Particle Photon

S obzirom na sveopštu minijaturizaciju u svetu elektronike, svedoci smo sve sitnijih, a sve moćnijih uređaja. Iz firme Particle nam dolazi Photon razvojna ploča (dev kit), sa svojih 38 × 21 milimetar manja je i od NodeMCU. Iako mala, ploča ima za dev kit ozbiljan hardver. SoC se sastoji iz Broadcomovog BCM43362 Wi-Fi čipa koji omogućava Photonu bežično povezivanje sa lokalnom mrežom po 802.11b/g/n standardu, što će reći na standardnih 2,4 gigaherca. Mikrokontroler je ARM Cortex M3 STM32F205RGY6 na 120 megaherca, kome je pridodato jedan megabajt fleša i 128 kilobajta RAM-a. Particle je SoC spakovao u modul veličine 10 × 11 milimetara i nazvao ga P0 (P nula). Ovo je jedan od najmanjih modula sa STM mikrokontrolerom, ako ne i najmanji. Inače, u prodaji je i sam P0 modul za direktnu ugradnju u razrađene projekte.

Photon, iako veoma malih dimenzija, na sebi ima dosta toga. Počećemo od mikro USB porta preko koga se na ploču prebacuje skeč, a ujedno se preko njega ploča može i napajati. Tu su još dva tastera, ’Setup’ i ’Reset’. Između njih je jedna od najmanjih RGB LED koju smo videli na pločama sa odokativnih 2 × 2 milimetra. Uz pomoć ovih tastera se Photonu menja mod, a u zavisnosti od izabranog, RGB će sijati ili treptati određenom bojom i na taj način ćemo znati da li se ploča uspešno povezala na internet, sa oblacima, ili se nadograđuje firmver putem OTA. Za bežično povezivanje sa lokalnom mrežom Photon može da koristi ugrađenu keramičku antenu (čip antena) od 1,3 decibela, a ukoliko je prijem signala nedovoljno dobar, tu je i u.FL konektor za povezivanje jače antene. Photon sam prebacuje prijem na jaču antenu preko minijaturnog RF sviča koji se nalazi do samog konektora.

Na ploči primećujemo tri kontakta do samog P0 modula. Photon je predviđen da radi sa Bluetooth ili nekim drugim eksternim radiom preko ovih kontakata, ali Particle ovu opciju još nije omogućio. Očekivano je da će ovo biti dostupno u nekoj budućoj nadogradnji firmvera.

Photon inače dolazi u dve varijante, sa muškim hederima i bez. Razmak hedera je standardnih 0,1 inč, što će reći da je breadboard friendly. Ono što je zanimljivo je da je Particle izveo kontakte hedera na ivice ploče za direktnu ugradnju na PCB, ako će se koristiti varijanta bez hedera, što je za pohvalu.

Photon može da se napaja putem USB porta ili preko „VIN” hedera sa naponima od 3,6 do 5,5 volti. Ovo je osetno manji raspon napona ako znamo da veći broj sličnih ploča imaju naponske regulatore koji mogu da izađu na kraj sa naponima do 12 volti. Ukoliko će se Photon napajati preko USB-a, na „VIN” pinu ćemo imati 4,8 volti, a koji se može koristiti i opteretiti do maksimalno jedan amper. Inače, da napomenemo, i ova ploča radi na 3,3 volta kao i svi njeni IO pinovi, koji su tolerantni na pet volti (osim „DAC” i „A3”). Tu su još dva „GND” pina, a i jedan „VBAT” pin, koji se može koristiti za napajanje internog RTC, bekapovanje registara i za SRAM. Do njega su „RST” i „3V3” pin. Ovaj zadnji se može koristiti i za napajanje same ploče, ali se ne sme koristiti na taj način ako se ploča već napaja, bilo preko USB-a, bilo preko „VIN”. Ploča ima čak osam analognih pinova. „A6” je mapiran kao DAC i može se koristiti i kao digitalni GPIO. „A7” je mapiran kao WKP i namenjen je za buđenje ploče iz sleep/standby modova. Sa druge strane ploče je osam digitalnih GPIO, od kojih se četiri mogu koristiti za PWM. „D7” je ujedno vezan na built-in LED. Ostaju još „TX” i „RX” pinovi koji se mogu koristiti i kao digitalni GPIO. Ova 24 pina nije sve što Photon nudi. Ispod je još sedam kontakata, a koji imaju svrhu ako će se ploča postavljati na PCB direktno. Preko ovih standardnih GPIO Photon za povezivanje ima dva „SPI” i po jedan „I2S” i „I2C” interfejs. Takođe, digitalni pinovi od „D3” do „D7” se koriste za „JTAG/SWD” interfejs ukoliko se ukaže potreba za reprogramiranjem bootloadera ili firmvera, a mogu se koristiti standardni programatori (ST-Link V2 na primer).

