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 статьи доступно только подписчикам

Cтатьи из последних выпусков журнала можно покупать отдельно только через два месяца после публикации. Чтобы читать эту статью, необходимо купить подписку.

Подпишись на журнал «Хакер» по выгодной цене!

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

Оставить мнение

Check Also

Десятка быстрых. Выбираем консольный софт для повседневных нужд

И вновь на страницах нашего журнала рубрика «Кто самый большой гик на планете». В этот раз…