Платы

Совсем недавно ребята из Raspberry Foundation представили новую плату, главным элементом которой является собственный SoC, RP2040. Плата отличная, ничего не скажешь, но некоторых возможностей, конечно, не хватает.

Сторонние разработчики занялись решением этого вопроса: на основе той же системы на кристалле они создают собственные платы с новыми функциями. Одна из них Adafruit Feather RP2040. Что там у нас нового?

Берем быка за рога

Да, сразу приступим к техническим характеристикам. А они у нас такие:

• 21 многофункциональный вывод GPIO на 3,3 В.
• 2 порта SPI.
• 2 I2C.
• 2 UART.
• 4 12-битных АЦП.
• 16 управляемых каналов ШИМ.
• 8 конечных автоматов программируемого ввода-вывода (PIO) для поддержки настраиваемых периферийных устройств.
• Возможность распайки на несущей плате.
• Встроенный разъем WS2812 Neopixel STEMMA QT.
• Встроенная зарядка аккумулятора и поддержка аккумуляторов LiPo и Lilon с возможностью горячей замены USB Type C.

Что касается системы на кристалле, то это двухъядерный чип ARM Cortex M0+ c частотой работы ядра вплоть до 133 МГц, 264 КБ SRAM и 8 МБ флеш-памяти.

Adafruit Feather RP2040: как это сделано

Если вам хорошо знакомо семейство Adafruit Feather, то при первом же взгляде на новую плату можно обнаружить обычные для Feather особенности дизайна. Принадлежность к этой экосистеме еще одно достоинство платы, поскольку она совместима с целым спектром систем этого разработчика, включая FeatherWings.

Размер платы 50.8x22.8 мм, что лишь немногим больше оригинальной малинки, габариты которой 51x21мм.

Здесь, кстати, меньше GPIO пинов, чем у Raspberry 21 вместо 40. Распиновка характерная для Feather. С обеих сторон платы каждый из пинов прописан, так что проблем с пониманием возникнуть не должно.

В число пинов входит 4 12-bit ADC, что на один больше, чем у Pico. Еще два набора l2C, два SPI и два UART. 16 пинов могут быть задействованы для PWM (Pulse Width Modulation), LED и вывода звука.

На борту платы единственный светодиод красного цвета для мониторинга режима работы системы. Объем флеш-памяти в четыре раза больше, чем у Raspberry Pi Pico 8 МБ вместо 2 МБ. Если использовать CircuitPython, получается 7 МБ файлового пространства для сохранения кода и библиотек.

У плат Feather всегда есть экстра-фичи, и эта плата не исключение. В левой части находится JST-коннектор для подключения совместимых Lithium Ion и Lithium Polymer батарей. При подключении по USB ток заряда составляет 200 мА.

Менять аккумуляторы можно без отключения, в горячем режиме, что важно для многих проектов. В ходе теста, проведенного специалистами Tom's Hardware во время обработки кода, питание по USB отключили, но плата продолжила выполнять код.

Еще одна возможность наличие коннектора STEMMA QT, который используется для быстрого подключения совместимых компонентов. Это просто отличный вариант, который упрощает работу с платой.

И еще есть две дополнительные кнопки. BOOTSEL, которая используется для настройки платы или прошивки нового ПО. И RESET, которая, что логично, позволяет перезагрузить систему без необходимости отключения питания.

Программирование c Adafruit Feather RP2040

Поскольку плата является частью экосистемы Adafruit, закономерно, что разработчики предлагают использовать для работы с ней CircuitPython, собственную версию MicroPython. Загрузить и прошить ПО можно без особого труда.

У CircuitPython есть преимущества перед MycroPython, включая поддержку USB HID. Соответственно, плата отображается при подключении как USB-накопитель. Для создания кода можно использовать code.py. Но лучше всего работать с такими редакторами, как Visual Studio Code, Thonny или Mu. Библиотеки доступны для загрузки с сайта компании, их стоит использовать, поскольку они здорово упрощают работу.

Для теста был использован Visual Studio Code. С его помощью тестировщики написали скрипт управления встроенным светодиодом для мониторинга режима работы платы. Можно реализовать и гораздо более сложные проекты. Те же тестировщики написали скрипт управления подключенными светодиодами Neopixel.

Подключения STEMMA QT и I2C

Встроенный разъем STEMMA QT у платы тоже был опробован. К нему подключили емкостную сенсорную плату MPR121 к Feather RP2040. После чего на плату установили библиотеку CircuitPython. Затем тестировщики написали код для определения момента прикосновения к контакту. Все заработало сразу и без проблем.

