Sonoff Basic のビジュアル プログラミング

安価な中華製デバイスからプログラマブル ロジック コントローラーを作成する方法に関する記事。 このようなデバイスは、ホームオートメーションと学校のコンピューターサイエンスの実践的な授業の両方で使用されるでしょう。
参考までに、デフォルトでは、Sonoff Basic プログラムは中国のクラウド サービスを通じてモバイル アプリケーションと連携しますが、提案された変更後は、このデバイスとのすべての対話がブラウザで可能になります。

セクション I. Sonoff を MGT24 サービスに接続する

ステップ 1: コントロール パネルを作成する

サイトに登録する mgt24 (まだ登録していない場合)、アカウントを使用してログインします。
ログイン

新しいデバイスのコントロール パネルを作成するには、「+」ボタンをクリックします。
パネル作成例

パネルが作成されると、パネルのリストに表示されます。

作成したパネルの「セットアップ」タブで、「デバイス ID」および「認証キー」フィールドを見つけます。この情報は、将来、Sonoff デバイスをセットアップするときに必要になります。
タブの例

ステップ 2. デバイスを再フラッシュする

ユーティリティの使用 XTCOM_UTIL ファームウェアをダウンロードする PLC Sonoff Basic デバイスに接続するには、USB-TTL コンバータが必要です。 ここ 命令 и ビデオ指導.

ステップ 3. デバイスのセットアップ

デバイスに電源を投入し、LED が点灯したらボタンを押し、LED が定期的に均等に点滅し始めるまで押し続けます。
この時点で、「PLC Sonoff Basic」という新しい Wi-Fi ネットワークが表示されるので、コンピューターをこのネットワークに接続します。
LED表示の説明

LED表示
デバイスの状態

周期的な二重点滅
ルーターに接続されていません

継続的に輝きます
ルーターとの接続が確立されました

定期的な均一な点滅
Wi-Fiアクセスポイントモード

消えた
電源がありません

インターネット ブラウザを開き、アドレス バーに「192.168.4.1」というテキストを入力し、デバイスのネットワーク設定の設定ページに移動します。

次のようにフィールドに入力します。

• 「ネットワーク名」と「パスワード」（デバイスを自宅のWi-Fiルーターにリンクするため）。
• 「デバイス ID」と「認証キー」（MGT24 サービスでデバイスを認証するため）。

デバイスのネットワークパラメータの設定例

設定を保存し、デバイスを再起動します。
それは ビデオ指導.

ステップ 4. センサーの接続 (オプション)

現在のファームウェアは、最大 18 つの ds20bXNUMX 温度センサーをサポートしています。 ここ ビデオ指導 センサーの取り付けに。 まっすぐな腕とはんだごてが必要になるため、このステップが最も難しいようです。

セクション II。 ビジュアルプログラミング

ステップ 1: スクリプトを作成する

プログラミング環境として使用 ブロック状、環境は簡単に学習できるため、簡単なスクリプトを作成するためにプログラマーである必要はありません。

デバイスパラメータの書き込みと読み取りのための特殊なブロックを追加しました。 すべてのパラメータには名前によってアクセスします。 リモートデバイスのパラメータには、「parameter@device」という複合名が使用されます。
オプションのドロップダウン リスト

負荷のオンとオフを周期的に切り替えるシナリオの例 (1Hz):


XNUMX つの別々のデバイスの操作を同期するスクリプトの例。 すなわち、ターゲット機器の中継器は、リモート機器の中継器の動作を繰り返す。


サーモスタットのシナリオ (ヒステリシスなし):


より複雑なスクリプトを作成するには、変数、ループ、関数 (引数付き)、およびその他の構成要素を使用できます。 ここでは詳しく説明しませんが、ネット上にはすでにたくさんの情報が存在します。 Blockly に関する教育資料.

