Sonoff Basic을 위한 시각적 프로그래밍

저렴한 중국 장치에서 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러를 만드는 방법에 대한 기사입니다. 이러한 장치는 홈 자동화와 학교 컴퓨터 과학의 실습 수업 모두에서 사용할 수 있습니다.
참고로 Sonoff Basic 프로그램은 기본적으로 중국 클라우드 서비스를 통해 모바일 애플리케이션과 함께 작동하며 제안된 수정 후에는 이 장치와의 모든 추가 상호 작용이 브라우저에서 가능해집니다.

섹션 I. Sonoff를 MGT24 서비스에 연결

1단계: 제어판 만들기

사이트에 등록 mgt24 (아직 등록하지 않은 경우) 계정을 사용하여 로그인하세요.
로그인

새 장치에 대한 제어판을 만들려면 “+” 버튼을 클릭하세요.
패널 생성 예

패널이 생성되면 패널 목록에 표시됩니다.

생성된 패널의 "설정" 탭에서 "장치 ID" 및 "인증 키" 필드를 찾으십시오. 향후 Sonoff 장치를 설정할 때 이 정보가 필요합니다.
탭 예

2단계. 장치를 다시 플래시하세요.

유틸리티 사용 XTCOM_UTIL 펌웨어 다운로드 PLC Sonoff 기본 장치에 연결하려면 USB-TTL 변환기가 필요합니다. 여기 교수 и 비디오 교육.

3단계. 장치 설정

장치에 전원을 공급하고 LED가 켜진 후 LED가 주기적으로 고르게 깜박이기 시작할 때까지 버튼을 길게 누릅니다.
이 순간 "PLC Sonoff Basic"이라는 새로운 Wi-Fi 네트워크가 나타나고 컴퓨터를 이 네트워크에 연결합니다.
LED 표시 설명

LED 표시
장치 상태

주기적으로 이중 깜박임
라우터에 연결되어 있지 않습니다

끊임없이 빛난다
라우터와 연결이 설정되었습니다.

주기적인 균일 깜박임
Wi-Fi 액세스 포인트 모드

꺼진
전원 공급 장치 없음

인터넷 브라우저를 열고 주소 표시줄에 "192.168.4.1"이라는 텍스트를 입력한 후 장치의 네트워크 설정 페이지로 이동하세요.

다음과 같이 필드를 채우십시오.

• "네트워크 이름" 및 "비밀번호"(기기를 가정용 Wi-Fi 라우터에 연결하기 위해).
• "장치 ID" 및 "인증 키"(MGT24 서비스에서 장치를 인증하기 위해).

장치 네트워크 매개변수 설정 예

설정을 저장하고 장치를 재부팅하십시오.
여기에 비디오 교육.

4단계. 센서 연결(옵션)

현재 펌웨어는 최대 18개의 ds20bXNUMX 온도 센서를 지원합니다. 여기 비디오 교육 센서 설치용. 분명히 이 단계는 직선 팔과 납땜 인두가 필요하기 때문에 가장 어려울 것입니다.

섹션 II. 시각적 프로그래밍

1단계: 스크립트 생성

프로그래밍 환경으로 사용됨 막연하게, 환경은 배우기 쉽기 때문에 간단한 스크립트를 작성하기 위해 프로그래머가 될 필요는 없습니다.

장치 매개변수를 쓰고 읽기 위한 특수 블록을 추가했습니다. 모든 매개변수는 이름으로 액세스됩니다. 원격 장치의 매개변수에는 "parameter@device"라는 복합 이름이 사용됩니다.
옵션 드롭다운 목록

부하를 켜고 끄는 주기(1Hz)에 대한 예제 시나리오:


두 개의 개별 장치의 작동을 동기화하는 스크립트의 예입니다. 즉, 타겟 장치의 릴레이는 원격 장치의 릴레이 동작을 반복한다.


온도 조절기 시나리오(히스테리시스 없음):


더 복잡한 스크립트를 생성하려면 변수, 루프, 함수(인수 포함) 및 기타 구성을 사용할 수 있습니다. 여기서는 이 모든 것을 자세히 설명하지 않겠습니다. 이미 인터넷에 꽤 많은 내용이 있습니다. Blockly에 관한 교육 자료.