Za programiranje Photona postoji tri načina: preko online IDE-a, offline editora kome ipak treba veza sa internetom, ili preko ARM GCC i DFU bootloadera, jer, ipak je u pitanju ARM. Ovaj poslednji način omogućava potpunu kontrolu nad hardverom ploče. Najlakše je preko online IDE jer su u okviru njega sve neophodne biblioteke koje dodaju zajednica i developeri, a custom biblioteku možete dodati i vi. Pre bilo čega potrebno je podesiti Photon i dodati ga u mrežu preko web aplikacije, a u tu svrhu ploča koristi FreeRTOS. Ovo sve omogućuje da se Photon može programirati sa bilo čega dok je u okviru mreže, dakle nije potrebna fizička veza sa računarom. Dokle god je ploča dodata u okviru naloga, sve ide preko oblaka. Online IDE je podeljen u dva dela, gde je skoro cela površina rezervisana za naš kôd, dok se sa leve strane samo nalazi uska traka sa alatima. Ono što je zanimljivo je da IDE ima svojevrstan autocorrect pa će, ako kucamo naziv funkcije i otvaramo zagradu, ona odmah posle kursora biti i zatvorena, za svaki slučaj. Broj dostupnih biblioteka je veliki i u startu je omogućena podrška za OLED, I2C LCD, DHT, SdFat, razne senzore i još mnogo što šta. Biblioteke nisu poređane po abecednom redu, ali search polje radi odlično. Zanimljivo je da se biblioteke ne mogu dodati tako što ćemo napisati #include <Biblioteka.h>, već se mora proći kroz include inApp proces. Svaki skeč se automatski snima u oblake, a moguće ga je preuzeti ili obrisati. Probali smo nekoliko primera i nismo imali problema. Ono što je jako zanimljivo je da se Photon može postaviti kao pristupna tačka.

Osim preko računara, Photonu se može pristupiti i preko mobilnog uređaja, koristeći aplikaciju Particle. Da bi se Photon koristio na ovaj način potrebno je ga flešovati Tinker firmverom, što se sve obavlja preko aplikacije. Odabirom ploče se mogu raditi osnovne stvari, kao što je dodeljivanje svim IO pinovima odgovarajuće funkcije. Recimo, moguće je vršiti analogna očitavanja vrednosti povezanog senzora. Ili, moguće je odabirom digitalWrite za određeni pin prostim dodirom menjati stanje tom pinu sa High na Low i obrnuto. Ko je pomenuo smart switch? Postavljanjem novog skeča na ploču, razumljivo, Tinker se briše i potrebno ga je ponovo flešovati putem mobilne aplikacije. Naravno, moguće je preuzeti Tinker skeč (dostupan u okviru dokumentacije, kao i u samim primerima u okviru IDE), prepraviti ga po potrebi i prebaciti na ploču. Na taj način, osim upravljanja našim projektom, ostaje mogućnost komunikacije putem mobilne aplikacije.

Za 19 dolara (plus poštarina) imamo zaista upotrebljivu ploču. Svoj pun potencijal će imati u rukama iskusnijeg mejkera, ali i oni manje iskusni mogu napraviti svašta preko Particle aplikacije i Tinker firmvera. Prednosti ima dosta, počevši od centralizovanog skupa biblioteka u okviru online IDE-a, preko besplatnih oblaka, pa do podrške zajednice. Dimenzije Photona (pogotovo sam P0 modul) mu dozvoljavaju da se ugradi u razne projekte, a već postoji podrška u okviru Blynk aplikacije o kojoj smo već govorili. Što se nas tiče – sve preporuke.

Dejan PETROVIĆ