Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Maker Pro Challenge Accepted: utilisez PSoC 4 BLE pour votre prochain projet IoT

Visitez le kit Cypress PSoC 4 BLE. Le dongle USB CySmart (à gauche), le module PRoC BLE (au centre) et la carte de base BLE Pioneer avec le module PSoC 4 BLE intégré (à droite)

À l’heure actuelle, il existe une vaste gamme de cartes à microcontrôleur sur le marché, et de nouvelles sont publiées chaque semaine. Mais la plupart de ces nouveaux conseils disparaîtront - presque sans laisser de traces - dans quelques mois.

Ceux qui traînent dans la communauté des fabricants ont tendance à être ceux qui sont entourés de communautés. À l'heure actuelle, les deux plus grandes communautés appartiennent aux communautés Arduino et Raspberry Pi. Tandis que d'autres conseils d'administration font des choses intéressantes et ont une présence importante sur certains marchés, ce sont les deux noms qui tendent à dominer la discussion autour des microcontrôleurs et des ordinateurs monocarte.

Cependant, au-delà des communautés de fabricants et de fabricants, il existe un autre monde: les personnes qui fabriquent les produits que nous utilisons tous les jours, des brosses à dents aux voitures. Dans ce monde, la communauté n’est pas nécessairement aussi importante que dans le nôtre.

Cependant, c’est un monde qui commence à prendre conscience des décideurs et des décideurs - Kickstarter et l’Internet des objets en sont conscients - et maintenant qu’ils prennent conscience de nous, ils commencent à construire pour nous. Je pense que la communauté suivra bientôt, car ce qu’elle propose nous permet parfois de construire des choses que nous ne pourrions pas construire autrement.

Vous ne reconnaîtrez probablement pas immédiatement le nom Cypress, car ils appartiennent pour la plupart à cet autre monde. Mais avec la sortie de leur kit PSoC 4 BLE, ils font quelque chose d’intriguant.

Construit pour les fabricants?

Si vous utilisez une combinaison de différentes cartes dans votre projet - peut-être un Arduino ou l'une des nombreuses cartes compatibles Arduino, en combinaison avec un Raspberry Pi associé à une carte Bluetooth LE (BLE) ou à une clé USB - alors le PSoC 4 BLE devrait vous intéresser.

Si vous êtes un fabricant, l’une des premières choses que vous remarquerez lorsque vous retirez les cartes fournies avec le kit est que la carte mère est livrée avec des en-têtes compatibles Arduino. Bien que le logiciel ne soit pas compatible avec vos boucliers Arduino, vous avez une compatibilité matérielle, ce qui signifie qu'une grande partie de votre matériel de prototypage existant peut être réutilisé avec la nouvelle carte.

Un MakerShield connecté au kit Pioneer PSoC 4, démontrant la compatibilité des broches de blindage Arduino.

Cependant, le véritable avantage du module PSoC 4 BLE réside dans son retrait de la carte mère: lorsque vous commencez à assembler vos propres cartes de circuit imprimé pour transporter le module, ou que vous allez plus loin et retirez complètement la puce PSoC de sa carte. C’est parce que le PSoC est probablement la seule puce qui possède un MCU, une radio BLE, 4 OpAmps, 2 comparateurs, un IDAC, un ADC SAR capable de 12 MSpS et une logique numérique programmable, tous intégrés dans une seule pièce de silicium.

Maker à Maker Pro

Bien qu'il existe maintenant beaucoup d'autres cartes avec BLE intégré - le Light Blue Bean par exemple -, le PSoC 4 BLE est le seul avec tout sur une seule puce. Retirez la puce du tableau et il contient toujours la radio BLE, les amplificateurs opérationnels et tout le reste. Ainsi, après avoir utilisé le kit Pioneer pour le prototypage de votre produit (si vous envisagez de lancer un projet Internet des objets sur Kickstarter), vous pouvez construire votre produit à l'aide du même logiciel et du même matériel que ceux que vous utilisiez auparavant. dans votre prototype.

En fait, si vous souhaitez ignorer toutes les certifications délicates autour des radios BLE - une chose qui a fait couler beaucoup de Kickstarter - et si vous êtes heureux d'intégrer le tableau PSoC 4 BLE directement dans votre projet, Cypress propose ces unités en tant que pré- certifié par la FCC pour moins de 10 $.

Bluetooth LE peint l'IoT une nuance de bleu

La norme BLE est l’un des facteurs à la base de la croissance explosive récente de l’Internet des objets. Ce qui le rendait si intéressant était l'omniprésence des téléphones intelligents - Apple et autres - avec le support de la norme, ce qui signifiait que les fabricants d'objets n'avaient plus à se soucier d'un affichage ou d'une interface utilisateur. Et cela signifie que des choses, comme les ampoules intelligentes, peuvent ressembler beaucoup plus à des ampoules, plutôt qu’à un ordinateur muni d’une lumière.

Cependant, travailler avec Bluetooth LE est très différent de travailler avec d’autres radios, et beaucoup de personnes n’utilisent pas la norme de la bonne façon. À mon avis, l’un des avantages de l’utilisation d’un tableau comme le PSoC réside dans le fait que vous pouvez aborder les choses correctement, ce qui signifie que si vous construisez un produit plutôt qu’un projet, il sera beaucoup plus facile à construire. l'interface utilisateur - dans ce cas, l'application de téléphone intelligent - autour d'elle.

