Espruino Pico. Учимся программировать

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.

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 Crome 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, B12 — LED2.

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
  }
);

Продолжение см. на источнике: https://xakep.ru/2017/12/11/espruino-pico/