Несмотря на огромное количество устройств на базе микроконтроллеров, созданных на волне успеха Arduino, считаные единицы из них имеют форм-фактор обычной флешки, подходящий для непосредственного включения в разъем USB компьютера (USB Type-A). Один из наиболее любопытных их представителей — Espruino Pico.

Вообще говоря, Espruino — это несколько вариантов микроконтроллерных устройств, в которых прошит встроенный интерпретатор JavaScript. Espruino Pico — самое миниатюрное из них. Оригинальный интерпретатор JavaScript, используемый в Espruino, предназначен для быстрой разработки на устройствах с ограниченными процессорными ресурсами. Есть его версии для целого перечня платформ, начиная с ESP8266 и до Raspberry Pi.

Для Espruino существует большое число готовых подгружаемых модулей для самого разнообразного периферийного оборудования, совместимого с экосистемой Arduino (см. раздел модули на сайте Espruino) и инструкций по его подключению (в разделе инструкций и примеров). Есть официальный форум.

 

История Espruino

Платформа Espruino — не самый молодой проект. Первые публичные упоминания о ней датируются еще 2012-м, и в 2013-м была проведена успешная кампания на Kickstarter по сбору средств на развитие проекта. Ее успех позволил в конце 2014 года провести следующую кампанию, на проект более компактной версии под названием Espruino Pico в форм-факторе размером в половину обычной флешки.

 

Характеристики Espruino Pico

  • Espruino Pico — самая миниатюрная из плат Espruino, ее размеры 3,3 × 1,5 см.
  • На контакты платы выведено 22 порта ввода-вывода общего назначения, в том числе девять аналоговых входов, 21 с поддержкой ШИМ (PWM), два последовательных порта, три порта SPI, три порта I2C; все GPIO могут работать с 5 В (что важно для совместимости с модулями, разработанными для Arduino).
  • Встроенный разъем USB Type-A позволяет включать устройство непосредственно в USB-порт компьютера без дополнительных кабелей аналогично обычной флешке.
  • Два встроенных светодиода и одна кнопка позволяют реализовать минимальное управление устройством без внешних компонентов.
  • 32-битный процессор ARM Cortex M4 84 МГц — STM32F401CDU6.
  • 384 Кбайт флеш-памяти, 96 Кбайт ОЗУ.
  • Встроенный регулятор напряжения 3,3 В 250 мА, работающий в диапазоне от 3,5 до 16 В, позволяет подключать внешний аккумулятор без дополнительных компонентов.
  • Потребляемый ток в режиме сна: < 0,05 мА — более двух с половиной лет от батареи 2500 мА ∙ ч.
  • Встроенный полевой транзистор для управления цепями с высоким рабочим током.

WARNING

Все примеры кода предназначены исключительно для образовательных целей. Данное решение обладает пониженным уровнем безопасности, секретный ключ хранится на устройстве в открытом виде. Не используй этот код в критически важных системах. Применяй для авторизации промышленно выпускаемые устройства.

 

Быстрый старт

Для Windows тебе, скорее всего, понадобится установить драйвер виртуального COM-порта.

Под Linux нужно будет сделать следующее: копируем файл 45-espruino.rules в /etc/udev/rules.d, перегружаем правила командой sudo udevadm control --reload-rules и проверяем командой groups, что текущий пользователь входит в группу plugdev. Если это не так, исправляем командой sudo adduser $USER plugdev.

На Mac никаких дополнительных манипуляций потребоваться не должно. Устанавливаем среду Espruino Web IDE из Chrome Web Store.


Рабочая область Espruino Web IDE разделена на две части. В левой расположено окно консоли, в правой — редактор. Нажав на символ </>, редактор можно переключить в графический режим, основанный на среде Blockly, аналогичной Scratch, что может подойти начинающим.


Для подключения к плате необходимо нажать на желтую иконку с разъемом в верхнем левом углу окна. Будет выведен запрос на выбор порта.


При успешном подключении будет выведено приглашение консоли Espruino:

Connected
>
>

Проверим работоспособность вводом 1+2:

>1+2
=3
>
 

Обновление прошивки

Если доступно обновление прошивки, в правом верхнем углу появится соответствующая иконка. При нажатии на эту иконку запустится мастер обновления, который пошагово проинструктирует, что нужно сделать для обновления прошивки.

 

Загрузка первой программы в Espruino — управление встроенными светодиодами

Следующий шаг стандартный — «помигать светодиодом». Для этого в правой части среды разработки уже есть готовый код:

var on = false;
setInterval(function() {
  on = !on;
  LED1.write(on);
}, 500);

Единственное, что можно прокомментировать в этих строках, — это использование встроенного объекта LED1, представляющего собой экземпляр специального класса Pin, который предназначен для управления портами ввода-вывода. В данном случае метод write используется для задания уровня на выходе порта (логические ноль/единица), к которому подключен красный светодиод, установленный на плате.

