спотицања су брзина и меморија.За оптималне резултате, у овом случају је разумније користити не чак ни Ц / Ц ++, већ Ассемблер (АСМ). Уосталом, ако циљате такве пројекте, онда имате одређену количину знања, што значи да нема потребе.

Закључак?

Микроконтролери са једноставним језицима потребни су тамо где не постоје строги захтеви као што су брзина или тачност мерења, али чак ће у неким ситуацијама пружити тачност за неспецијализоване уређаје намењене аматерској употреби.

Еспруино - моћан микроконтролер и једноставан ЈаваСцрипт језик

Платформа Еспруино представља скуп софтвера и хардвера за програмирање микроконтролера на језику јавасцрипта, садржи три елемента:

1. фирмвер за микроконтролер са преводиоцем ЈС језика.

2. Развојно окружење за Еспруино Веб ИДЕ.

3. Плоча са микроконтролером са самим управљачким софтвером за рад директно са Еспруино-ом.

Идеју је развио и спровео Гордон Виллиамс 2013. године, а за њу је прикупио средства користећи цровдфундинг платформу (Кицкстартер). У ствари, суштина развоја била је развој Еспруино фирмваре-а (мотора) за његово учитавање у микроконтролере. Користи се углавном на микроконтролерима породице СТМ32, са АРМ-цортек архитектуром. Погодније уређаје за рад, размотрићемо у наставку.

Да бисте написали програме за микроконтролер на јавасцрипту, морате инсталирати Еспруино Веб ИДЕ. Ово је програм или проширење за популарни Интернет претраживач Гоогле Цхроме који се инсталира у само једном клику.

Након клика на дугме „Инсталирај“ у менију „услуге“ појавиће се апликација, а ви можете ући у овај мени тако што ћете уписати адресуну траку: цхроме: // аппс /

Када кликнете на икону уз шољу кафе, отвара се развојно окружење, које је видљиво не у прегледачу, већ у посебном прозору.

Ово окружење је занимљиво и за децу и за почетнике јер можете код да унесете ручно или користите графички уређивач заснован на програмском језику Сцратцх. Да бисте то учинили, кликните на икону на коју стрелица указује.

Након тога, десна страна екрана која ће се са шифром променити у свој други приказ:

Сучеље је интуитивно, на централном панелу одоздо на доле: отворите нову датотеку, сачувајте скицу, убаците је у микроконтролер.

Закључак

Еспруино плоче и слично су плоча са штампаним плочама са потребним прилозима и микроконтролером, са шиваним ЈаваСцрипт интерпретатором, који обрађује код и преводи његове команде у језик оних и нула директно током извођења. Док се налази у класичном облику, програм за микроконтролере се учитава у овај већ у облику машинског кода.

Овај приступ даје перформансе у многим задацима, попут Ардуина.

Преглед званичне линије Еспруино

Спецификације овог уређаја:

• 54к41 мм (пола кредитне картице);

• СТМ32Ф103РЦТ6 32-битни 72МХз АРМ Цортек М3 ЦПУ

• 256КБ Фласх, 48КБ РАМ-а;

• Мицро УСБ порт

• Распон улазног напона од 3,6 до 15В;

• Конектор за батерију (ЈСТ ПХР-2 2 Пин);

• Уграђени утор за СД картицу;

• Три ЛЕД (црвено зелена и плава);

• Платформе за инсталирање ХЦ-05 Блуетоотх модула;

• Удаљеност између рудника - 2,54 мм;

• 44 ГПИО пинова, од чега 26 ПВМ (ПВМ), 16 АДЦ (АДЦ), 3 УСАРТ-а, 2 СПИ, 2 И2Ц и 2 ДАЦ (ДАЦ);

• Подручје на плочи може се користити за повезивање више уређаја, као што су Ви-Фи модули, серво уређаји, прошириви на 14 излаза са струјом до 500 мА.

Изглед плоче и условна подела њених чворова на зоне

Многима се одбор можда чини непривлачан и непотпун, али ово је била само његова прва опција, а онда изгледају познатије и напредније. Пуцк.ЈС је минијатурна плоча у футроли, на плочи има Блуетоотх и инфрацрвени предајник.

