D. P.

1. jun 2021.

Pre izvesnog vremena (a ispostavilo se da su u pitanju godine), nabavili smo dva Xenona firme Particle. Njihov Photon je već bio na našim stranicama (SK 9/2018, i.sk.rs/15333). Ideja je bila da napravimo mali sistem u okviru njihove mesh mreže. Međutim, kako to obično biva, početkom prošle godine, Particle je obustavio dalji razvoj mesha, kao i svu podršku. Čak je i pristup njihovom online editoru onemogućen za sve prethodno neregistrovane Xenone. Pogađate, mi naše nismo ni izvadili iz kutija. Ovo je značilo da Xenon, kao mesh-only uređaj postaje softverska „cigla”. Hardverski je, naravno, potpuno ispravna razvojna ploča. Mi nismo gubili nadu, a rešenje je stiglo od Adafruita.

Xenon

Xenon je zasnovan oko Nordicovog nRF52840 SoC-a. Ovaj ARM Cortex-M4F 32-bitni procesor kuca na 64 megaherca. Na raspolaganju u samom SoC-u je 256 kilobajta RAM-a i jedan megabajt fleša za podatke. Mesh kao mreža je zasnovana na Bluetooth vezi, pa, tako, ovde imamo ugrađen i Bluetooth 5, a predajnu TX snagu možemo skalirati od +8 do -20 decibela u koracima od po četiri. Na kraju, u SoC-u je još i TrustZone CryptoCell-3100. Xenon razvojna ploča prati layout Adafruitovih Feather ploča. Pinout je poređan u dva reda muških headera. Preko njih imamo pristup na 20 GPIO. Ovi GPIO imaju višestruku primenu, pa, tako, na šest njih imamo i ADC, na osam PWM, a tu su još i tri UART, dva I2C i dva SPI. Particle je Nordicovom čipu dodao još četiri megabajta SPI fleša, podršku za USB 2.0, a tu su još strujna kola za LiPo baterije i JST konektor. Xenon radi na 3,3 volta i nije tolerantan na više od toga. S obzirom na to da je reč o ARM-u, Particle nije izostavio JTAG (SWD) konektor koji je u ovom slučaju i izlaz iz naše situacije. Na ploči još imamo RGB LED, built-in LED na D7, CHG LED, ’Reset’ i ’Mode’ tastere. Bluetooth radio na raspolaganju ima štampanu antenu, ali i u.Fl konektor, ako su jedinice udaljene jedna od druge. Particle je dodao i NFC čip čiji u.Fl konektor je sa donje strane, ispod mikro-USB konektora.

J-Link

Adafruit je omogućio Xenonu da započne drugi život na dva načina: kroz Arduino IDE sistem ili kao klasičnu Adafruit Feather CircuitPython razvojni ploču. Da bismo „pregazili” fabrički sadržaj Xenona i upisali novi bootloader, bez obzira na to koji od ponuđena dva puta izabrali, potreban nam je JTAG programator. I to ne bilo koji, u obzir dolaze Seggerov J-Link ili Particle Debugger. Seggerov zvanični programator je rezervisan za profesionalnu upotrebu i njegova cena se meri stotinama američkih zelembaća. Srećom, postoji i J-Link EDU Mini programator koji je Segger namenio u obrazovne svrhe i čija je cena i više nego prihvatljiva. Prvo što treba da uradimo jeste da instaliramo JLink Software and Documentation Pack sa zvaničnih stranica, a ujedno će se instalirati i drajver.

Arduino IDE

Da bismo uopšte instalirali Arduino friendly bootloader, potrebno je da instaliramo nRF Command Line Tools (nrfjprog.exe nam je, zapravo, potreban). Rekli smo da Xenon prati Feather seriju ploča, tačnije, Adafruit Feather nRF52840 Express. Iz tog razloga, dodajemo podršku u vidu paketa, tako što idemo na File: Preferences i u polje za dodavanje ploča upisujemo:

https://www.adafruit.com/package_adafruit_index.json

Nakon toga, pod Tools: Board instaliramo Adafruit nRF52 paket. Osim podrške za prebacivanje korisničkog programa na Xenon, dobijamo i mogućnost programiranja bootloadera. Prvo povezujemo Xenon sa računarom koji bi trebalo da se pojavi pod nekim portom. Zatim, takođe, sa računarom povezujemo naš J-Link, a njega 10-pinskim trakastim kablom povezujemo na SWD konektor Xenona. Pod Board biramo „Xenon” (da, nRF52 paket daje direktnu podršku baš za Xenon) i port pod kojim se prijavio. Pod Tools: Programmer biramo „J-Link for Bluefruit nFR52” i idemo na Burn Bootloader. Za par sekundi sve je spremno da prebacimo Blink skeč, što i činimo. Xenon je nakon više od dve godine ponovo postao upotrebljivo parče hardvera. Adafruit je kroz paket Xenonu stavio na raspolaganje prilično veliki broj primera. Ovo se naročito odnosi na Bluetooth i NFC, a u pitanju je preko 50 primera.

CircuitPython

CircuitPython je bukvalno na korak od Xenona, ako smo ga doveli do Arduino IDE. Ako na Xenonu imamo isprogramiran bootloader, dovoljno je da pre povezivanja sa računarom držimo pritisnut taster ’Reset’. Xenon će se na računaru pojaviti kao XENONBOOT drajv. Dalji postupak je isti kao i kada smo pisali o Raspberry Pi Pico (SK 3/2021, i.sk.rs/29330). CircuitPython UF2 fajl preuzimamo sa zvaničnih stranica i kopiramo ga na Xenon. Ovaj će se nakon toga resetovati i prijaviti kao CIRCUITPY drajv. Sve što smo rekli o Mu editoru i samom prebacivanju programa na Pico, važi i ovde. Program napisan u Mu editoru naprosto kopiramo na Xenon, kao što bismo ga kopirali na kakav fleš. Ako želimo da nam se program stalno izvršava, čak i kada Xenon odvojimo od računara, potrebno je da taj fajl nazovemo code.py. Blink program u CircuitPythonu za plavu ugrađenu LED bi izgledao ovako:

import time

import board

from digitalio import DigitalInOut, Direction, Pull

led = DigitalInOut(board.BLUE_LED)

led.direction = Direction.OUTPUT

while True:

led.value = False

time.sleep(0.5)

led.value = True

time.sleep(0.5)

Inače, ova plava LED je na pinu D7. U Arduinovom skeču možemo umesto BLUE_LED staviti LED_BUILTIN ili napisati D7, dobićemo isto.

• • •

Iako je Particle svoj Xenon „pustio niz vodu”, bez mnogo volje da pruži alternativu svojim kupcima koji su ove ploče kupili, rešenje ipak postoji. Na njihovim stranicama kao alternativa i stoji CircuitPython, kao i koraci do njega, ali se kroz tekst ne dâ naslutiti da oni sa tim rešenjem nemaju ama baš ništa. Xenon se i dalje može nabaviti za pristojnu cenu, ali ga ne treba gledati kao deo neuspelog mesh projekta, već kao moćnu Bluetooth i NFC platformu koju možemo programirati na čak dva načina. Zanimljivo je to da u danima nakon što je Particle objavio da mesh prestaje da postoji, Xenon se nije više mogao kupiti. Sada, kada Xenon i te kako ima primenu, ali i softversko rešenje - odjednom je postao dostupan.