Komunikácia a micro:bit 2023: Rozdiel medzi revíziami

Verzia zo dňa a času 18:56, 26. november 2023

Obsah

1 Ovládač pre Windows
2 Sériová linka
- 2.1 Serial Terminal by Bray
- 2.2 Serial Plotter
3 = Bezdrôtový prenos

Ovládač pre Windows

https://os.mbed.com/handbook/Windows-serial-configuration

Terminály v browseri, fungujú len v Chrome alebo Edge s využitím WebSerial API (https://github.com/svendahlstrand/web-serial-api):

https://labs.vaadin.com/plotser/

Sériová linka

Teória a podrobnejšie informácie o sériovej linke: RS-232.

Programovanie komunikácie v micro:bite je pomerne jednoduché pomocou blokov z knižnice Serial. Vyskúšajte:

Dáta vieme posielať cez USB rozhranie, ktorým je micro:bit pripojený k počítaču. Okrem toho, že micro:bit sa tvári ako USB disk pripojený k počítaču a je cez toto rozhranie aj napájaný, vieme vytvoriť virtuálny sériový port, ktorý sa potom objaví aj v Správcovi zariadení - budeme ho potrebovať, aby sme zistili, aké číslo portu priradil operačný systém:

Programovanie micro:bitu potom spočíva vo volaní blokov z knižnice Serial.

Na strane PC však nevieme prijímať dáta priamo v prostredí simulátora, preto potrebujeme špeciálny program. Je ich mnoho, ale len niektoré z nich umožňujú spustenie pod Windows bez administrátorského oprávnenia. My budeme používať tieto dva:

Serial Terminal by Bray

Na testovanie a prvé pokusy so sériovým rozhraním sa vám určite zíde aj nejaký terminálový program, masochisti môžu použiť aj Hyperterminál z Windows. Terminál je jednoduchý program, v ktorom sa zobrazujú všetky prijaté znaky a naopak, je možné nejaké iné znaky odvysielať. Dajú sa samozrejme aj nastaviť základné komunikačné parametre.

Terminal by Bray++, neinštaluje sa, len spustí.
Terminal -- lokálna kópia

Ukážka práce s Terminalom vrátane správneho nastavenia parametrov

Serial Plotter

Serial Plotter je trocha sofistikovanejší program ako Terminal, jeho úlohou je zakresliť graficky všetky prijaté informácie. Najjednoduchšie je posielať mu čísla, pričom ich môže byť aj viac, oddelených čiarkami. Každá jedna n-tica hodnôt musí končíť znakom pre nový riadok. V knižnici Serial použite bloky Serial Write Number pre čísla, Serial Write String pre čiarky a Serial Write Line pre ukončenie riadka. Neposielajte hodnoty príliš často, aby sa nepreplnil vstupný buffer.

Úloha:
Zobrazte v programe SerialPlot všetky tri osi akcelerometra a predveďte, že meria skutočne aj gravitačné zrýchlenie.

Postup:

vytvorte program v prostredí makecode:
- program má pomocou príkazov Serial_Write_Number poslať do PC tri čísla -- zrýchlenie v osi x-, y- a z-. Čísla majú byť oddelené čiarkou (Serial_Write_String) a na konci má byť nový riadok (Serial_Write_Line).
program preneste do micro:bitu
skontrolujte v správcovi zariadení, aké číslo portu mu pridelil OS Windows (v prípade, že žiaden nevidíte, môže pomôcť vytiahnutie a opätovné pripojenie micro:bitu)
spustite program Terminal, nastavte komunikačné parametre 115200,n,8,1 a stlačte Connect - v terminálovom okne by ste mali vidieť prijaté znaky. Ak je formát vyhovujúci, odpojte port (Disconnect) a pokračujte ďalej
Nastavte parametre pre grafický program SerialPlot. Po spustení programu SerialPlot by ste mali vidieť grafické priebehy.

= Bezdrôtový prenos

Bezdrôtový prenos medzi dvoma micro:bitmi je realizovaný pomocou špeciálneho firemného protokolu, ktorý sa však pomocou blokov v knižnici Radio realizuje veľmi jednoducho. Najprv treba nastaviť číslo skupiny v ktorej bude modul komunikovať, číslo 1 je na cvičení vyhradené pre učiteľa, ostatní použijú pridelené číslo.

Potom používame dve funkcie: radio_send_number, ktorá na danom kanáli odvysiela príslušné číslo z argumentu a on_radio_received, ktorá vyvolá príslušnú akciu vždy, keď je prijatý rádiový paket. Výsledok príjmu máte k dispozícii v premennej.