Према информацијама са званичног сајта, његове техничке спецификације и карактеристике су следеће:

• Блуетоотх ниска енергија;

• Прединсталирани Еспруино ЈаваСцрипт интерпретер;

• Срце плоче је нРФ52832 СоЦ - 64МХз АРМ Цортек М4, 64кБ РАМ-а, 512кБ Фласх;

• 8 к 0,1 "ГПИО портови (укључујући ПВМ (ПВМ), СПИ, И2Ц, УАРТ, аналогни улаз);

• 9 к СМД ГПИО портови (укључујући ПВМ, СПИ, И2Ц, УАРТ);

• Перилица кућишта израђена од АБС пластике;

• Силиконски поклопац са кључем;

• МАГ3110 Магнетометар - троосни мерач магнетног поља;

• ИР предајник

• Термометар, сензор светлости и ниво акумулатора;

• Три ЛЕД (црвена, зелена и плава);

• Програмира се путем ЈС НФЦ ознаке.

• Пинови могу да примете додир по капацитету (принцип рада екрана осетљивих на паметне телефоне);

• Тежина 14 г;

• Величине пластичног кућишта: пречник 36мм, дебљина - 12.5мм;

• Димензије плоче: пречник 29 мм, дебљина 9 мм.

Демонстрација рада:

Следећа плоча је Еспруино Ви-Фи, као што и име говори, његова карактеристика је уграђени бежични модул за Ви-Фи.

Његове техничке карактеристике:

• Димензије плоче: 30к23 мм;

• Плоча има Мицро УСБ прикључак;

• 21 ГПИО: 8 аналогних улаза, 20 ПВМ, 1 серијски порт, 3 СПИ, 3 И2Ц;

• Плоча има 3 ЛЕД-ове, од којих су 2 програмиране од стране корисника, а 1 приказује Ви-Фи активност;

• Портови су компатибилни са Ардуином у погледу напона и подржавају сигнал од 5 Волта;

• 1 дугме;

• Уграђен на микроконтролеру СТМ32Ф411ЦЕУ6 32-битни 100МХз АРМ Цортек М4 ЦПУ;

• Меморија: 512кб фласх, 128кб РАМ;

• Ви-Фи комуникација са ЕСП8266 (802.11 б / г / н);

• РТЦ (сат у стварном времену са екстерним генератором).

• На плочи је уграђен стабилизатор 3.3В са струјом до 250 мА, подржава се напајање од 3,5 до 5 В.

• Тренутна потрошња у режиму мировања износи до 0,05 мА, што вам омогућава да радите 2,5 године на батерији од 2500мАх (мада је то више маркетиншки, али већа је вероватноћа да се батерија брже празни).

Демонстрација одбора:

Еспруино Пицо - микроконтролер за ЈаваСцрипт у УСБ стицк формату

Размотрићемо га у посебном одељку, пошто је најчешћи у Русији и иностранству, можда многи захваљујући компанији Амперка. Плоча је погодна за обуку и реализацију завршених пројеката, минијатурна плоча која се умеће директно у УСБ порт вашег рачунара за програмирање.

Спецификације:

• Димензије: 33к15 - узимајући у обзир УСБ утикач;

• 22 ГПИО порта, укључујући: 9 аналогних улаза, 21 ПВМ, 2 серијска (серијски портови), 3 СПИ, 3 И2Ц;

• ГПИО пинови подржавају нивое сигнала од 5 В, што вам омогућава комбиновање плоче са штитницима и уређајима за ардуино;

• Прикључак УСБ типа А је део плоче.

• Два ЛЕД-а и једно дугме за програмирање

• Уграђен на микроконтролеру СТМ32Ф401ЦДУ6 32-битни 84МХз АРМ Цортек М4 ЦПУ

• Меморија: флеш од 384кб, радна меморија 96кб

• Регулатор напона од 3,3 В 250мА је лемљен на плочи и омогућава му да се напаја од 3,5 до 16 В.

• У режиму мировања троши струју до 0,05 мА, а произвођач овде захтева 2,5 године рада од једне батерије на 2500мАх;

• Уграђени транзистор са ефектом поља за контролу струјних кругова.

Ово је најмања табла у линији. Дуж ивица су И / О портови. У овом случају слој за метализацију налази се на самим рупама и дуж самог краја штампане плоче.

Нагиб контакта је стандардни, омогућава вам лемљење стандардних ПЛС линија (то је назив који носе).