Нажмем на иконку «Send to Espruino».


Через мгновение в консоль будет выведен лого и замигает красный светодиод:

 _____                 _
|   __|___ ___ ___ _ _|_|___ ___
|   __|_ -| . |  _| | | |   | . |
|_____|___|  _|_| |___|_|_|_|___|
          |_| http://espruino.com
 1v94 Copyright 2016 G.Williams
>
=undefined
>

Для отключения функции setInterval() можно ввести в консоли clearInterval().

LED, LED1 и B2 (номер контакта микроконтроллера, к которому подключен светодиод) соответствуют красному светодиоду, LED2 и B12 (он подключен к контакту B12) — зеленому. Адресовать светодиоды можно и с помощью номеров контактов, к которым они подключены: B2 эквивалентно LED и LED1, B12LED2.

Можно воспользоваться и хорошо знакомой ардуинщикам функцией digitalWrite():

digitalWrite(LED2, 1)

Есть возможность изменить состояние на заданный период функцией digitalPulse():

digitalPulse(LED1, 1, 50);

Или задать целую последовательность:

digitalPulse(LED1, 1, [50,200,50]);

Порты, к которым подключены светодиоды, смонтированные на плате, не поддерживают режим широтно-импульсной модуляции (ШИМ), или Pulse-Width Modulation (PWM), и попытка изменить их яркость, записав что-то в эти порты функцией analogWrite(), приведет к ошибке. Но управление яркостью светодиодов все-таки возможно с помощью встроенного режима программной эмуляции ШИМ:

analogWrite(B2, 0.1, {soft:true});

Более того, можно одновременно с этим задать периодическое включение и отключение:

analogWrite(LED2, 0.1, { soft: true, freq: 16 });
 

Отработка нажатий на встроенную кнопку

Прочитать состояние кнопки позволяет функция digitalRead():

>digitalRead(BTN)
=0

Мониторить состояние кнопки можно, периодически считывая ее состояние с помощью setInterval(), однако более корректным будет использование функции watch():

clearWatch();      // Удалить старые триггеры (если были)
setWatch(          // Задать новый триггер (watch)
  function(e) {    // Callback при срабатывании триггера
                   // e.state — состояние кнопки
    digitalPulse(LED1, 1, 50);
  },
  BTN,             // Мониторим состояние встроенной кнопки
  {                // Параметры триггера
    repeat: true,  // Мониторить многократно
    debounce : 50, // Предотвращение дребезга контактов (в миллисекундах)
    // edge: "rising",  // Срабатывать только при нажатии
    // edge: "falling", // Срабатывать только при отпускании
    edge: "both",       // Срабатывать как при нажатии, так и при отпускании
  }
);
 

Режим HID, эмуляция клавиатуры

Espruino поддерживает работу через USB в режиме HID (Human Interface Device), что позволяет эмулировать клавиатуру, мышь или планшет (подробнее — здесь).

Для эмуляции USB-клавиатуры необходимо подключить внешний модуль USBKeyboard. Введем в правой части окна в текстовом редакторе:

const kb = require("USBKeyboard");

LED1.write(1);
kb.type('HELLO, ', () =>
  kb.setModifiers(kb.MODIFY.SHIFT, () =>
    kb.type('WORLD', () =>
      kb.setModifiers(0, () =>
        kb.tap(kb.KEY.ENTER, () =>
          LED1.write(0)
        )
      )
    )
  )
);

Espruino Web IDE определит, что используется внешний модуль, и произведет его поиск в подкаталоге modules каталога проекта (его предварительно необходимо задать в настройках) и в каталоге https://www.espruino.com/modules/ на сайте Espruino, минифицирует его (в соответствии с настройками), затем вместе с текстом программы загрузит в Espruino. Можно указать не только имя модуля, можно указать URL файла с его исходным текстом, в этом случае модуль будет загружен с указанного ресурса.

Продолжение доступно только подписчикам

Вариант 1. Оформи подписку на «Хакер», чтобы читать все материалы на сайте

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта. Мы принимаем оплату банковскими картами, электронными деньгами и переводами со счетов мобильных операторов. Подробнее о подписке

Вариант 2. Купи один материал

Заинтересовала информация, но нет возможности оплатить подписку? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: этот способ покупки доступен только для материалов, опубликованных более двух месяцев назад.


1 комментарий

  1. ge0gr4f

    24.05.2018 at 22:48

    Интересно! Espruino — отличный способ приобщиться к миру микроконтроллеров 🙂

Оставить мнение

Check Also

Эхо кибервойны. Как NotPetya чуть не потопил крупнейшего морского перевозчика грузов

Российское кибероружие, построенное на утекших у АНБ эксплоитах, маскировалось под вирус-в…