2단계: 스크립트 순서

스크립트는 지속적으로 실행되며 끝에 도달하자마자 다시 시작됩니다. 이 경우 스크립트를 일시적으로 일시중지할 수 있는 블록은 “delay”와 “pause” 두 가지가 있습니다.
"지연" 블록은 밀리초 또는 마이크로초 지연에 사용됩니다. 이 블록은 시간 간격을 엄격하게 유지하여 전체 장치의 작동을 차단합니다.
"pause" 블록은 두 번째(또는 그 이하) 지연에 사용되며 장치의 다른 프로세스 실행을 차단하지 않습니다.
스크립트 자체에 무한 루프가 포함되어 있고 본문에 "일시 중지"가 포함되어 있지 않은 경우 인터프리터는 독립적으로 짧은 일시 중지를 시작합니다.
할당된 메모리 스택이 고갈되면 인터프리터는 전력을 많이 소모하는 스크립트 실행을 중지합니다(재귀 함수에 주의하세요).

3단계: 스크립트 디버깅

이미 장치에 로드된 스크립트를 디버깅하려면 프로그램 추적을 단계별로 실행할 수 있습니다. 이는 스크립트의 동작이 작성자의 의도와 다른 것으로 판명될 때 매우 유용할 수 있습니다. 이 경우 추적을 통해 작성자는 문제의 원인을 빠르게 찾고 스크립트의 오류를 수정할 수 있습니다.

디버그 모드에서 계승 계산 시나리오:


디버그 도구는 매우 간단하며 "시작", "한 단계 앞으로" 및 "중지"라는 세 가지 주요 버튼으로 구성됩니다(디버그 모드 "입력" 및 "종료"도 잊지 마세요). 단계별 추적 외에도 블록을 클릭하여 모든 블록에 중단점을 설정할 수 있습니다.
모니터에 매개변수(센서, 릴레이)의 현재 값을 표시하려면 "인쇄" 블록을 사용하십시오.
여기에 개요 비디오 디버거 사용에 대해.

호기심을 위한 섹션. 후드 아래에는 무엇이 있나요?

스크립트가 대상 장치에서 작동하기 위해 바이트코드 인터프리터와 38개의 명령어가 있는 어셈블러가 개발되었습니다. Blockly의 소스 코드에는 시각적 블록을 어셈블리 지침으로 변환하는 특수 코드 생성기가 내장되어 있습니다. 이어서 이 어셈블러 프로그램은 바이트코드로 변환되어 실행을 위해 장치로 전송됩니다.
이 가상 머신의 아키텍처는 매우 간단하며 설명할 특별한 요점이 없습니다. 인터넷에서 가장 간단한 가상 머신 설계에 대한 많은 기사를 찾을 수 있습니다.
나는 보통 가상 머신의 스택에 1000바이트를 할당하는데, 이는 여유있게 사용하기에 충분합니다. 물론, 깊은 ​​재귀는 모든 스택을 소진시킬 수 있지만 실제로 사용할 가능성은 거의 없습니다.

결과 바이트코드는 매우 간결합니다. 예를 들어, 동일한 계승을 계산하는 바이트코드는 49바이트에 불과합니다. 시각적 형태는 다음과 같습니다.


그리고 이것은 그의 어셈블러 프로그램입니다:

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

표현의 어셈블리 형식에 실질적인 가치가 없으면 반대로 "javascrit" 탭이 시각적 블록보다 더 친숙한 모양을 제공합니다.

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

window.alert(factorial(10));

성능에 관해서. 가장 간단한 플래셔 스크립트를 실행했을 때 오실로스코프 화면에 47kHz 구형파가 나타났습니다(프로세서 클럭 속도 80MHz).

나는 이것이 좋은 결과라고 생각합니다. 적어도 이 속도는 것보다 거의 XNUMX배 빠릅니다. 루아 и 에스프루이노.

마지막 부분

요약하면, 스크립트를 사용하면 별도의 장치 작동 논리를 프로그래밍할 수 있을 뿐만 아니라 일부 장치가 다른 장치의 동작에 영향을 미치는 단일 메커니즘에 여러 장치를 연결할 수도 있습니다.
또한 선택한 스크립트 저장 방법(서버가 아닌 장치 자체에 직접)은 이미 작동 중인 장치를 다른 서버(예: 가정용 Raspberry)로 전환하는 것을 단순화합니다. 교수.

그게 다야, 조언과 건설적인 비판을 듣고 기뻐할 것입니다.

출처 : habr.com