D. PETROVIĆ

1. jun 2023.

Ako smo se sa Core2 oduševili (SK 1/2023, i.sk.rs/31850), šta tek reći za CoreS3 kao treću Core generaciju, a koji vam ovom prilikom predstavljamo. M5Stack sa svojim novitetima i funkcijama prevazilazi ciljani segment, rezervisan za ljude koji se elektronikom bave iz hobija. Sa svakim novim proizvodom, M5Stack dokazuje da se „cigle” mogu pakovati i u industrijske komercijalne projekte, ali i da mogu da posluže kao odlična osnova za formiranje budućih inženjera. CoreS3 svakako je dokaz za to. Šta nam donosi JezgroS3 u odnosu na Dvojku sa početka godine?

Ako postavimo jedno pored drugog, videćemo da oba Jezgra u osnovi imaju iste dimenzije. Štaviše, ako izuzmemo boju, osnovna kućišta su identična. Razlika je, naravno, u kompletnom hardveru, koji se, istina, pomalo preklapa, ali samo u određenim detaljima. Kao i većina velikih igrača, i M5Stack je prešao na ESP32 S3, Espresifov mikrokontroler o kome smo već više puta pisali (SK 6/2022, i.sk.rs/31175), a koji se nalazi i na Atomu S3 iz prošlog broja (SK 5/2023, i.sk.rs/32212). Ponovićemo samo osnovno, kao podsetnik. ESP32 S3 je dvojezgarni MCU sa Xtensa LX7 jezgrom koje kuca na 240 megaherca. Može da se poveže sa bežičnom lokalnom mrežom u frekventnom opsegu od 2,4 gigaherca i preko metalne 3D antene. Bluetooth je na ovom MCU izostavljen, i nije retko mišljenje da je ESP32 S3, zapravo, naslednik „tovarnog magarca” ESP8266, pre nego čistokrvnog ESP32. S3 je na ovom Jezgru prekriven haubom, a sa njim je 16 megabajta fleš memorije i osam megabajta PSRAM-a - dovoljno za apsolutno svaki zadatak. Korisnički program se na Jezgro S3 može spustiti klasično, koristeći USB-C priključak, uz podršku za OTG i CDC. USB-C se ujedno koristi i za napajanje, kao i punjenje baterije.

Jezgrom S3 ipak dominira dvoinčni kapacitivni IPS ekran, rezolucije 320×240 piksela, sa staklom otpornim na ogrebotine, a iza koga stoji ILI9342C drajver. Za funkciju osetljivosti na dodir zadužen je FT6336U, kao i na prethodniku. Što se tiče samog ekrana, tu razlike u odnosu na Jezgro druge generacije nema. Ako nema razlike u ekranu, ima ispod ekrana. Tamo gde su se na Jezgru druge generacije nalazila tri polja osetljiva na dodir, kod S3 imamo čak dva mikrofona, senzor svetla i blizine, kao i kameru. Dok smo kod zvuka, kod ovog Jezgra nije izostavljen zvučnik od jednoga vata, a tu su još ES7210 kao 24-bitni audio ADC i AW88298 audio-pojačivač, oba kao I2S uređaji (o I2S smo pisali i pisaćemo još). Za senzor svetla i blizine izabran je LTR553ALS iz Liteona, sposoban da registruje raspon od 0 do 64K luksa u 16-bitnoj rezoluciji. Senzor blizine sastoji se iz standardnih LED (emiter i detektor), gde razdaljinu u 11-bitnoj rezoluciji određuje korisnik. I, na kraju, tu je kamera GC0308 sa senzorom od 0,3 megapiksela. Senzor kamere ima 10-bitnu ADC rezoluciju i sposoban je za VGA snimke sa maksimalno 30 sličica po sekundi.

