תכנות ויזואלי עבור Sonoff Basic

מאמר על איך ליצור בקר לוגי ניתן לתכנות ממכשיר סיני זול. מכשיר כזה ימצא את השימוש שלו הן באוטומציה ביתית והן כשיעורים מעשיים במדעי המחשב בבית הספר.
לעיון, כברירת מחדל, תוכנית Sonoff Basic עובדת עם אפליקציה סלולרית דרך שירות ענן סיני; לאחר השינוי המוצע, כל אינטראקציה נוספת עם מכשיר זה תתאפשר בדפדפן.

סעיף I. חיבור Sonoff לשירות MGT24

שלב 1: צור לוח בקרה

הרשמה באתר mgt24 (אם עדיין לא רשום) והיכנס באמצעות חשבונך.
כניסה

כדי ליצור לוח בקרה למכשיר חדש, לחץ על כפתור "+".
דוגמה ליצירת פאנל

לאחר יצירת החלונית, היא תופיע ברשימת החלוניות שלך.

בכרטיסייה "הגדרות" של הפאנל שנוצר, מצא את השדות "מזהה מכשיר" ו"מפתח הרשאה"; בעתיד, מידע זה יידרש בעת הגדרת מכשיר Sonoff.
דוגמה לשונית

שלב 2. הבזק מחדש את המכשיר

שימוש בכלי השירות XTCOM_UTIL להוריד את הקושחה PLC Sonoff Basic למכשיר, לשם כך תזדקק לממיר USB-TTL. כאן הוראה и הדרכה וידאו.

שלב 3. הגדרת מכשיר

הפעילו חשמל למכשיר, לאחר שהנורית נדלקת, לחץ על הכפתור והחזק אותו לחוץ עד שהנורית מתחילה להבהב מעת לעת באופן שווה.
ברגע זה תופיע רשת Wi-Fi חדשה בשם "PLC Sonoff Basic", חבר את המחשב שלך לרשת זו.
הסבר על חיווי LED

חיווי LED
מצב מכשיר

הבהוב כפול תקופתי
אין חיבור לראוטר

זורח ברציפות
נוצר חיבור עם הנתב

מדים תקופתיים מהבהבים
מצב נקודת גישה Wi-Fi

כָּבוּי
אין ספק כוח

פתחו דפדפן אינטרנט והזן את הטקסט "192.168.4.1" בשורת הכתובת, עבור לדף הגדרות הרשת של המכשיר.

מלא את השדות באופן הבא:

• "שם רשת" ו"סיסמה" (כדי לקשר את המכשיר לנתב ה-Wi-Fi הביתי שלך).
• "זיהוי מכשיר" ו"מפתח הרשאה" (כדי לאשר את המכשיר בשירות MGT24).

דוגמה להגדרת פרמטרי רשת של המכשיר

שמור את ההגדרות והפעל מחדש את המכשיר.
כאן הדרכה וידאו.

שלב 4. חיבור חיישנים (אופציונלי)

הקושחה הנוכחית תומכת בעד ארבעה חיישני טמפרטורה ds18b20. כאן הדרכה וידאו להתקנת חיישנים. ככל הנראה, שלב זה יהיה הקשה ביותר, שכן הוא ידרוש זרועות ישרות ומלחם.

סעיף II. תכנות ויזואלי

שלב 1: צור סקריפטים

משמש כסביבת תכנות באופן חסום, קל ללמוד את הסביבה, כך שאינך צריך להיות מתכנת כדי ליצור סקריפטים פשוטים.

הוספתי בלוקים מיוחדים לכתיבה וקריאה של פרמטרים של מכשירים. כל פרמטר נגיש לפי שם. עבור פרמטרים של מכשירים מרוחקים, נעשה שימוש בשמות מורכבים: "parameter@device".
רשימה נפתחת של אפשרויות

תרחיש דוגמה להפעלה וכיבוי מחזורית של העומס (1 הרץ):


דוגמה לסקריפט המסנכרן את הפעולה של שני מכשירים נפרדים. כלומר, הממסר של מכשיר היעד חוזר על פעולת הממסר של המכשיר המרוחק.


תרחיש לתרמוסטט (ללא היסטרזיס):


כדי ליצור סקריפטים מורכבים יותר, אתה יכול להשתמש במשתנים, לולאות, פונקציות (עם ארגומנטים) ומבנים אחרים. אני לא אתאר את כל זה בפירוט כאן; יש כבר די הרבה ברשת. חומר חינוכי על Blockly.