Затем наступил новый этап подключение ЖК-дисплея I2C HD44780 с разрешением 16 x 2 символа. И вот здесь уже появились проблемы: дисплей невозможно было подключить без подтягивающих резисторов на обоих выводах l2C. У платы нет собственных резисторов, так что их нужно либо устанавливать дополнительно, либо же использовать плату STEMMA QT с ними.

В целом, все оказалось неплохо. Без проблем не обошлось, но все это можно было решить. Кстати, важный момент сейчас плата не работает с Си или MicroPython. Тем не менее, CircuitPython работает гладко, так что дополнительные возможности, быть может, и не нужны.

Подключать к плате можно много чего: экосистема Adafruit включает OLED-экран, сопроцессор Wi-Fi, светодиодную матрицу RGB, джойстик и QWERTY-клавиатуру с ЖК-дисплеем.

Для чего можно использовать плату?

Для всего, чего угодно от домашних небольших проектов до более-менее масштабных IoT-систем, устройств, предназначенных для работе вне помещения, и т.п. Форм-фактор платы удобен, систему без проблем можно распаять на несущей плате.

В сухом остатке

Если вам повезло увидеть эту плату в продаже, то обязательно купите. Она является отличной альтернативой официальной малинке, но с рядом преимуществ.

Единственный минус платы она работает с элементами собственной экосистемы. С большинством дополнительных аксессуаров для Pico система не работает. Не получится, например, подключить ее к Pico Explorer от Pimoroni с 40 пинами.

Но плюсов гораздо больше, чем минусов. Это универсальная плата с большим количеством вариантов использования.

Не так давно мы рассказывали об одноплатнике Adafruit Feather RP2040. Всем он хорош, в особенности тем, что в его основе чип от Raspberry. Получается, что это вроде и малинка, но возможностей больше.

У Adafruit есть и другие сюрпризы. Компания выпустила еще две платы на базе RP2040, включая самую миниатюрную из них Adafruit QT Py RP2040. Все подробности о новинке под катом.

Что за плата такая?

Adafruit QT Py RP2040 предлагает дополнительный аналоговый вывод, общее их количество в итоге составляет 4. Также он оснащен встроенным светодиодом NeoPixel RGB, который используется в качестве индикатора состояния работы платы. Система крошечная, а значит, слишком уж обширного спектра возможностей ожидать от нее не стоит.

И в самом деле, несмотря на ряд интересных функций, разработчикам пришлось пойти на жертвы. А именно уменьшить вдвое количество контактов GPIO.

Характеристики платы:

• Процессор: ARM Cortex M0+ running at up to 133Mhz
• Flash Storage: 8 МБ QSPI
• GPIOЕ 13 GPIO pins. 7 x Digital I/O, 4 x Analog 12-bit ADC, 2 x I2C (включая Stemma QT), SPI, UART, Programmable IO, 1 x NeoPixel
• USB Port: USB C
• Размеры: 22 x 18 мм

Adafruit QT Py RP2040: как это сделано

QT Py RP2040 примерно на треть меньше Pico. Плата удобна для распайки на платах большего размера при создании различных проектов.

По дизайну и возможностям QT Py RP2040 похожа на Tiny 2040, что неудивительно, учитывая родство этих одноплатников. Размер обеих плат схож, но вот распиновка GPIO разная. У QT Py RP2040 распиновка GPIO такая же, как и у предыдущей модели, SAMD21 power QT Py. Если в одном из ваших проектов была задействована эта плата, теперь ее можно проапгрейдить.


На верхней стороне одноплатника две кнопки загрузка и reset. Добавление последней отличный ход, поскольку теперь нет необходимости отключать кабель питания и подключать его снова. Но приятнее всего для разработчиков еще одна фича это коннектор Stemma QT, который расположен с другой стороны от порта USB-C.

Как можно использовать Adafruit QT Py RP2040?

Сердцем новой платы является система на кристалле от Raspberry, RP2040. Это означает, что код, написанный для малинки, годится и для этого одноплатника. Код, напомним, может быть написан на MicroPython, CircuitPython, C/C++, а в ближайшем будущем и на Arduino Core. Наиболее популярным среди разработчиков является CircuitPython версия MicroPython от Adafruit. Язык хорош тем, что для него создана целая библиотека расширений и драйверов.

Писать код на CircuitPython почти то же самое, что писать код на Python. Единственная разница сохранять проекты нужно как code.py. При включении платы система стартует самостоятельно. Работает плата хорошо: обзорщики уже протестировали ее при решении различных задач и никаких проблем не заметили.


Важный нюанс: Stemma QT является вторичным портом. Чтобы его задействовать, необходимо модифицировать код, указав board.SDA1 и board.SCL1. Без этой операции второй порт работать не будет.