Детаљни преглед овог одбора:

Интернет продавница Амперка и њена линија плоча са Јавасцрипт-ом

Свиђало вам се то или не, али највећи популаризатор нетрадиционалног програмирања микроконтролера, нарочито у Јавасцрипт-у, јесте страница Амперка. Имају ИоуТубе канал где подучавају како да користе и програмирају своје производе, а такође показују и реализацију пројеката користећи сопствену линију плоча из микроконтролера.

Марка домаћег произвођача је ИСКРА ЈС, чије име гласи име језика о коме се говори. Његове техничке карактеристике:

• Микроконтролер: СТМ32Ф405РГ (32-битни АРМ Цортек М4);

• Табела: 168 МХз;

• Фласх меморија: 1024 кБ;

• СРАМ: 192 кБ;

• Називни радни напон: 3.3В;

• Препоручени улазни напон: 7–15 В или 3,6–12 В;

• Максимална струја са 5В сабирнице: 1000 мА;

• Максимална струја из 3.3В сабирнице: 300 мА (укључујући напајање микроконтролером);

• Максимална струја са пина или игле: 25 мА;

• Максимална укупна струја из пинова или пинова: 240 мА;

• Улази И / О опште намене: 26;

• Портови са ПВМ подршком: 22;

• АДЦ портови: 12 (12 бит);

• Портови са ДАЦ-ом: 2 (12 бит);

• Доступни хардверски интерфејси: 4 × УАРТ / Сериал, 3 × И²Ц / ТВИ, 2 × СПИ;

• Димензије: 69 × 53 мм.

Конструкцијски је плоча врло близу Ардуино Уно Р3 - то значи да за њу можете користити картице за проширење.Које занимљивости видимо у техничким спецификацијама? Упоредимо их са свим вашим омиљеним ардуином.

Различите су у погледу меморије и могућности, а свака ће наћи своју примену. Иако је ардуино у већини случајева пожељнији, јер се може купити за пар стотина рубаља, али варница није.

Амперка такође продаје микроконтролере и микрорачунари попут Распберри Пи, као и комплети за обуку за рад са њима. Постоји и линија картица за проширење микроконтролера, то су такозвани Троика модули. Направљени су у истој белој боји као и остали производи ове компаније.

Као и било који други штитник, и производи Амперке садрже штампану плочу као главну функционалну јединицу - сензор, преклопни уређај, мастер или актуатор и потребне прикључке на њему. Већ смо урадили груби преглед типичних модула за Ардуино - Најпопуларнији штитници за Ардуино, овде је све по аналогији. На веб локацији или у заједници Амперка можете пронаћи библиотеке за употребу са модулима са Искра ЈС или Ардуино.

Међу три модула постоје:

• Јоистицк

• Енцодер

• Модул са релејем;

• Картице за проширење лука (Троика-штит);

• Акцелерометри и други сензори положаја;

• Сензори светлости, близине, струје, температуре, Халл, бука, гас, алкохол и друге ствари;

• Пријемници за читање НФЦ ознака;

• Опрема за управљање мотором (Х-мостови, возачи) и још много тога.

У продаји се налази занимљив комплет за почетнике "ИОДО".

Посебна реч о једној ставци у конфигурацији је # конструктор. Ово су делови за састављање кућишта и носећи делови ваших конструкција, повезани су као дечји дизајнер и омогућавају вам да направите нормално стабилан распоред са могућношћу сигурног ношења, као и решење по кључу за свакодневну употребу.

Успут, можете саставити комплет за тренинг, а књижица за обуку из комплета доступна је на званичној веб локацији у електронском облику и бесплатно доступна.

Закључак

Да бисте програмирали микроконтролере у ЈаваСцрипту, једноставно је потребно да на свој узорак инсталирате одговарајућу љуску. Међутим, нема свака копија одговарајућег управљачког софтвера, ипак се популарни уређаји могу наћи на тематским форумима. На пример, на микрорачунару ББЦ Мицро: бит, процес рада са околином је приказан у следећем видеу, а инсталација се изводи у само неколико корака.

Да ли је потребан јавасцрипт на микроконтролерима? Апсолутно да! За већину аматерских задатака, домаћи радници не требају тачност или брзину одговора, а за бројне професионалне задатке довољне су могућности таквих платформи. Такав приступ програмирању омогућава практично развијање уређаја без проучавања структуре и команди микроконтролера. Али у класичној методи програмирања требало је узети у обзир бројне ствари, попут различитих врста променљивих, меморијских адреса и тако даље.