छोटे उपकरणों के लिए बड़ी कॉन्फ़िगरेशन समस्याएं

भाग 1. गीत

आधुनिक दुनिया इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत सहायकों की एक बड़ी संख्या के बिना समझ से बाहर है। कंप्यूटर और स्मार्टफ़ोन से शुरू होकर, रसोई और इनपुट सुरक्षा सर्किट ब्रेकर में एक साधारण प्रकाश स्विच के साथ समाप्त होता है। एक तरह से या किसी अन्य, आपको सभी उपकरणों के साथ बातचीत करनी होगी। कुछ और अक्सर, उदाहरण के लिए, एक स्मार्टफोन, जिसे कुछ लोग बिल्कुल भी हाथ से बाहर नहीं निकालते हैं, कुछ कम अक्सर, एक अपार्टमेंट के लिए एक ही स्वचालित प्रविष्टि सुरक्षा उपकरण, जिसके अस्तित्व के बारे में कुछ भी पता नहीं होता है।

पहली श्रेणी से उपकरणों के लिए, वहाँ सब कुछ सरल है। इंटरफ़ेस, वास्तव में, चित्रमय है और डिजाइनरों और प्रोग्रामर द्वारा निर्धारित किया जाता है। और दूसरे के उपकरणों के साथ, बातचीत के संदर्भ में, महत्व का नहीं, योजना बहुत अधिक जटिल है। हम उन्हें एक ही प्रकाश स्विच, या मां के पास ले जाते हैं, जब वे अपना काम करते हैं, एक इनपुट मशीन की तरह, जिसने ओवरलोड करने के लिए काम किया है।

बहुत सरल उपकरणों के लिए, इंटरफ़ेस आदिम है। उदाहरण के लिए, बटन या टॉगल स्विच, थर्मोस्टेट के लिए कई बटन। विशेषताएं निर्माता द्वारा निर्धारित की जाती हैं और उपभोक्ता द्वारा नहीं बदलती हैं। वर्तमान 10A, 16A, 25A को ट्रिप करना ... 6A 230V पर स्विच करना ... लेकिन जब डिवाइस थोड़ा अधिक जटिल होता है, तो सब कुछ बहुत खराब हो जाता है।

थोड़ा विचलित, मैं हार्डवेयर विफलता के कारण अपनी विफलता के बारे में बात करूंगा। एक निजी घर के लिए भार संतुलन का कार्य था। वास्तव में - एक मल्टी-चैनल प्रोग्रामेबल टाइम रिले। मैंने शाम को शाब्दिक रूप से एक प्रोटोटाइप बनाया, ग्राहक को दिया, ग्राहक, एक गृहिणी, संतुष्ट था, मैंने छोटे पैमाने पर उत्पादन स्थापित करने की कोशिश करने का फैसला किया, एक गाँव के पैमाने पर एक छोटे से इलेक्ट्रॉनिक स्टार्टअप का आयोजन किया, क्योंकि इनपुट क्षमता की कमी की समस्या निजी क्षेत्र के लिए प्रासंगिक है। एक डिजाइन समस्या बनी रही - डिवाइस का कॉन्फ़िगरेशन। प्रोटोटाइप में, अंतराल को बस फर्मवेयर में पैक किया गया था, अगर 200 कोडांतरक निर्देशों को कहा जा सकता है। कई बार मुझे सेटिंग्स को समायोजित करना पड़ा, यह बस एक नए फर्मवेयर को इकट्ठा करने और प्रोग्रामर के माध्यम से अपडेट करने के द्वारा किया गया था। यह स्पष्ट है कि एक धारावाहिक के लिए, यहां तक ​​कि छोटे पैमाने के उपकरण के लिए, यह विधि उपयुक्त नहीं है।

यहाँ मैं एक हार्डवेयर उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस विकसित करने के सभी "आकर्षण" में आया था ... सरल तरीके, जैसे सेटिंग्स के लिए 16 विकल्प लिखना और स्लाइड स्विच सेट करना, आवश्यक लचीलापन नहीं दिया, पीसी या स्मार्टफोन के साथ संचार करने के लिए कोई भी गंभीर इंटरफ़ेस बनाना एक अनुचित जटिलता है, कीमत में वृद्धि। इसके अलावा, तुरंत एक सरल, लेकिन क्रॉस-प्लेटफॉर्म एप्लिकेशन (विन / लिनक्स / एंड्रॉइड / आईओएस) विकसित करने की आवश्यकता होती है। लेकिन यह मुख्य बात नहीं है। वास्तव में, उपयोगकर्ता इंस्टॉलेशन के दौरान एक बार डिवाइस को कॉन्फ़िगर करेगा और, आदर्श रूप से, अब इसे याद नहीं करता है।

प्रोटोटाइप के विपरीत, डिवाइस के फ्रंट पैनल पर एक 4-बिट एलईडी संकेतक, बटन और एलईडी दिखाई दिए। कार्यक्षमता को भी जोड़ा गया, बिजली आउटेज के बाद लोड पर स्विच करने में देरी की विशेषताएं, बिजली ट्रांसमिशन लाइन या बैकअप जनरेटर से बिजली की आपूर्ति के लिए अतिरिक्त मोड, ठंड के तापमान को बनाए रखना ...