В целом, возможностей QT Py RP2040 хватает для использования платы в ходе реализации большого количества железных проектов. Это может быть дополнительная клавиатура, управление MIDI и все такое прочее. Применима плата и в проектах умного дома.

Ее небольшой размер идеальный вариант для интеграции с любыми совместимыми платами большего размера. Но использовать одноплатник можно и в качестве самостоятельного юнита. Единственный недостаток системы относительно небольшое количество пинов GPIO.

Я неоднократно разрабатывал проекты на MicroPython для различных embedded-решений, включая парочку ESP32 WiFi модулей. Для таких проектов есть несколько инструментов:

• Использование последовательного терминала и ampy, который не поддерживается Adafruit с 2018 года.
• Для плат Pycom или прошивки WiFy есть плагины pymakr под Atom и Visual Studio.
• Если же вы предпочитаете командную строку, как и я, то стоит использовать rshell от одного из самых активных представителей команды MicroPython.

Больше года rshell меня полностью устраивал, до тех пор, пока я не начал работать с беспроводными нодами. Будучи ленивым, я хотел возиться с моими модулями ESP32, не вставая с дивана, а не тащить свой ноутбук на кухню или балкон, чтобы подключить USB-кабель. Могу ли я работать с ними по беспроводной сети?

Да, без проблем, для этого можно использовать WebREPL. Работает неплохо, но мне почему-то не понравилось.

Thonny IDE

Я уже был готов сдаться, но случайно наткнулся на вот это видео, где показано, как запускать MicroPython на новых платах Raspberry Pi Pico.


Здесь использовался Thonny, Python IDE, интегрированная среда разработки для Python, популярная в коммьюнити образовательных проектов. Thonny впервые была представлена в 2015 году Айваром Аннамаа из Тартуского университета (Эстония). Среда разработки Thonny создана для решения наиболее распространенных проблем, наблюдаемых автором в течение шести лет преподавания классов программирования Python для начинающих. Если вы почитаете немного о проекте и его развитии, то увидите, что Айвар приложил много усилий для создания Тонни, и это очень хорошо заметно.

Thonny показался мне любопытным в качестве инструмента для работы, я немного его изучил и обнаружил, что он поддерживает WebREPL для MicroPython из коробки. Да, это относительно новая возможность, которую можно назвать экспериментальной, но для домашних проектов она подходит идеально.

Установка и подключение

Подробная инструкция есть на сайте самого проекта. Вот ссылка для Windows. Для Linux и Mac нужно просто выполнить:

sudo apt install thonny

или

brew install thonny

Более того, если у вас уже есть Raspberry Pi, Thonny предустановлен версия для Pi 4 3.3.3. Pi 3 тоже поставляется с Thonny, но в этом случае версия инструмента уж слишком старая. Переустановка при этом нормально не работает. Лучше всего в этом случае выполнить:

sudo apt update && sudo apt upgrade

и переустановить Thonny.


По какой-то причине Thonny, найденный в репозиториях пакетов Ubuntu 20.04 и Debian Buster, тоже устарел. Для обновления стоит использовать сценарий установки Linux, который загружает и устанавливает последнюю версию.

Для подключения к модулю нужно зайти в меню и найти пункт Run -> Select interpreter Здесь мы выбираем не только модуль, но и тип интерфейса USB или WebREPL. Важный момент сначала нужно подключиться к модулю по USB и убедиться, что WebREPL активен в boot.py. В целом, именно так и выполняется активация WebREPL если в модуле уже все активно, менять ничего не нужно. Заполняем WebREPL URL, пароль и подключение должно работать.

Дополнительные настройки

По умолчанию окна Thonny расположены вертикально. Если у вас современный монитор, вероятно, вам захочется переставить окна таким образом, чтобы редактор и оболочка располагались рядом. Это делается путем добавления ShellView.location = e в разделе [view] файла configuration.ini. Буква e означает восток, также можно указать другие точки, такие как se. Для тестируемых мной систем файл конфигурации можно найти в следующих местах:

Raspi, Ubuntu, Debian
~/.config/Thonny/configuration.ini
Mac
~/Library/Thonny/configuration.ini
Windows
C:\Users\\AppData\Roaming\Thonny\configuration.ini



Несколько модулей и инстансов



Thonny поддерживает широкий спектр модулей. Если есть необходимость подключить несколько модулей одновременно, потребуется запустить несколько инстансов Thonny - тоже одновременно. По умолчанию разрешается запуск лишь одного инстанса, но это можно изменить в меню "Tools -> Options -> General", а затем убрать пункт "Allow only single Thonny instance".

