Faire une guirlande avec un enfant

Niveau de difficulté: pour les débutants.

L'idée est née lorsque la vieille guirlande s'est brisée la veille du nouvel an. Le fils a regardé la bande LED RGB et a demandé s'il était possible d'en faire une guirlande. Vous pouvez - j'ai dit, et le fils a commencé à décrire pendant longtemps exactement comment la guirlande devait clignoter. Je n'ai rien compris et j'ai décidé de m'assurer qu'il pouvait faire ce qu'il voulait de lui-même. J'ai commencé par analyser mes propres souhaits pour le projet:

1. Environnement de développement de style scratch
2. travail hors ligne - la possibilité de travailler avec l'appareil éteint
3. Travaillez par avion, sans connecter de fil
4. Fiabilité - aucun programme téléchargé ne doit "bloquer" l'appareil jusqu'à ce qu'un redémarrage soit nécessaire

Plateforme matérielle

Sur la base de la carte ESP8266 avec NodeMCU ( comme celle-ci ), quelques transistors et résistances y ont été ajoutés. Les modules sélectionnés ont un régulateur de tension de 3-20 volts, ce qui lui permet d'être alimenté à partir de la même source que la bande. Les sorties esp donnent une tension de 3 volts avec une limite de courant de 12mA, j'ai donc utilisé des transistors bipolaires conventionnels pour contrôler la bande.



Pour que la fumée blanche ne sorte pas du microcontrôleur, j'ai mis une résistance de 220 Ohms entre la sortie et la base. Esp a un logiciel pwm, certaines broches ont un but particulier, j'ai sélectionné expérimentalement.

Firmware

Avant d'utiliser, esp8266 doit être flashé, j'utilise NodeMCU avec lua, bien qu'il ait un peu moins de fonctionnalités que Arduino avec C ++. Ainsi, la façon la plus simple de commencer est d' utiliser un micrologiciel prêt à l'emploi de nodemcu-build.com . Pour notre projet, nous devrons ajouter le module pwm. Après un certain temps, un lien vers l'image tombera dans l'e-mail. Vous devez prendre celui avec flotteur.

Vous pouvez le flasher avec n'importe quel programmeur d'ici , et j'utilise NodeMCU Flasher.

NodeMCU a un système de fichiers, l'exécution commence avec le module init.lua, j'utilise ESPlorer pour le téléchargement.

Diode clignotante

Le moment suivant m'a induit en erreur. La numérotation interne (GPIO0-16) est utilisée uniquement dans les programmes natifs (Arduino / C ++). De lua, la notation du tableau est utilisée. Par exemple, pour utiliser GPIO16 / D0 (LED intégrée). depuis Lua, vous devez écrire gpio.write (0, gpio.HIGH). Vous pouvez faire clignoter une diode directement depuis la console ESPlorer.



Contrairement à Arduino, nodemcu ne peut pas utiliser le délai et la boucle occupée, la console et le wifi utilisent le même processeur pour fonctionner. Un chien de garde est également intégré à la carte, qui le redémarrera si votre code s'exécute plus de 500 ms. Il est recommandé de ne pas occuper le processeur plus de 2 ms. Pour résoudre le problème, il existe des fonctions node.task.post et tmr

Choisir un environnement de développement

Au début, je voulais utiliser Scratch, mais cela ne me convenait pas, car cela ne me permet pas de travailler hors ligne - le programme s'exécute sur un ordinateur dans un environnement de travail, et toutes les cartes pour cela fonctionnent passivement. Après avoir fouillé sur Internet, je suis tombé sur Google Blockly . Cela s'est avéré être exactement ce dont vous avez besoin: il prend en charge la génération de code dans lua et la création de ses propres blocs. Après avoir expérimenté, j'ai décidé de créer mon projet Web, j'ai choisi nodejs comme serveur et Blockly comme interface. Il était absolument nécessaire de créer 2 blocs - en définissant la couleur et le retard. Blockly a des fonctions intégrées pour travailler avec des couleurs au format #ffffff, la création d'une fonction pour définir la couleur n'était pas un problème.


Ainsi, 2 exigences sur 3 ont été clôturées.

Fonction Sleep ()

Ici, j'ai dû réfléchir spécifiquement à la façon de combiner le fonctionnement fiable d'OTA avec l'exécution de code personnalisé. Heureusement, lua a une bibliothèque coroutine

Après avoir réfléchi et lu attentivement la documentation, j'ai réalisé que tout le code client devait être exécuté dans coroutine, et utiliser yield au lieu de sleep pour que le module principal puisse régler une minuterie.

Aussi, pour protéger la carte d'une boucle infinie, j'ai patché le code après le générateur en insérant yield (0) au début de chaque itération de chaque boucle

 function MCUPostProcessLua(code) { return code.replace(/ do[ ]?\n/, ' do \ncoroutine.yield(0);\n'); } 

Téléchargement OTA

J'ai décidé de mettre en œuvre la solution la plus simple pour le réseau local, la carte se connecte au wifi domestique, se connecte au serveur à une adresse fixe, envoie un identifiant unique (afin de traiter correctement les reconnexions), et attend les mises à jour du programme via cette socket.

Résultat

github.com/farafonoff/BlocklyESP8266


Vous pouvez ajouter beaucoup, par exemple, une sorte d'option d'autorisation pour travailler à travers les réseaux publics, un configurateur convivial en mode hostap, améliorer la modularité init.lua et le support de sa mise à jour OTA (maintenant seul le module avec le programme chargé est mis à jour).