Metalna hauba krije još zanimljivih komada silicijuma. Kao senzor ubrzanja i žiroskop, tu je Bosch BMI270. Za svojih šest osa, BMI270 koristi 16-bitnu rezoluciju. Ako ste pomislili da bi uz ovakav jedan senzor išao i kompas, M5Stack vas je preduhitrio. Na Jezgru S3 se našlo (nekako) mesta i za Bosch BMM150, geomagnetni senzor u tri ose sa rezolucijom od 0,3 μT. Ako ste pomislili da je ovde kraj, prevarili ste se. Niz se nastavlja sa BM8563 RTC, koji je u stanju da prikaže sekunde, minute, sate, dane, mesece i godine. Podržani su 24-časovni i 12-časovni formati, kao i prestupna godina. Za svaki od pomenutih integralnih kola iskorišćeni su prekidački (interrupt) pinovi, gde je to uopšte bilo moguće. Konkretno za RTC, moguće je ovo Jezgro isprogramirati kao budilnik, upravo koristeći ovu funkciju.

Po obodu su svoja mesta zadržali slot mikro-SD kartice, taster za resetovanje i taster za uključivanje uređaja. Do USB-C se nalazi I2C PORT.A. Otvoreno osnovno kućište ovog Jezgra daje pristup ženskom 2×15 headeru, kao i JST priključku baterije, gde treba reći da se za baterijski menadžment koristi AXP2101, strujno kolo za punjenje baterije sa E-skalom. Na metalnoj haubi, jako sitno, ali ipak čitko, ispisane su sve interne povezanosti celokupnog hardvera sa ESP32 S3. S obzirom na kompatibilan pinout headera, ali i JST konektor, moguće je povezati bazu sa Core2 na Core S3, kao i kompletan prateći hardver sa Core2.

Šta dolazi uz Core S3?

Uz Core S3 dobili smo, ipak, drukčiju bazu, ovaj put DIN Base. Ova baza predviđa da se Core S3 montira na DIN šinu, ili na kakvu ravnu površinu, te se uz uređaj dobijaju i neophodne plastične žabice. Baza donosi dodatna proširenja unutar sebe. Akcenat na DIN bazi je, zapravo, naponski menadžment, te ona dozvoljava da se Jezgro iznad napaja i preko DC konektora naponima od devet do 24 volta, a preko SY8303 naponskog regulatora. Litijum-jonska baterija od 500 miliamper-časova nalazi se ispod prototipske PCB, zajedno sa sopstvenim integralnim kolom TP4057, koje se o njoj stara. Napajanje koje baza prenosi ka Jezgru može da se isključi preko malog prekidača. Sama PCB je prototipska i prošarana je PTH (plated through hole) rupicama, te dozvoljava dodavanje hardvera koje se korisniku ukaže kao potreban, a stranica kućišta baze je perforirana i mogu da se naprave dodatni otvori za priključivanje sondi, priključaka i slično. Tu su još i dva dodatna priključka, PORT.B i PORT.C sa mapama pinova za sva tri Jezgra. Da, DIN baza može da se koristi i sa prethodnim Jezgrima (kod M5Stacka sve je kompatibilno sa svime). Nisu nam promakla ni tri otvora koji omogućavaju korišćenje Jezgra sa DIN bazom u LEGO sistemima, a tek tu vidimo veliki potencijal, pogotovo kod dece.

Postoji više baza za Core seriju. Neke od njih su završne i sa Jezgrom formiraju gotov uređaj, druge su prolazne i dozvoljavaju postavljanje više baza. Među dostupnim bazama, navešćemo AC Power bazu koja omogućava direktno priključivanje uređaja na mrežni napon. AC relay baza donosi dva releja kojima Jezgro upravlja preko STM32F030 mikrokontrolera. EV3 motor baza dozvoljava povezivanje RJ11 LEGO motora i dva servo motora, te je uz dodatni mikrofon zgodna za pravljenje robota. Ipak, nama je najzanimljivija LAN baza, zasnovana na W5500, koja dozvoljava povezivanje Jezgra na lokalnu mrežu preko Ethernet kabla, te Jezgro možemo da koristimo i kao PLC uređaj. Ova poslednja još dolazi sa RS485 i RS232 adapter pločicama.

A šta je sa softverom?