В MacOs это работает не всегда, если использовать GUI. Так что придется запускать инстансы из командной строки.

И еще одно - Thonny по умолчанию использует интерпретатор/соединение, которые были активны в ходе прошлой сессии. Это разумно, но если есть несколько инстансов, то появятся сообщения об ошибках - просто потому, что прочие инстансы пытаются использовать уже задействованный модуль. Так что нужно настраивать каждый Thonny по отдельности. Пример того, как это можно сделать - здесь.



Вершина айсберга


В этом туториале я затронул лишь аспект подключения WebREPL в Thonny, функциональности, которая кажется необычной для других рабочих процессов программирования MicroPython. Но это только малая часть того, что может предложить Thonny разработчику.

Thonny был разработан, чтобы помочь новичкам, которые учатся писать и отлаживать обычные программы Python, работающие на десктопах. Если вы часто работаете с Python, я бы посоветовал вам взглянуть на такие аспекты программы, как инспектор объектов, отладчик, пошаговое выполнение и множество других полезных инструментов.

Thonny также является многоплатформенным инструментом. Готовя эту статью, я без проблем протестировал ее на компьютерах MacOS, Windows 10, Debian, Ubuntu и Raspberry Pi. Проект находится в открытом доступе по лицензии MIT.

В любом случае, Thonny - отличное решение для удаленного программирования встроенных модулей WiFi на MicroPython. Поработайте с ним, это весьма полезный инструмент, особенно для таких же ленивых разработчиков, как и я сам.



В середине мая мы писали о появлении новой платы от Arduino, которая получила название Arduino Nano RP2040 Connect. Ее основа чип RP2040 от Raspberry. В знакомую компоновку Nano весьма аккуратно интегрирован модуль связи Wi-Fi Nina W102 uBlox, который обеспечивает работу 2,4 ГГц Wi-Fi, Bluetooth с низким энергопотреблением, плюс есть гироскоп (IMU), способный обнаруживать движения и жесты, и микрофон.

Нужна ли вашему проекту такая плата? Как всегда, это зависит от потребностей и бюджета. Если нужны только светодиоды и базовая функциональность без беспроводной связи, хватит возможностей Raspberry Pi Pico. Если проект имеет отношение к IoT, да еще нужен веб-интерфейс, то Arduino Nano RP2040 Connect как раз то, что нужно. Правда, с оговорками, о которых поговорим ниже.

Характеристики платы

Дизайн и использование Arduino Nano RP2040 Connect

Что касается дизайна, то он базируется на Arduino Nano, включая Nano 33 IoT и Nano Every. У всех этих плат аналогичная распиновка, так что при необходимости более старые и менее функциональные системы можно заменять на Arduino Nano RP2040 Connect. Плату можно распаивать на другой плате.

Из 22 GPIO-пинов 20 можно использовать для ШИМ. У платы 8 аналоговых входов. Что касается I2C пинов, то это A4 и A5. Доступ к встроенному гироскопу реализуется как раз через l2C шину.

К сожалению, вместо USB-С, который постепенно становится стандартом, система оснащена micro-USB. Эта плата одна из самых дорогих в модельном ряду систем с чипом RP2040, поэтому производители могли бы и оснастить ее USB-C без удорожания. Но, как видим, не оснастили.


Наиболее заметной возможностью Arduino Nano RP2040 Connect является беспроводная связь, о чем уже говорилось выше. Ее наличие обеспечивается чипом Nina W102 с 802.11 b/g/n 2.4 ГГц Wi-Fi и Bluetooth 4.2. Антенна расположена с противоположной стороны от USB-порта. Чип бесплатной связи собой мощный микроконтроллер с 520 КБ SRAM и двухъядерным 240 МГц 32-битным процессором Xtensa LX6. На этой плате он отвечает лишь за связь.

Поскольку это Arduino, то выбор IDE прост это Arduino IDE. Недавнее обновление, добавившее поддержку чипа RP2040, делает работу простой и приятной. Мы протестировали Arduino Nano RP2040 Connect с Arduino 1.8.15 и 2.0 beta 7 IDE и все заработало без проблем. Тест, конечно, проводился с модулем связи. Для получения доступа к WiFi понадобилось установить библиотеку WiFiNINA, а затем создать файл с данными доступа. Для теста запустили Simple Web Server WiFi, и он без проблем заработал. Правда, для управления платой через интерфейс нужно было изменить вывод GPIO, используемый по умолчанию, с 9 на LED_BUILTIN.