ステップ 2: スクリプトの順序

スクリプトは継続的に実行され、終了に達するとすぐに再開されます。 この場合、スクリプトを一時的に停止できるブロックは「遅延」と「一時停止」の XNUMX つです。
「遅延」ブロックは、ミリ秒またはマイクロ秒の遅延に使用されます。 このブロックは時間間隔を厳密に維持し、デバイス全体の動作をブロックします。
「一時停止」ブロックは XNUMX 回目 (またはそれ以下) の遅延に使用され、デバイス内の他のプロセスの実行をブロックしません。
スクリプト自体に無限ループが含まれており、その本体に「一時停止」が含まれていない場合、インタプリタは独立して短い一時停止を開始します。
割り当てられたメモリ スタックが使い果たされると、インタープリタはそのような電力を大量に消費するスクリプトの実行を停止します (再帰関数には注意してください)。

ステップ 3: スクリプトのデバッグ

すでにデバイスにロードされているスクリプトをデバッグするには、プログラム トレースを段階的に実行できます。 これは、スクリプトの動作が作成者が意図したものと異なることが判明した場合に非常に役立ちます。 この場合、トレースにより、作成者は問題の原因を迅速に見つけて、スクリプト内のエラーを修正できます。

デバッグ モードで階乗を計算するシナリオ:


デバッグ ツールは非常にシンプルで、「開始」、「一歩進む」、「停止」という XNUMX つの主要なボタンで構成されています (デバッグ モードの「開始」と「終了」も忘れないでください)。 ステップバイステップのトレースに加えて、（ブロックをクリックすることで）任意のブロックにブレークポイントを設定できます。
パラメータ（センサー、リレー）の現在値をモニターに表示するには、「print」ブロックを使用します。
それは 概要ビデオ デバッガの使い方について。

好奇心旺盛な人向けのセクション。 ボンネットの下には何があるのでしょうか？

スクリプトがターゲット デバイス上で動作するために、バイトコード インタプリタと 38 命令を備えたアセンブラが開発されました。 Blockly のソース コードには、ビジュアル ブロックをアセンブリ命令に変換する特殊なコード ジェネレーターが組み込まれています。 その後、このアセンブラプログラムはバイトコードに変換され、デバイスに転送されて実行されます。
この仮想マシンのアーキテクチャは非常に単純であり、特に説明する必要はありません。インターネット上には、最も単純な仮想マシンの設計に関する記事が数多く見つかります。
通常、仮想マシンのスタックには 1000 バイトを割り当てますが、これは十分な余裕です。 もちろん、深い再帰はスタックを使い果たす可能性がありますが、実際に使用される可能性はほとんどありません。

結果のバイトコードは非常にコンパクトになります。 たとえば、同じ階乗を計算するためのバイトコードはわずか 49 バイトです。 これはその視覚的な形式です。


そして、これが彼のアセンブラ プログラムです。

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

アセンブリ形式の表現に実際的な価値がない場合は、逆に、「javascrit」タブの方がビジュアル ブロックよりも親しみやすい外観になります。

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

window.alert(factorial(10));

性能に関しては。 最も単純なフラッシャー スクリプトを実行すると、オシロスコープの画面に 47 kHz の方形波が表示されました (プロセッサ クロック速度 80 MHz)。

これは良い結果だと思います。少なくともこの速度は、 Luaの и エスプルイーノ.

最後の部分

要約すると、スクリプトを使用すると、個別のデバイスの動作ロジックをプログラムできるだけでなく、複数のデバイスを XNUMX つのメカニズムに接続して、一部のデバイスが他のデバイスの動作に影響を与えることも可能になります。
また、スクリプトを保存する選択された方法 (サーバーではなくデバイス自体に直接) により、既に動作しているデバイスを別のサーバー (たとえば、家庭用 Raspberry など) に切り替えることが簡単になることにも注意してください。 命令.

以上です。アドバイスや建設的な批判をいただければ幸いです。

出所： habr.com