Умна шамандура, част 1

a.k.a. “инж.”, part deux

Преди време писах, че ще си водя бележки за дипломната, но се наложи да я зарежа и да не предам през януари, както беше първоначалния замисъл.

Първият draft на това е от втори януари 🙂

Ще я опиша тук, за да си припомням какви шарении съм правил преди да стана стар, циничен и (още по-) скучен. Записката излезе малко над 100 страници без задължителния пейстнат код. Освен многото приказки, има и 102 “фигури”, примери и таблици, солидна част от които си играх да рисувам.

Първоначалната идея беше следната – едно Arduino следи всички датчици и предава стойностите им безжично по LoRa радио. От другата страна да стои друг LoRa възел, който е свързан към PSoC 4 и приема данните. PSoC-ът ги предава по сериен порт към компютър, на който работи .NET-ско приложение, което ги обработва и ги тика в MS SQL баз от данни някъде. Визуализацията е с много форми, графики и т.н.

Проблемът с това е, че цялото нещо може да тръгне точно веднъж, защото има много зависимости от библиотеки, dll-и и т.н (това да се чете като “не ми се занимаваше с глупости”).

Тъй катo трябваше да напиша документацията и да направя всичко сравнително бързо, реших да не се затормозявам с излишно сложни неща и разделих работата на три части: “отдалечена станция” (a.k.a шамандура), наземна станция и уеб приложение.

Представено графично изглежда долу-горе така:

Шамандурата използва китайска имитация на Arduino Nano. Микроконтролерът е същият, но и ма малки разлики в пиновете. Когато паметта в един момент се запълни на 99%, контролерът спря да работи и да се разпознава от компютъра. Оказа се, че докато е в “bootloader” режим (или както се нарича, режимът, в който влиза, малко след като му се бутне Reset копчето), може да се програмира. Освен това се оказа, че Serial1.available() връща true, когато на серийния порт няма нищо. Дори когато RX пинът е с pull-down резистор. Благодарение на това се наложи да правя геройства като изчакване на някакви секунди време, когато си говоря с LoRa модула.

Така и не успях да подкарам GPS модула успешно, дори след като го изкарах на терасата и чаках 30 минути да търси сателити с неговия си софтуер. Хардкодването на NMEA данните, които очаквах, ми спести няколко байта и нещото заработи пак.

Тук е моментът да си призная как ме домързя да изградя LoRa мрежа само за едната дипломна работа. Добре, че модулите (RN2483) могат да работят като прости радиа. Цялата безжична комуникация се гради на две команди.
В изпращащата част:
mac pause\r\n
radio tx CAFEBABE\r\n

Където “CAFEBABE” е гениално построеният ми пакет от данни, разделени с точка и запетая, но представен като шестнадесетичните стойности на ASCII кодовете на всеки символ от низа.

Приемащата част прави това постоянно:
mac pause\r\n
radio rx 0\r\n
Втората команда отваря неограничен прозорец за приемане на данни и блокира модула, докато не дойде нещо.

Радвам се и, че нямах антени за радиата, защото иначе щеше да ми се наложи да вложа мисъл и да се боря със смущения, ако някой беше решил да предава произволни данни на 868 MHz. Вярно е, че щеше да ми е по-забавно да направя комуникацията с целия LoRa стек, но реших да не се хабя толкова. Някой ден ще си поиграя с истинското нещо, както трябва.

Като се замисля, че миналата година си играх да чертая схема на Proteus за това, ми става смешно.

Приемащата част на това беше изключително лесна – PSoC 4, който само праща команда за чакане към LoRa-та, приема, каквото дойде и го предава към компютъра. В PSoC Creator това изглежда като два UART блока и малко код за комуникация.

На компютъра работи .NET (C#, разбира се) приложение, което слуша на някой COM порт, обработва данните и ги хвърля към уеб приложението. Изглежда така:

Първата версия се казваше “Shamandura Control Center” и използваше DevExpress. Имаше няколко екрана за управление на всичките данни, но не ми хареса колко много работа трябва да се свърши, за да изглежда добре и зарязах.

Най-забавната ми част от това е, че BackgroundWorker-а, който се грижи за серийната комуникация, има методи “worker_Suffer” и “worker_Whine”, съответно за DoWork и ProgressChanged. Голямата хитрост тук е, че използвам ProgressChanged метода, за да си пращам съобщения, които да вършат нещо в UI нишката. Това е, за да избегна всички красоти около делегатите и другите C# неща за достъпване на контрол от не-UI нишка.

Така нареченото уеб приложение е Symfony проект с няколко контролера, генерирани с app/console generate:doctrine:crud и един, който се грижи да приеме и обработи заявката от десктоп приложението. Бидейки почти арт директор, намерих готова bootstrap-ска тема и я орязах, докато заприлича на нещо.

Скоро не си бях играл с Google Maps, затова след логин в системата се показва карта с всички шамандури и по тях може да се цъка. В страницата с “детайли” на шамандура има няколко графики и карта с история на местоположението.

Това е.

Смятам, че си заслужих шестиците. Заедно с мен шестиците си заслужиха и проекти, които работят само на хартия и такива, на които дизайнът включваше форми, подредени с <br/> и много &nbsp;, както и черен цвят на тъмнозелен фон. Всички сме инженери 🙂

От въпросите, които ми зададоха, ми беше интересен следния: “Добре, де, виждам, че сте използвали всякакви езици: C, C#, PHP, има сайт… Защо не го написахте цялото на C#?”. Това зададено с леко тъп, снизходителен тон.

Bullshit mode: ON.

Както писах, горе – мързел. Използвайки суперсилата ми за празни приказки, “мързел” се превърна в обяснение как няма смисъл да товаря компютрите на хората със зависимостите, които води със себе си сложния .NOT проект. Всички имат браузър => сайт.

Приключвам с училището след близо 18 години. Ако се пречупя, може да изкарам и PhD, но това е прекалено ниско в приоритетите ми засега.

return; return; и обратно към интересните неща.