Детали подключения должны были появиться во встроенном мониторе последовательного интерфейса (Serial monitor). К сожалению, поначалу с этим возникла проблема постоянно появлялась ошибка с сообщением о том, что порт занят. Единственный способ решить проблему в этом случае закрыть Arduino IDE и использовать иное решение. В итоге мы разобрались: оказалось, что проблема связана с нашей операционной системой Ubuntu 18.04, пришлось удалить modemmanager, чтобы увидеть последовательные данные порта.

Также мы протестировали встроенный микрофон. И здесь возникла проблема вместо визуализации звука при тесте система выдавала лишь одно значение 128. Нигде не удалось найти никаких указаний по устранению этой проблемы.


Возникали и другие проблемы, включая работу с сервисом Arduino IoT Cloud, причем мы пытались изучать официальную документацию по плате, но она была далеко неполной. Это огромный недостаток, поскольку IoT Cloud новый сервис, позволяющий создавать различные проекты интернета вещей, контролируя их через веб-интерфейс. Вероятно, разработчики постараются исправить недостатки, но пока порекомендуем использовать обычные IDE.


Вероятно, вы рассчитываете на возможность работы с другими языками программирования, раз уж это плата на основе RP2040? Все верно. Можно работать с CircuitPython и MicroPython, правда, потребуется создать собственные библиотеки для микрофона, гироскопа и WiFi. Проблема в разной распиновки. Так, контакт, который используется в IDE Arduino для вывода это, скажем D2. В RP2040 это уже GPIO25. Другой пример встроенный светодиод D13, который при работе с MicroPython оказался GPIO 6.

С CircuitPython все оказалось гораздо проще. Благодаря большому количество библиотек и в особенности библиотеке ESP32SPI нам удалось вывести Arduino Nano RP2040 Connect в онлайн и добиться получения данных от удаленного API.

Кстати, есть нюанс при прошивке платы. Для того, чтобы войти в режим прошивки нужно замкнуть между собой контакты REC и GND.

Юзкейсы для Arduino Nano RP2040 Connect

Наиболее очевидное применение платы IoT-проекты. При помощи IoT Cloud есть возможность оперативно создавать приложения с графическим интерфейсом для снятия данных с удаленного устройства. Так, можно создать метеостанцию с помощью Arduino Nano RP2040 Connect и передавать данные в реальном времени в облако. А уже доступ к облаку можно получить с любого устройства, подключенного к Интернету.

Плату можно применить для удаленного управления роботизированной системой как пример. И реализовать это вовсе не сложно.

Но и без IoT Cloud кейсов достаточно много. Даже с традиционной IDE и новыми библиотеками для HTTP, MQTT и Bluetooth без проблем можно работать с телеуправляемыми роботами, IoT-устройствами и т.п.

В сухом остатке

Здесь главное, вероятно цена, которая составляет 22 евро. Если нужен WiFi и чип RP2040, значит, Arduino Nano RP2040 Connect вполне подходит. Стоит учитывать, что это, в целом, неплохая плата, но она дороже любого другого решения на основе того же чипа, включая Raspberry Pi Pico и Pimoroni Pico Wireless. Существенный недостаток недоработанная документация, которая не соответствует стандартам Arduino.

Если бы не этот фактор, то плату можно было бы рекомендовать в качестве универсального решения. Есть и альтернатива Seeed RP2040, у которой тоже есть WiFi, и которая, как ожидается, будет в два раза дешевле Arduino Nano RP2040 Connect.

Ровно год назад на суд общественности был представлен разработанный нами термостат: умный термостат Lytko 101.

Статья, посвященная ему, в то время получила широкий оклик среди аудитории, интересующийся домашней автоматизацией и просто неравнодушных; и в данном материале мы хотим актуализировать информацию о нашем продукте, рассказать как он эволюционировал за это время и какой был пройден путь нами. Но обо всём по порядку. Надеемся, вам будет интересно, начнем!

Схемотехника

Термостат по прежнему представляет собой сендвич из трех компонентов: нижняя силовая плата, умная верхняя плата и тач-монитор (старый знакомый Nextion 2.4). В будущем мы хотим заменить монитор: ведем работы по созданию аналогичного дисплейного модуля, но с емкостным тачскрином. Данная модернизация не повлияет на конечную стоимость: не увеличит ее, но, к сожалению, и затраты на производство также сокращены не будут. Выиграют пользователи перспективный дисплей более отзывчив по сравнению с резистивным Nextion.
Также мы разработали без экранную версию термостата. Отличие лишь в итоговой стоимости и возможности скрытой установки в подрозетник.

Всё это позволяет установить наш термостат вместо большинства термостатов сторонних производителей, которые используют аналоговый датчик представленного номинала (об этом ниже).

