D. PETROVIĆ

1. septembar 2021.

Nastavljamo naše druženje sa razvojnim pločama zasnovanim na Nordic Semiconductor mikrokontroleru. Ovaj put imamo jednu malu ploču iza koje stoji Ebyte, firma koja se gotovo isključivo bavi razvojem i proizvodnjom uređaja sa bežičnim povezivanjem. U to spadaju Bluetooth, ZigBee i LoRa. Na mreži i nema mnogo podataka i primera za ovu ploču, a ovo su naša zapažanja.

E73-TBB je razvojna ploča malih dimenzija, veličine jednog NodeMCU. Baš na mestu gde bi na NodeMCU bio ESP12F modul, nalazi se E73-2G4M04S1B modul. On dolazi sa štampanom antenom, van razvojne ploče. Tu je i u.Fl konektor za dodavanje eksterne antene. Pod metalnom haubom je Nordicov 32-bitni nRF52832-QFAA/GFN48 mikrokontroler, koji radi na 64 megaherca, sa 64 kilobajta RAM-a i 512 kilobajta fleša. Ovo je ARM Cortex-M4F SoC sa Bluetoothom i NFC-om. Glavna karakteristika i jesu ove dve radio-veze, a Nordicov čip podržava Bluetooth 5.2, Bluetooth Low Energy (BLE), Bluetooth Mesh i NFC. nRF52382 je multiprotokolarni čip, što znači da ovi protokoli mogu da rade istovremeno. Bluetooth radi na 2,4 gigaherca (32 megaherca kristal), ima predajnu snagu od četiri dBm, što je oko 2,5 milivata, a što omogućava prenos podataka od jednog megabita u sekundi. Prema dostupnim podacima, uz eksternu antenu od pet dBi pojačanja, domet modula je i do sto metara. Modul radi na 3,3 volta i sve preko 3,6 volti momentalno će uništiti čip. Nordicova nRF52x serija mikrokontrolera sastoji se iz još dva čipa, a razlikuju se po dostupnoj memoriji i mogućnostima povezivanja. Recimo, nRF52840 pored svih koje smo ovde pomenuli još dodaje i ZigBee.

Za komunikaciju sa računarom preko mikro-USB konektora, na pločici je zadužen dobro poznati CH340 UART čip. Na raspolaganju su nam dva korisnička tastera (’SW1’ i ’SW2’), od kojih je ovaj drugi DFU (device firmware upgrade). Tasteri su povezani sa P0.14 i P0.13 GPIO. Do samog UART čipa su tri LED: ’Power’, ’Status’ i ’Conn’. Dve poslednje povezane su sa P0.17 i P0.18. Na pločici imamo dvoredi header preko koga imamo pristup naponskim pinovima i GPIO. S obzirom na naponsku netoleranciju, na headeru imamo samo po jedan VCC pin (3,3 volta) i GND. Ostalih 22 rezervisana su za GPIO sa modula. Pritom, čak 14 GPIO sa modula ostaje neiskorišćeno. Preko ovih GPIO imamo pristup SPI, UART, I2C, ADC, DMA i PWM. Pritom, ne i na kompletne interfejse, jer nemaju svi GPIO izvodi svoje pinove na pločici. Ono što je nama najbitnije jeste SWD interfejs. Na pločici su obeleženi svi pinovi sa donje strane, uz dodatne SWD oznake. Sa donje strane imamo mesto predviđeno za dodavanje konektora NFC antene, uz dva kondenzatora na GND. Dve linije ka anteni su P0.09 i P0.10. Ne postoji ’reset’, a ni ’DFU’ taster, što bi bilo od koristi.

Ebyte pločica dolazi sa firmverom o kome nemamo mnogo podataka. Postoji neko uputstvo na njihovim stranicama uz pomoć kog uspostavljamo komunikaciju između E73-TBB i telefona, a pratimo na računaru putem serijskog terminala. Potrebno je preuzeti nRF Toolbox aplikaciju, izabrati UART tab i tu, nakon povezivanja sa pločicom preko Bluetootha, dodeliti određenim poljima funkcije. Zapravo, dodirom na neki od devet polja mi, zapravo, Bluetootom na serijski interfejs šaljemo određeni tekst. To kasnije možemo u okviru korisničkog programa povezati sa određenim funkcijama i izvršnim komandama. Ono što je pločica primila sa telefona preko aplikacije, možemo pročitati preko serijskog terminala na računaru, pri 115200 bauda.

Koristeći liniju manjeg otpora, posegli smo ka Adafruit bootloaderu. Problem je u tome što na pločici nemamo izveden SWD header da bismo koristili naš JLink programator. Programator koristi 1,27 razmak pinova, a sami pinovi su dosta tanji od onih na Dupont žicama koje koristimo za 2,54. Kod nas nigde nismo uspeli da pronađemo bilo kakav adapter (1,27 -> 2,54), u bilo kakvom formatu. Uspeli smo nekako žicama da povežemo osnovne linije programatora (SWDIO, SWCLK, RST, GND) sa pločicom iz naslova. Prvi pokušaj programiranja Adafruit Feather nRF52832 bootloadera na E73 prošao je bezuspešno zbog readback protection zaštite. Koristeći nRFgo Studio smo se otarasili zaštite, a samim tim i firmvera na ploči. Deo koji se nas tiče u ovom softveru je pod Device Manager: nRFx Programming. Nakon toga smo Seggerovim programatorom uspešno programirali Adafruit bootloader na ovu pločicu.

Osim što je UART čip na E73 povezan sa RX/TX linijama serijskog interfejsa, on nije više povezan ni sa čim nama bitnim. Da bismo programirali korisnički program na ovu pločicu, potrebno ju je prebaciti u DFU režim. Originalna Adafruit pločica ovo ima rešeno, ali E73 nije originalna Adafruit pločica. Prelazak u DFU režim postižemo tako što kratko sa GND povezujemo RST, pa DFU. Tim redom ih i puštamo. Nakon toga se može uspešno prebaciti skeč. Na pločici, rekosmo, postoje dva korisnička tastera, ali ih za ovu svrhu ne možemo koristiti bez veće prepravke same pločice, što nismo želeli da radimo.

Probali smo nekoliko primera iz Adafruit biblioteke i nismo imali nikakvih problema, bilo što se tiče standardne upotrebe GPIO, bilo korišćenja nekog od interfejsa, bilo Bluetooth radija. Ovo poslednje je i najbitnije, jer je Bluetooth glavni „feature” ove pločice. MyNewt, osim više ovakvih pločica, zahteva i instalaciju myNewt RTOS na računar (i.sk.rs/358016). Na mreži se mogu naći podaci o čitavoj mreži E73-TBB. Sasvim dovoljno za neku novu priču na ovim stranicama.