और यहाँ इस फ्रेंकस्टीन राक्षस का जन-आयामी लेआउट है

(कम-कॉइल स्विचिंग सर्किट के अंदर संपर्ककर्ताओं को नियंत्रित करता है)

जब तक केवल एक प्रोग्राम रिले की कार्यक्षमता मौजूद थी, तब तक यह सेटिंग्स के साथ मुश्किल नहीं था, निर्मित हार्डवेयर इंटरफ़ेस ने भुगतान किया। लेकिन कुछ बिंदु पर, कॉन्फ़िगरेशन निर्देश फर्मवेयर कोड के आकार से अधिक होने लगा। प्रारंभिक विचार: उपयोगकर्ता उपकरण पैनल पर क्यूआर कोड को स्कैन करता है, निर्देश के साथ पृष्ठ पर जाता है - विफल। यह या तो एक बहुत ही सरल उपकरण बनाने के लिए रहता है, या डिवाइस के साथ संचार करने की एक और विधि की तलाश करता है। संभावित खरीदारों (साहसी परीक्षकों) ने बहुत लंबे समय तक निर्देशों के अनुसार कॉन्फ़िगरेशन को समझा।

सबसे दुखद बात यह है, मेरे पास कई उपकरणों के प्रोटोटाइप हैं जो एक बार कॉन्फ़िगर किए गए हैं और एक इलेक्ट्रिक पैनल में अपना जीवन जीते हैं। विन्यास - एक दर्जन अन्य बाइट्स। यह एक उपयुक्त इंटरफ़ेस खोजने के लिए बना हुआ है।

आज हमारे पास क्या है? "क्लासिक" कॉन्फ़िगरेशन विधियों की तुलना:

• तैयार विन्यास का विकल्प। प्रो: आसानी से सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर दोनों को लागू किया। अतिरिक्त हार्डवेयर सुधार न्यूनतम हैं। उपयोगकर्ता को विशेष उपकरण, पर्याप्त निर्देश होने की आवश्यकता नहीं है। कान्स: कोई लचीलापन नहीं है, सहज ज्ञान युक्त नहीं है, निर्देशों की आवश्यकता है।
  
• एक साधारण प्रदर्शन के माध्यम से प्रतिक्रिया के साथ क्लिक का एक क्रम (एक नियमित इलेक्ट्रॉनिक घड़ी की स्थापना के समान)। PROS: इसे आसानी से प्रोग्राम रूप से लागू किया जाता है, उपयोगकर्ता को विशेष उपकरण, पर्याप्त निर्देश रखने की आवश्यकता नहीं होती है। कान्स: सहज रूप से नहीं, बड़ी संख्या में मापदंडों को कॉन्फ़िगर करना मुश्किल है, सेटिंग्स को क्लोन करने में असमर्थता, जो इंस्टॉलर कंपनियों के लिए महत्वपूर्ण है।
  
• मानक वायर्ड इंटरफ़ेस का उपयोग करके कॉन्फ़िगरेशन। प्रो: सहज रूप से, यदि आवेदन अच्छी तरह से लिखा गया है, सेटिंग्स का आसान क्लोनिंग, अपेक्षाकृत सरल कार्यान्वयन, शायद बहुत महंगा हार्डवेयर सुधार नहीं, फर्मवेयर को अपडेट करने की क्षमता। कान्स: उपयोगकर्ता के पास उपकरण, कम से कम एक कंप्यूटर या एक यूएसबी पोर्ट, एक इंटरफ़ेस कनवर्टर के साथ लैपटॉप होना चाहिए, अगर आपका डिवाइस यूएसबी या ईथरनेट के अलावा कुछ और प्रदान करता है। एक आवेदन विकसित करने की आवश्यकता है।
  
• वाईफ़ाई + वेब - गौरैया और टेरी अर्दुरिन्शिना पर एक तोप से शूटिंग। लेकिन विचार बुरा नहीं है। PROS: एक वायर्ड कनेक्शन के समान, कॉन्फ़िगरेशन के अंतर्निहित WEB इंटरफ़ेस प्रदान करके क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म एप्लिकेशन को विकसित करने की कोई आवश्यकता नहीं है; एक उपयोगकर्ता को बस वाईफाई समर्थन और ब्राउज़र के साथ किसी भी डिवाइस की आवश्यकता होती है। वैश्विक नेटवर्क तक पहुंच की भी आवश्यकता नहीं है। शायद यह डिज़ाइन हार्डवेयर बटन / संकेतक से सस्ता होगा, मामला भी सरल है। कान्स: तकनीकी रूप से, एक अत्यंत बदसूरत समाधान जो उत्पाद को पूरी तरह से अलग वर्ग के उपकरणों में स्थानांतरित करता है। विश्वसनीयता कम हो जाती है, दोनों फर्मवेयर की जटिलता के कारण, और ईएमएफ के लिए संवेदनशीलता में वृद्धि।
  