Силовая часть без изменений, всё на своих местах:
БП AC-DC 5В 700мА, реле TE Connectivity (RT314005) 16А




А вот мозг термостата, как аппаратная, так и его программная часть, подверглась куда более основательному пересмотру.



1 минорное изменение: отказались от встроенного датчика температуры ds18b20, место под него осталось, при необходимости установка diy не должна составить труда;
2 разъем для подключения монитора Nextion.
3 разъем для будущего монитора (на изображении не установлен) приверженцы DIY смогут им воспользоваться в полной мере;
4 посадочное место для радио-модуля сс2530 (е18);
5 разъем для подключения провода программирования (на изображении ниже).
С его помощью владелец может поменять ПО на любое другое, совместимое с платформой. Ранние версии предусматривали лишь место под пайку, сейчас же перепрошивать устройство не составит труда.



Watchdog (аппаратный) для обеспечения максимальной надежности перезапустит устройство, если что-то пошло нет так. Прежнюю перемычку джампер для его активации сменил аналоговый ключ управления и кнопка.

В целях оптимизации места модуль ESP8266 был перенесен на нижнюю сторону платы. Радио-модуль nRF24L был заменен на модуль cc2530 (e18), что в будущем позволит использовать термостат в сетях ZigBee.

Ранее примененный механизм для соединения верхнего и нижнего яруса в единое целое (изображение 1), к сожалению, показал себя не с лучшей стороны отмечен его неприемлемо низкий ресурс на эти самые соединения рассоединения. Мы заменили его на более надежный (изображение 2).


Изображение 1


Изображение 2

Программная составляющая

В прошивку с поддержкой MQTT мы добавили экспериментальную функцию в виде нативной поддержки протокола Apple HomeKit. В дальнейшем мы планируем получить сертификат MFI и сделать полноценную поддержку Apple HomeKit.

Опытная прошивка HomeKit делает интеграцию термостата в экосистему умного дома под управлением Apple прозрачной и простой. Настраивать и управлять устройством вы сможете, используя как его сенсорный экран или web-интерфейс, так и родное Apple приложение Дом.

В фирменной версии MQTT общение с остальным миром умных вещей ведётся по MQTT протоколу через MQTT-брокера, что открывает возможности для интеграции практически с любыми системами, представленными на рынке (MajorDoMo!, Home Assistant и т.п.). В целом характеризуется более гибкими настройками, позволяет настраивать сценарии.

Переключиться между этими двумя версиями пользователь может в любой момент с помощью web-интерфейса.

Опишем все возможности обстоятельнее

Была переработана механика взаимодействия и дизайн интерфейса для встроенного в термостат тачскрин монитора. В основу лег опыт эксплуатации пользователей, их запросы. В том числе очень помогли комментарии под статьей (еще раз спасибо!) и предложения по улучшению интерфейса в нашей группе Телеграмм. Web-сайту тоже досталось.

Так выглядела главная страница в старой версии


Теперь она выглядит так:



Сделаем обзор всех настроек термостата.

Старый интерфейс




Новый интерфейс

Вы можете:

1. Выставить гистерезис и настроить корректировку температуры сенсора (сдвиг в большую или меньшую сторону +- 5.0 градусов с шагом 0.5);
2. Изменить тип сенсора (цифровой ds18b20 или аналоговый доступного номинала);
3. Включить или выключить защиту от детей (блокировка дисплея);
4. Обновить прошивку термостата Over-the-air (по воздуху);
5. В разделе Отладочная информация выводятся данные для разработчиков: количество свободной оперативной памяти, прошедшее с момента включения время и текущий режим работы контроллера термостата;
6. При необходимости задать иную конфигурацию устройства произвести сброс настроек.

Кроме того, Вы можете настроить пороговые значения температуры: минимально и максимально допустимые значения. На данный момент диапазон регулируется от 7 до 75 градусов, но в дальнейшем мы увеличим верхний порог до 90 градусов. Это позволит использовать термостат для управления котлом отопления. Эти значения задаются только в момент первоначальной конфигурации. В случае необходимости их изменения понадобится сбросить устройство и заново настроить параметры.



Мы постоянно расширяем список поддерживаемых аналоговых датчиков температуры, и на данный момент он выглядит так:

1. 3.3 кОм,
2. 5 кОм,
3. 6.8 кОм,
4. 10 кОм,
5. 12 кОм,
6. 14.8 кОм,
7. 15 кОм,
8. 20 кОм,
9. 33 кОм,
10. 47 кОм.

Само собой, поддержка цифрового датчика ds18b20 сохранилась (он выбран по умолчанию).