שלב 2: סדר התסריטים

התסריט פועל ברציפות, וברגע שהוא מגיע לסופו, הוא מתחיל מחדש. במקרה זה, ישנם שני בלוקים שיכולים להשהות זמנית את הסקריפט, "עיכוב" ו"השהיה".
בלוק "השהיה" משמש להשהיות של אלפיות שנייה או מיקרו שנייה. בלוק זה שומר בקפדנות על מרווח הזמן, וחוסם את פעולת המכשיר כולו.
בלוק "השהיה" משמש לעיכובים שניים (או פחות), והוא אינו חוסם את ביצוע תהליכים אחרים במכשיר.
אם התסריט עצמו מכיל לולאה אינסופית, שגוף שלה אינו מכיל "השהיה", המתורגמן יוזם באופן עצמאי הפסקה קצרה.
אם מחסנית הזיכרון שהוקצתה נגמרה, המתורגמן יפסיק לבצע סקריפט רעב שכזה (היזהר עם פונקציות רקורסיביות).

שלב 3: איתור באגים בסקריפטים

כדי לנפות באגים בסקריפט שכבר נטען למכשיר, אתה יכול להפעיל מעקב אחר תוכנית צעד אחר צעד. זה יכול להיות שימושי ביותר כאשר ההתנהגות של התסריט התבררה כשונה ממה שהתכוון המחבר. במקרה זה, המעקב מאפשר למחבר למצוא במהירות את מקור הבעיה ולתקן את השגיאה בסקריפט.

תרחיש לחישוב פקטורי במצב ניפוי באגים:


כלי ניפוי הבאגים פשוט מאוד ומורכב משלושה כפתורים עיקריים: "התחל", "צעד אחד קדימה" ו"עצור" (בואו לא נשכח גם ממצב ניפוי "כניסה" ו"יציאה"). בנוסף למעקב שלב אחר שלב, ניתן להגדיר נקודת עצירה בכל בלוק (על ידי לחיצה על הבלוק).
כדי להציג את הערכים הנוכחיים של פרמטרים (חיישנים, ממסרים) בצג, השתמש בבלוק "הדפס".
כאן סרטון סקירה לגבי השימוש באגים.

מדור לסקרנים. מה יש מתחת למכסה המנוע?

על מנת שהסקריפטים יעבדו על מכשיר היעד פותחו מתורגמן בתים ו-assembler עם 38 הוראות. לקוד המקור של Blockly יש מחולל קוד מיוחד מובנה הממיר בלוקים ויזואליים להוראות הרכבה. לאחר מכן, תוכנית האסמבלר הזו מומרת לקוד בתים ומועברת למכשיר לצורך ביצוע.
הארכיטקטורה של מכונה וירטואלית זו די פשוטה ואין טעם לתאר אותה; באינטרנט תמצאו מאמרים רבים על עיצוב המכונות הווירטואליות הפשוטות ביותר.
בדרך כלל אני מקצה 1000 בתים לערימה של המחשב הווירטואלי שלי, וזה מספיק כדי לחסוך. כמובן, רקורסיות עמוקות יכולות למצות כל ערימה, אבל לא סביר שיהיו להן שימוש מעשי.

קוד הבתים המתקבל הוא די קומפקטי. כדוגמה, קוד הבתים לחישוב אותו פקטוריאלי הוא 49 בתים בלבד. זוהי צורתו החזותית:


וזו תוכנית האסמבלר שלו:

shift -1
ldi 10
call factorial, 1
print
exit
:factorial
ld_arg 0
ldi 1
gt
je 8
ld_arg 0
ld_arg 0
ldi 1
sub
call factorial, 1
mul
ret
ldi 1
ret

אם לצורת ההרכבה של הייצוג אין ערך מעשי, הכרטיסייה "javascrit", להיפך, נותנת מראה מוכר יותר מאשר בלוקים חזותיים:

function factorial(num) {
  if (num > 1) {
    return num + factorial(num - 1);
  }
  return 1;
}

window.alert(factorial(10));

לגבי ביצועים. כשהרצתי את סקריפט הבזק הפשוט ביותר, קיבלתי גל מרובע של 47 קילו-הרץ על מסך האוסילוסקופ (במהירות שעון מעבד של 80 מגה-הרץ).

אני חושב שזו תוצאה טובה, לפחות המהירות הזו היא כמעט פי עשרה מהמהירות לואה и אספרואינו.

החלק האחרון

לסיכום, אגיד שהשימוש בסקריפטים מאפשר לנו לא רק לתכנת את ההיגיון של הפעולה של מכשיר נפרד, אלא גם מאפשר לחבר מספר מכשירים למנגנון אחד, שבו מכשירים מסוימים משפיעים על התנהגותם של אחרים.
אני גם מציין שהשיטה שנבחרה לאחסון סקריפטים (ישירות במכשירים עצמם, ולא בשרת) מפשטת את המעבר של מכשירים שכבר עובדים לשרת אחר, למשל לפטל ביתי, כאן הוראה.

זה הכל, אשמח לשמוע עצות וביקורת בונה.

מקור: www.habr.com