Pri použití komunikácie v simulátore sa objaví druhý modul, ktorý je však naprogramovaný rovnako ako prvý. Vyskúšajte vyššie uvedený program. Jeho funkcia spočíva vo výmene hodôt zrýchlenia v osi x medzi dvoma microbitmi, pričom pohyb prvého sa zobrazuje ako stĺpcový graf na druhom a naopak. Zároveň sa údaje zobrazujú aj graficky v simulátore.

Úloha 1: Skúška komunikácie
Spoločne so susedom si vyskúšajte vyššie uvedený program a potom ho modifikujte nasledovne: po stlačení tlačidla A sa u suseda objaví na displeji veselý smajlík, pri stlačení B smutný smajlík.

Úloha 2: Schôdzka naslepo.
Zistite, ktorý spolužiak má rovnaké číslo ako vy. Naprogramujte micro:bit, aby na pridelenom kanáli vysielal vaše meno (alebo nick), a zároveň na tom istom kanáli počúvajte, či niekto nevysiela svoje meno. Zobrazte si prijatý reťazec a vyplňte správne dvojicu vysielač / prijímač. Za správne spárovanie získate 2 body. Ak si myslíte, že váš program je správny a chyba je len v protistrane, potom môžete využiť služby verejného majáku na kanáli č. 1. Ten vysiela nepretržite a tak zistíte, či vám program funguje.

Namiesto funkcie radio_send_number použite blok radio_send_string.

Neoprávnené vysielanie na cudzom kanáli, obzvlášť na č. 1, bude potrestané odpočítaním 10 bodov!!!

Úloha 3: Spoločné zadanie pre celý rad:

Poskladajte všetky micro:bity do radu a naprogramujte ich tak, aby zobrazili bežiaci text.

Toto zadanie rieši vždy celý rad spoločne. Najprv sa dohodnite ako bude všetko fungovať, rozdeľte si úlohy, naprogramujte najprv po menších skupinách (dvojiciach) a potom všetci spoločne. Predveďte riešenie cvičiacemu.

Ďalšie informácie:

o programovaní a prístupu k sériovej linke v C++ programoch pre Windows: http://senzor.robotika.sk/ap/blok3.php