Web-страница позволяет произвести все вышеперечисленные настройки. Кроме того:

• подключиться к MQTT-брокеру;
• посмотреть описание топиков для управления устройством;
• обновить устройство с Сервера, либо загрузить файл прошивки вручную;
• сменить режим работы с MQTT на HomeKit и обратно;
• переподключить устройство к другой сети Wi-Fi.

Подготовка к работе

Данные для подключения к точке доступа ESP закодированы в qr-code, демонстрируемом на экране при первом включении (на версии с экраном). Просто отсканируйте его своим смартфоном и согласитесь с предложением подключится к AP термостата. В версии без экрана понадобится подключиться к точке доступа Lytko-xxxx вручную.



После подключения к сети и первоначальной конфигурации на Вашем смартфоне устройство готово к работе. Всё.

Обратная связь

Помимо предложений по улучшению интерфейса термостата, нам также поступают идеи для расширения функционала устройства: что если установить тот же самый термостат для управления бойлером? По просьбе одного из участников нашей группы в Телеграм мы добавили в прошивку поддержку бойлера, увеличив верхний порог температуры, до которого контроллер позволяет нагревать подключенное устройство.

При первом запуске понадобится выставить максимальную температуру до необходимого уровня в момент первоначальной конфигурации.

Коллега подключил термостат к бойлеру ГВС и написал об этом статью.

Достижения

Наш термостат теперь в телевизоре, точнее, в объективе. На YouTube-канале Электроника в объективе вышло видео о нашем продукте. Команда Lytko благодарна автору за обстоятельный обзор устройства и емкое демонстрирование функционала. Мы учли высказанную автором критику и работаем над исправлением всех недочетов.

В обзоре представлено две модели: обычный теплый пол* и сухой контакт.
*хотя термостат этой версии также может использоваться вместе с бойлером, а некоторые из наших пользователей смогли сконфигурировать его для управления клапанами на радиаторах. Пока что только через проводной сенсор, но мы разрабатываем и варианты получения температуры извне: с помощью BLE-датчика, ZigBee-датчика или внешнего датчика MQTT.
P.S. мы не останавливаемся на достигнутом и подготовили новую версию устройства с ESP32 на борту. Испытания скоро начнутся.

У большинства одноплатных компьютеров самых разных производителей, включая Raspberry Pi, есть одна общая черта. Это ARM-процессор. Но далеко не всем разработчикам и любителям DIY-электроники такие платы подходят.

На днях в продажу поступил одноплатный ПК Hackboard 2, который решает эту проблему. Его создатели оснастили устройство x86-процессором. Чипы ARM позволяют уменьшать платы, делать их недорогими и экономными в плане энергопотребления. Но x86 увеличивает степень совместимости одноплатника с другими системами. Что собой представляет Hackboard 2?


Этот одноплатник разработан в качестве недорогой альтернативы подобным ПК на основе чипов Intel, например, ODYSSEY X86J4105800, который стоит $218.

Стоимость же Hackboard 2 составляет $99. Размеры платы 120*80 мм, ее основа 64-х битный Intel Celeron N4020. Частота работы 2,8 ГГц, кэш 4 МБ. Кроме того, плата оснащена 4 ГБ ОЗУ DDR4, eMMC объемом в 64 ГБ и двумя слотами NVMe M.2, которые дают возможность установить SSD объемом до 4 ТБ.

Что касается аудио и видео, то плата оснащена Intel UHD Graphics 600 с выводом 4K HDMI 2.1 output. Плюс есть стандартный аудиоразъем для наушников. Беспроводные модули тоже есть: плата оснащена Wi-Fi модулем Intel dual-band AC95060, Bluetooth 5.1, гигабитным Ethernet и опциональными модулями 4G и 5G связи.


Также у платы есть три USB 3.0 порта, USB 2.0 и 40-пиновой интерфейс для подключения дополнительных модулей.

Разработчики создали для платы несколько дополнительных устройств. Например, в Hackboard 2 Starter Kit входит Hackboard 2 с Windows 10 Pro, блок питания, теплоотвод, веб-камера, беспроводная клавиатура со встроенным тачпадом. В Hackboard 2 Complete Kit входит еще и дисплей 13.3" IPS 1080p HD со встроенными динамиками.


Что еще? Плата поддерживает как Windows, так и Linux. Что касается Windows, то плата идет с предустановленным Python. Есть и вариант платы с Ubuntu Linux. У платы есть традиционное BIOS-меню, позволяющее без проблем сконфигурировать загрузку и настроить некоторые другие параметры.