Débuter avec le tableau PSoC 4 BLE

Bien que Cypress dispose de nombreuses ressources autour du PSoC pour vous permettre de démarrer, cela peut encore être assez décourageant, d'autant plus que la communauté autour du conseil - qui est si nécessaire aux décideurs - ne fait que commencer à se former.

Toutefois, Cypress publie actuellement 100 projets sur 100 jours pour le tableau PSoC 4 BLE, ce qui est une ressource incroyable. Ils semblent vraiment travailler dur pour réunir leur documentation dispersée et publier quelque chose qui constituera une base solide qui vous permettra de vous familiariser avec le tableau, de construire un projet ou un produit, puis d'apprendre à le déboguer lorsqu'il ne fonctionne pas. ne fonctionne pas très bien. Vous pouvez suivre et convertir le code pour des projets individuels à partir de cette arborescence PSoC 4 BLE sur Github.

Jusqu'à présent, nous avons expliqué comment la norme Bluetooth LE est mise en place ailleurs et que le logiciel fourni avec le kit Pioneer vous permet d'accéder à pratiquement tout ce dont vous avez besoin pour créer des services et des profils personnalisés.

Bien que le logiciel ne concerne que Windows, PSoC Creator fonctionne parfaitement dans une instance VMWare sous OS X. Il est également possible de le conditionner de la même manière que je l'ai fait pour nRFGo Studio de Nordic en utilisant Wine, et le faire fonctionner de cette manière. .

Attention au GAP et au GATT et passons à autre chose

Deux captures d'écran de l'application CySmart «BLE test & debug», disponible pour les utilisateurs d'Android et iOS.

Dans la norme Bluetooth LE, GAP est l'abréviation de Generic Access Profile. C'est la couche qui rend votre projet visible au reste du monde et détermine la manière dont il interagit avec lui.Cela détermine essentiellement si votre projet agit en tant que périphérique central ou périphérique, ou moins fréquemment, en tant que diffuseur ou observateur.

La plupart du temps, vous souhaiterez créer un périphérique. Ce sont exactement ce qu'ils disent sur l'étiquette - généralement de petits appareils de faible puissance, aux ressources limitées, qui se connectent à des appareils plus puissants (comme les téléphones intelligents et les tablettes). Si vous construisez une ampoule intelligente ou un verrou intelligent, il s’agit d’un périphérique.

La plupart du temps, vous devrez probablement mettre en place des périphériques, qui annoncent leurs capacités et sont connectés à un périphérique central. Mais il existe des cas, comme iBeacons, dans lesquels il suffit de faire de la publicité. C’est là que le mode Diffusion entre en jeu, même s’il est possible d’aller au-delà de la simple publicité statique et de créer des diffuseurs dynamiques qui modifient le contenu qu’ils annoncent au fil du temps.

Sinon, vous pouvez configurer le tableau pour qu'il joue le rôle central. Normalement, les périphériques centraux sont des objets tels que les téléphones intelligents ou les tablettes, voire les ordinateurs portables, mais vous pouvez faire en sorte que le PSoC joue ce rôle assez facilement. Cela signifie qu'il est plus facile de construire des éléments tels qu'un réseau de capteurs distribués, avec un certain nombre de cartes de capteurs dispersés faisant office de périphériques, ainsi qu'une autre carte jouant le rôle de central. Et vous pouvez bien sûr basculer entre les modes.

Outre le GAP, il y a le GATT. C'est l'abréviation de Generic Attribute Profile (Profil d'attribut générique). Il s'agit de la couche de la norme Bluetooth LE qui définit des éléments appelés caractéristiques et services. Ceux-ci sont rassemblés dans ce qu'on appelle des profils, et ses profils sont annoncés par les périphériques. Essentiellement, le GAP détermine le type de périphérique utilisé, alors que le GATT détermine ce qu’il fait.

Un certain nombre de profils GAT sont fournis par la norme. Au-delà des profils standard adoptés - comme le moniteur de fréquence cardiaque ou le thermomètre omniprésent, qui semble être utilisé comme projet de démarrage par de nombreux fabricants, vous devez créer des profils personnalisés, tels que la détection de proximité. C’est là que BLE peut devenir vraiment intéressant et puissant.

Atteindre la couche inférieure

Un diagramme de StackEventHandler ()

Sous le GAP et le GATT se trouvent les couches inférieures de la pile BLE, telles que la couche de liaison, L2CAP et la sécurité. C’est normalement assez difficile à utiliser, mais Cypress a réussi à bien exposer des éléments tels que la liste blanche, la liaison et l’authentification sur le PSoC. Ce sont ces éléments qui vous permettront d’implémenter des éléments tels que la sécurité réelle plus ou moins prête à l’emploi, ce qui est une véritable victoire pour le PSoC.

En clôture

Nous avons distribué un certain nombre de kits Cypress PSoC 4 BLE. Toutefois, si vous souhaitez participer au Défi PSoC - et potentiellement gagner 2 500 $ pour vous rendre dans la région de Maker Faire Bay en mai - vous pouvez toujours vous procurer un kit à prix réduit chez Arrow Electronics pour 49 $. La date limite pour les soumissions a été reportée au 6 avril.

Participez au Défi Pionnier PSoC et courez la chance de gagner 2 500 USD pour un voyage dans la région de Maker Faire Bay. Les projets devraient inclure le kit PSoC 4 BLE de Cypress Semiconductor. Cette nouvelle carte de développement inclut Bluetooth et CapSense, ainsi qu'un logiciel IDE qui rend la construction pour l'IdO à la fois difficile et amusante. Avoir des questions? Commentaires? Contactez-nous à l'adresse [email protected]

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