@@ Riadok 81: / Riadok 81: @@
 <BR>
-== Bezdrôtový prenos ==
+=== Bezdrôtový prenos ==
 Bezdrôtový prenos medzi dvoma micro:bitmi je realizovaný pomocou špeciálneho firemného protokolu, ktorý sa však pomocou
@@ Riadok 97: / Riadok 97: @@
 a naopak. Zároveň sa údaje zobrazujú aj graficky v simulátore.
+'''Úloha 1: Skúška komunikácie '''<BR>
+Spoločne so susedom si vyskúšajte vyššie uvedený program a potom ho modifikujte nasledovne: po stlačení tlačidla A sa u suseda objaví na displeji veselý smajlík,
+pri stlačení B smutný smajlík.
-'''Úloha: Schôdzka naslepo. '''<BR>
+'''Úloha 2: Schôdzka naslepo. '''<BR>
 Zistite, ktorý spolužiak má rovnaké číslo ako vy. Naprogramujte micro:bit, aby na pridelenom kanáli vysielal vaše meno (alebo nick), a zároveň na tom istom kanáli počúvajte, či niekto nevysiela svoje meno. Zobrazte si prijatý reťazec a vyplňte správne dvojicu vysielač / prijímač. Za správne spárovanie získate 2 body. Ak si myslíte, že váš program je správny a chyba je len v protistrane, potom môžete využiť služby verejného majáku na kanáli č. 1. Ten vysiela nepretržite a tak zistíte, či vám program funguje.
@@ Riadok 105: / Riadok 110: @@
 '''Neoprávnené vysielanie na cudzom kanáli, obzvlášť na č. 1, bude potrestané odpočítaním 10 bodov!!!'''
-<!--
-Príloha: Konfiguračný súbor pre program SerialPlotter
+'''Úloha 3: Spoločné zadanie pre celý rad:'''
-<source lang="ini">
+<html>
-[MainWindow]
+<style type="text/css">
-size=@Size(927 689)
+@font-face {
-pos=@Point(218 102)
+    font-family: "MyMatrix";
-activePanel=Port
+    src: url(http://senzor.robotika.sk/zp/led_counter-7.ttf) format("truetype");
-hidePanels=false
+}
-maximized=false
+p.customfont {
-state=@ByteArray(\0\0\0\xff\0\0\0\0\xfd\0\0\0\0\0\0\x3\x9f\0\0\x2n\0\0\0\x4\0\0\0\x4\0\0\0\b\0\0\0\b\xfc\0\0\0\x1\0\0\0\x2\0\0\0\x3\0\0\0\f\0t\0\x62\0P\0l\0o\0t\x1\0\0\0\0\xff\xff\xff\xff\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\x1a\0t\0\x62\0P\0o\0r\0t\0\x43\0o\0n\0t\0r\0o\0l\x1\0\0\0\xb0\xff\xff\xff\xff\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\x10\0t\0\x62\0R\0\x65\0\x63\0o\0r\0\x64\x1\0\0\x1\xcf\xff\xff\xff\xff\0\0\0\0\0\0\0\0)
+    font-family: "MyMatrix", Verdana, Tahoma;
+     font-size:  5em;
+      color:#FF0000;
+}
-[Port]
+    .marquee {
-selectedPort=COM8
+    width: 1000px;
-baudRate=115200
+line-height: 50px;
-parity=none
+	background-color: Black;
-dataBits=8
+	color: Red;
-stopBits=1
+    white-space: nowrap;
-flowControl=none
+    overflow: hidden;
+    box-sizing: border-box;
+}
+.marquee p {
+    display: inline-block;
+    padding-left: 100%;
+    animation: marquee 25s linear infinite;
+}
+@keyframes marquee {
+%   { transform: translate(0, 0); }
+% { transform: translate(-100%, 0); }
+}
+</style>
+<!--
+<p class="customfont">
+<marquee behavior="scroll" direction="left" bgcolor="black" height="85" vspace="5"> <BR> Poskladajte všetky micro:bity do radu a naprogramujte ich tak, aby zobrazili bežiaci text, ktorý vysiela master na kanáli c. 1 <BR><BR><BR></marquee>
+-->
-[DataFormat]
-format=ascii
-[DataFormat_Binary]
-numOfChannels=4
-numberFormat=uint8
-endianness=little
-[DataFormat_ASCII]
+<div class="marquee">
-numOfChannels=3
+	<p class="customfont">Poskladajte všetky micro:bity do radu a naprogramujte ich tak, aby zobrazili bežiaci text.</p>
+</div>
-[DataFormat_CustomFrame]
+</html>
-numOfChannels=1
-numberFormat=uint8
-endianness=little
-frameStart=AA BB
-fixedSize=false
-frameSize=1
-checksum=false
-debugMode=false
-[Channels]
-channel\1\name=Zrychlenie X
-channel\1\color=@Variant(\0\0\0\x43\x1\xff\xff\xff\xff\0\0VV\0\0)
-channel\1\visible=true
-channel\2\name=Zrychlenie Y
-channel\2\color=@Variant(\0\0\0\x43\x2\xff\xff-o\xc7\xf5\xff\xff\0\0)
-channel\2\visible=true
-channel\3\name=Zrychlenie Z
-channel\3\color=@Variant(\0\0\0\x43\x2\xff\xff\x19\xed\xfa\xb4\xf0s\0\0)
-channel\3\visible=true
-channel\4\name=Channel 4
-channel\4\color=@Variant(\0\0\0\x43\x1\xff\xff\xfe\xfe\x89\x89\0\0\0\0)
-channel\4\visible=true
-channel\size=4
-[Plot]
+Toto zadanie rieši vždy celý rad spoločne. Najprv sa dohodnite ako bude všetko fungovať, rozdeľte si úlohy, naprogramujte najprv po menších skupinách (dvojiciach) a potom všetci spoločne.
-numOfSamples=1000
+Predveďte riešenie cvičiacemu.
-indexAsX=true
-xMax=1000
-xMin=0
-autoScale=false
-yMax=1023
-yMin=-1023
-darkBackground=true
-grid=true
-minorGrid=true
-legend=true
-multiPlot=false
-symbols=auto
-[Commands]
-command\1\name=Command 1
-command\1\type=ascii
-command\1\data=ok
-command\2\name=Zastav meranie
-command\2\type=ascii
-command\2\data=stop
-command\size=2
-[Record]
-autoIncrement=true
-recordPaused=true
-stopOnClose=true
-header=true
-disableBuffering=false
-separator=","
-</source>
--->
+[[Category:Základy počítačov]] [[Category:micro:bit]]