Пока что плата доступна только на Crowd Supply. За $99 можно приобрести начальный комплект с Linux, за $140 то же самое с Windows 10. Понятно, что можно приобрести самую недорогую версию и установить на нее Windows в случае необходимости. Ну и еще дороже обойдутся разные варианты наборов платы и дополнительных модулей к ней.

Прошло совсем немного после анонса собственного чипа от Raspberry Foundation, а плат с этой микросхемой вышло немало. Есть относительно дорогие, есть не очень. Одна из наименее дорогих плат SparkFun Pro Micro RP2040. Ее цена составляет $10.

Она неплохо подходит как для профессиональных, так и для домашних проектов. Разработчики оснастили ее как GPIO, так и коннектором Qwiic, что позволяет подключать ее к другим системам. В продолжении подробности.

Коротко о главном

У SparkFun целый модельный ряд плат RP2040. Но система, которая здесь описана наиболее типичный представитель линейки. Она недорогая, это узнаваемый форм-фактор, плюс сравнимые с конкурентами характеристики. Кстати, она похожа на Adafruit Feather RP2040, плату, которую мы уже описывали, но у новой модели есть 16 МБ флеш-памяти.

Характеристики:

• SoC: ARM Cortex M0+ c 133 МГц.
• SRAM: 264 КБ
• Внутренняя память: 16 МБ
• GPIO: 20 GPIO пинов следующей конфигурации 10 x PWM, 10 x Digital I/O, 4 x Analog 12-bit ADC, 1 x I2C (Qwiic), SPI, 2 x UART, программируемый IO, 1 x WS2812 / NeoPixel.
• USB: USB C

Дизайн SparkFun Pro Micro RP2040

Будучи почти такого же размера, как ItsyBitsy RP2040 от Adafruit, SparkFun Pro Micro RP2040 имеет узнаваемый дизайн, идеальной подходящий для использования в макетной плате. Но система прекрасно подходит и для работы над домашними проектами ее без проблем можно распаять или подключить к чему угодно (ну, почти).

Ярко-красный цвет платы выделяет ее из обилия плат черного и зеленого цветов. Выводы GPIO помечены при помощи шелкографии причем на обеих сторонах платы, так что запутаться не получится. Питание можно подавать как через USB-C порт, так и через RAW / + и GND. Правда, нельзя превышать характеристики в 5В и 600 мА. На противоположном конце платы располагается разъем Qwiic.

Разъемы такого типа совместимы с форматом Adafruit Stemma QT, благодаря чему к плате можно подключать широкий спектр моделей других плат, датчиков, сенсоров и дисплеев. Есть и переходники, которые еще больше расширяют возможности подключения дополнительных систем. Ну а доступ к UART, контактам SPI осуществляется через GPIO.

Использование SparkFun Pro Micro RP2040

Тесты проводились с последними версиями MicroPython и CircuitPython. Для CircuitPython тестировалась базовая GPIO функциональность с использованием светодиода и кнопки. Все это работало без проблем. Второй тест заключался в подключении WS2812 / NeoPixel, установке библиотеки neopixel CircuitPython. Все это заняло несколько минут, после чего все заработало, как и требовалось.

Третий тест подключение емкостного тач-сенсора при помощи кабеля Qwiic / Stemma QT. С MicroPython удалось протестировать использование I2C устройств посредством Qwiic-коннектора. Первым таким устройством стал OLED-экран, который был запрограммирован на вывод серии графических образов и анимаций. Четвертый тест подключение четырехзначного семисегментного дисплея с питанием от TM1637. Здесь уже потребовался переходник. В общем-то, и в этом случае проблем никаких не было. Использовался генератор случайных четырехзначных чисел и прокрутка текста.

Pro Micro RP2040 от SparkFun объединяет в себе лучшие возможности двух плат Adafruit RP2040: ItsyBitsy RP2040 и QT Py RP2040. Как и ItsyBitsy RP2040 от Adafruit, Pro Micro RP2030 от SparkFun предлагает большой выбор контактов GPIO, а также разъем Qwiic / Stemma QT и USB-C, как и QT Py.

Юзкейсы для платы

Как и говорилось выше, она отлично подходит для любых проектов. Можно сделать, например, робота. Разъем Qwiic и 16 МБ флеш-памяти позволяют использовать Pro Micro RP2040 в проектах по сбору данных.


При цене в $10, как у ItsyBitsy RP2040, эта плата обладает дополнительными возможностями, включая большое количество GPIO-пинов и Qwiic / Stemma QT коннектор. При этом размеры платы очень небольшие.

Если вам нужна хорошая плата среднего размера с неплохим выбором функций, то SparkFun Pro Micro RP2040 лучший выбор.