Článok o tom, ako vytvoriť programovateľný logický radič z lacného čínskeho zariadenia. Takéto zariadenie nájde svoje využitie ako v domácej automatizácii, tak aj ako praktické hodiny školskej informatiky.
Pre informáciu, program Sonoff Basic štandardne pracuje s mobilnou aplikáciou prostredníctvom čínskej cloudovej služby, po navrhovanej úprave bude všetka ďalšia interakcia s týmto zariadením možná v prehliadači.
Časť I. Pripojenie Sonoff k službe MGT24
Krok 1: Vytvorte ovládací panel
Zaregistrujte sa na stránke (ak ešte nie ste zaregistrovaný) a prihláste sa pomocou svojho účtu.
Prihlásiť sa
Ak chcete vytvoriť ovládací panel pre nové zariadenie, kliknite na tlačidlo „+“.
Príklad vytvorenia panelu
Po vytvorení sa panel zobrazí vo vašom zozname panelov.
Na vytvorenom paneli na karte „Nastavenie“ nájdite polia „ID zariadenia“ a „autorizačný kľúč“; v budúcnosti budú tieto informácie potrebné pri nastavovaní zariadenia Sonoff.
Príklad karty
Krok 2. Obnovte zariadenie
Používanie pomôcky stiahnite si firmvér k zariadeniu, na to budete potrebovať prevodník USB-TTL. Tu и .
Krok 3. Nastavenie zariadenia
Zapnite napájanie zariadenia, po rozsvietení LED diódy stlačte tlačidlo a podržte ho stlačené, kým LED nezačne pravidelne rovnomerne blikať.
V tejto chvíli sa objaví nová wi-fi sieť s názvom „PLC Sonoff Basic“, pripojte k nej svoj počítač.
Vysvetlenie LED indikácie
LED indikácia
Stav zariadenia
periodické dvojité blikanie
žiadne pripojenie k routeru
svieti nepretržite
spojenie vytvorené so smerovačom
pravidelné rovnomerné blikanie
režim prístupového bodu wi-fi
zhasnuté
Žiadne napájanie
Otvorte internetový prehliadač a do panela s adresou zadajte text „192.168.4.1“, prejdite na stránku nastavení siete zariadenia.
Vyplňte polia takto:
- „Názov siete“ a „Heslo“ (na prepojenie zariadenia s domácim wi-fi routerom).
- „ID zariadenia“ a „autorizačný kľúč“ (na autorizáciu zariadenia v službe MGT24).
Príklad nastavenia sieťových parametrov zariadenia
Uložte nastavenia a reštartujte zariadenie.
Tu .
Krok 4. Pripojenie snímačov (voliteľné)
Aktuálny firmvér podporuje až štyri teplotné senzory ds18b20. Tu na inštaláciu snímačov. Tento krok bude zrejme najťažší, pretože si bude vyžadovať rovné ramená a spájkovačku.
Oddiel II. Vizuálne programovanie
Krok 1: Vytvorte skripty
Používa sa ako programovacie prostredie , prostredie sa dá ľahko naučiť, takže na vytváranie jednoduchých skriptov nemusíte byť programátor.
Pridal som špecializované bloky na zápis a čítanie parametrov zariadenia. K akémukoľvek parametru sa pristupuje podľa názvu. Pre parametre vzdialených zariadení sa používajú zložené názvy: „parameter@device“.
Rozbaľovací zoznam možností
Príklad scenára pre cyklické zapínanie a vypínanie záťaže (1Hz):
Príklad skriptu synchronizujúceho činnosť dvoch samostatných zariadení. Konkrétne, relé cieľového zariadenia opakuje činnosť relé vzdialeného zariadenia.
Scenár pre termostat (bez hysterézie):
Na vytvorenie zložitejších skriptov môžete použiť premenné, cykly, funkcie (s argumentmi) a iné konštrukcie. Nebudem to tu všetko podrobne opisovať, na nete je toho už dosť. .
Krok 2: Poradie skriptov
Skript beží nepretržite a akonáhle dosiahne svoj koniec, spustí sa znova. V tomto prípade existujú dva bloky, ktoré môžu skript dočasne pozastaviť, „oneskorenie“ a „pozastavenie“.