मैं संक्षेप में बताता हूं कि उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से सबसे सुंदर समाधानों में से एक उत्तरार्द्ध है। लेकिन यह एक इंजीनियर के दृष्टिकोण से सबसे भयानक भी है। मैं लगभग उस पर रुक गया, लेकिन ...
तकनीकी वक्रता प्रेतवाधित। EEPROM में कुछ बाइट्स लिखने के लिए, इस तरह के एक व्यापक प्रोटोकॉल स्टैक के साथ एक बगीचे की बाड़ लगाना तर्कहीन है। लेकिन ऐसा लगता है कि मुझे अपनी समस्या का हल मिल गया, यहाँ इस पद्धति की विशेषताएं हैं:

पेशेवरों:

• हार्डवेयर घटक की कीमत में वृद्धि "तैयार-तैयार विन्यास से चुनने", 10–15 रूबल के निर्णय के साथ तुलनीय है। और अतिरिक्त बटन, संकेतक आदि को मना करने की क्षमता, बल्कि, एक सस्ती कीमत देता है।
  
• सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन कोई समस्या नहीं है।
  
• इसमें एक विशेष एप्लिकेशन के विकास की आवश्यकता नहीं है। यदि वांछित है, तो आवेदन प्रदान किया जा सकता है।
  
• गहनता WEB विन्यासक या अनुप्रयोग के विकास की गुणवत्ता पर निर्भर करता है।
  
• डिवाइस के साथ गैल्वेनिक अलगाव।
  

विपक्ष:

• एक वायर्ड या रेडियो इंटरफेस की तुलना में कम डेटा ट्रांसफर दर।
  
• डिवाइस के साथ शारीरिक संपर्क आवश्यक है।
  
• आपको नेटवर्क तक कम से कम एक पहुंच की आवश्यकता है।
  

इसके अलावा, सूचना प्रसारित करने की यह विधि प्रकृति में बहुत आम है। यह एक ध्वनि तरंग है।

अब, शायद सभी के पास स्मार्टफोन हैं। कोई भी स्मार्टफोन - ध्वनि बजाने के लिए कोई उपकरण, यहां तक ​​कि कैसेट प्लेयर भी उपयुक्त नहीं है। जैसा कि मैंने इस इंटरफ़ेस को कार्रवाई में देखा है:

1. उपयोगकर्ता निर्देशों के अनुसार डिवाइस को स्थापित करता है।
   
2. डिवाइस का आवश्यक कॉन्फ़िगरेशन बनाया गया है, आवश्यक मोड और सेटिंग्स पंजीकृत हैं।
   
3. उपयोगकर्ता डिवाइस को कॉन्फ़िगरेशन मोड में डालता है, उदाहरण के लिए, एक कुंजी दबाने के विशेष अनुक्रम द्वारा, डिवाइस एक तैयार स्थिति प्रदर्शित करता है, उदाहरण के लिए, 5 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक एलईडी को ब्लिंक करके।
   
4. कॉन्फ़िगरेशन में, "स्थानांतरण पैरामीटर" आइकन पर क्लिक किया जाता है, जिसके बाद एन्कोडेड ध्वनि अनुक्रम खेलना शुरू होता है (और उन्हें 90 के दशक में कैसेट से लोड किया गया था?)।
   
5. उपयोगकर्ता डिवाइस में लोड होने के लिए डेटा का इंतजार करता है (उदाहरण के लिए, एलईडी लगातार चालू हो गया है) और "स्टॉप ट्रांसमिशन" आइकन पर क्लिक करता है।
   

सब कुछ, नए मापदंडों को डिवाइस में स्थानांतरित किया जाता है। क्या आपको लगता है कि यह कॉन्फ़िगरेशन विधि पर्याप्त सुविधाजनक होगी?

एक आफ्टरवर्ड के बजाय

मैं विशेष रूप से कार्यान्वयन के तकनीकी हिस्से को नहीं छूता था। प्रत्येक मामला व्यक्तिगत हो सकता है, दृष्टिकोण एक सामान्य विचार है। यदि लेख में रुचि है, तो मैं दूसरा भाग प्रकाशित करूंगा। प्रैक्टिकल। स्पॉइलर: विचार सफल होने के बावजूद, सी-कंपाइलर के 8-बिट PIC16 + "स्टूडेंट" वर्जन को बिना ऑप्टिमाइजेशन के मैनुअल सहित, फर्मवेयर चुपचाप दोनों मेमोरी (लगभग 1 केबी) और प्रदर्शन में फिट बैठता है। सबसे कठिन गणितीय ऑपरेशन sint8_t और sint16_t का जोड़ है। प्रारंभिक गणना के अनुसार, असेंबलर में फिर से लिखे गए ध्वनि विन्यासकर्ता का कोर 512 किलोवॉट से कम में फिट होगा और PIC16F819 में 2MIPS प्रदर्शन होना चाहिए।

ऑल द बेस्ट
Constantine।