Core S3 dolazi sa fabričkim firmverom koji omogućava upotrebu celokupnog hardvera na uređaju u osam aplikacija. Tu je skeniranje dostupnih lokalnih mreža, izlistavanje sadržaja mikro-SD kartice, provera kapacitivnosti ekrana, skeniranje I2C linija, zapravo testiranje svih senzora i funkcija na uređaju. Nama je najzanimljivija aplikacija Camera, koja objedinjuje kameru i senzor svetla i blizine. Moramo priznati da je prikaz kamere na ekranu sasvim pristojan i da nam se svideo, uzevši u obzir mogućnosti, kako kamere, tako i ekrana. U dve trake desno od ekrana prikazuju se osvetljenje i blizina, recimo, prsta.

M5Stack je kao podršku za Core S3 pripremio par noviteta. Jedan od njih je EasyLoader, mali alat koji služi da se sa Core S3 brzo obriše firmver ili upiše novi. Bukvalno ima još samo odabir porta i vrednosti bauda. Podrazumeva se da je korisnički program već napisan u nekom od editora.

Pozamašan paket (preuzimanje sa mreže traje čitavu večnost) podrške M5Stack ploča za Arduino IDE donosi podršku i za ovo Jezgro. O dodavanju podrške pisali smo u prethodnom tekstu o Core2. Podrška za S3 je donela i neke primere koji, naprosto, nemaju smisla, kao što su primeri u vezi sa Bluetoothom. Ipak, u delu Custom Libraries dobija se velika grupa primera sa prefiksom M5 i većim delom su grupisani prema bazama dostupnim za svako Jezgro. Svaka od grupa, opet, donosi po nekoliko primera, čime se ukupni broj približava i trocifrenom broju, te nema smisla sve ih nabrajati. Na zvaničnim GitHub stranicama mogu se preuzeti primeri koji se ne dobijaju sa paketom podrške. Primeri su sveži, te je za očekivati da se nađu u nekoj od narednih verzija nadogradnje podrške za Arduino IDE. Generalno, u ovolikom broju primera za apsolutno svaku funkciju Jezgra, naprosto ne postoji scenario koji je nepokriven.

UIFlow u verziji 2 podržava sve novije uređaje iz M5Stacka, samim tim i Core S3. O ovom „blokovskom” editoru smo već pisali u ranijim tekstovima o M5Stack uređajima. Editor se sastoji iz tri celine, gde se neke mogu ukloniti radi preglednosti, kada se iz njih odabere šta je potrebno. Blokovi se sve češće sreću i, za manje iskusne (poseban akcenat na decu), ovo je možda i najbolji izbor, put koji će ih uvesti u svet elektronike i programiranja. Kada se podigne pokrivač, vidimo da se ispod blokova nalazi Python. Treći deo editora i jeste Python editor, a programiranje uređaja kroz UIFlow može da se vrši i isključivo kroz Python, bez ikakve potrebe za „zidanjem”. Sama struktura Pythona koji se koristi ovde umnogome podseća na programski jezik kojim se piše kôd za Arduino platformu u C/C++. M5Burner, o kome smo ranije pisali, i ovde je dostupan, ali bez UIFlow podrške, što će reći da programiranje kroz M5Stack sistem nije moguće bez kabla. Na ovom alatu je dostupno par primera, uz onaj fabrički uz koji uređaj i dolazi.

• • •

Cena Core S3 je prihvatljiva, uzimajući u obzir šta sve ovaj uređaj nudi. Još više šta još može da ponudi, dodavajući baze u skladu sa željom i potrebom. Probajte da zamislite prilično moćan hardver sa ekranom i mogućnošću unosa podataka direktno. Tome dodajte veći broj već ugrađenih senzora, kao i bezbroj onih koji se mogu dodati preko portova. Jasno je da kombinacijama kraja nema i da se Core S3 može koristiti kao deo većeg sistema ili kontrolna jedinica sopstvenog sistema. Činjenica da se može koristiti uz LEGO sistem dodatni je plus i smatramo da je ovo možda i pravi izbor ako želite da usmerite decu ka elektronici i programiranju, a kroz igru i slaganje LEGO kockica. Od nas apsolutno sve preporuke.