Blok "oneskorenie" sa používa na milisekundové alebo mikrosekundové oneskorenia. Tento blok prísne zachováva časový interval a blokuje činnosť celého zariadenia.
Blok „pauza“ sa používa na sekundové (alebo menej) oneskorenia a neblokuje vykonávanie iných procesov v zariadení.
Ak samotný skript obsahuje nekonečnú slučku, ktorej telo neobsahuje „pauzu“, tlmočník nezávisle spustí krátku pauzu.
Ak je pridelený zásobník pamäte vyčerpaný, tlmočník prestane vykonávať takýto skript náročný na energiu (pozor pri rekurzívnych funkciách).
Krok 3: Ladenie skriptov
Ak chcete odladiť skript, ktorý už bol načítaný do zariadenia, môžete spustiť sledovanie programu krok za krokom. To môže byť mimoriadne užitočné, keď sa správanie skriptu líši od toho, čo autor zamýšľal. V tomto prípade sledovanie umožňuje autorovi rýchlo nájsť zdroj problému a opraviť chybu v skripte.
Scenár pre výpočet faktoriálu v režime ladenia:
Ladiaci nástroj je veľmi jednoduchý a pozostáva z troch hlavných tlačidiel: „štart“, „jeden krok vpred“ a „stop“ (nezabudnime ani na režim ladenia „vstúpiť“ a „ukončiť“). Okrem sledovania krok za krokom môžete na ľubovoľnom bloku nastaviť bod prerušenia (kliknutím na blok).
Na zobrazenie aktuálnych hodnôt parametrov (snímače, relé) na monitore slúži blok „tlač“.
Tu o používaní debuggera.
Sekcia pre zvedavcov. Čo je pod kapotou?
Aby skripty fungovali na cieľovom zariadení, bol vyvinutý interpret bytecode a assembler s 38 inštrukciami. Zdrojový kód Blockly má zabudovaný špecializovaný generátor kódu, ktorý premieňa vizuálne bloky na pokyny na zostavenie. Následne je tento asemblerový program prevedený do bajtkódu a prenesený do zariadenia na vykonanie.
Architektúra tohto virtuálneho stroja je pomerne jednoduchá a nemá zmysel ju popisovať, na internete nájdete veľa článkov o navrhovaní najjednoduchších virtuálnych strojov.
Zvyčajne alokujem 1000 XNUMX bajtov pre zásobník môjho virtuálneho počítača, čo je dosť na rezervu. Samozrejme, hlboké rekurzie môžu vyčerpať akýkoľvek zásobník, ale je nepravdepodobné, že budú mať nejaké praktické využitie.
Výsledný bajtkód je pomerne kompaktný. Napríklad bajtový kód na výpočet rovnakého faktoriálu je iba 49 bajtov. Toto je jeho vizuálna podoba:
A toto je jeho assemblerový program:
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
Ak forma zobrazenia zostavy nemá žiadnu praktickú hodnotu, potom karta „javascrit“ naopak poskytuje známejší vzhľad ako vizuálne bloky:
function factorial(num) {
if (num > 1) {
return num + factorial(num - 1);
}
return 1;
}
window.alert(factorial(10));
Čo sa týka výkonu. Keď som spustil najjednoduchší flasher skript, na obrazovke osciloskopu som dostal štvorcovú vlnu 47 kHz (pri frekvencii procesora 80 MHz).
Myslím, že je to dobrý výsledok, aspoň táto rýchlosť je takmer desaťkrát rýchlejšia ako и .
Záverečná časť
Aby som to zhrnul, poviem, že použitie skriptov nám umožňuje nielen naprogramovať logiku činnosti samostatného zariadenia, ale umožňuje aj prepojenie viacerých zariadení do jedného mechanizmu, kde niektoré zariadenia ovplyvňujú správanie iných.
Tiež podotýkam, že zvolený spôsob ukladania skriptov (priamo v samotných zariadeniach a nie na serveri) zjednodušuje prepínanie už fungujúcich zariadení na iný server, napríklad na domáci Raspberry, tu .
To je všetko, rád si vypočujem rady a konštruktívnu kritiku.
Zdroj: hab.com