Программирование микроконтроллеров *

Доброе утро, Шэньчжэнь. На улице 19 градусов, плохое качество воздуха, высокая активность дронов, льет дождь и светит солнце. Все это я узнал от умной наружной камеры; мне же светят лишь холодные офисные лампы. Я мог бы торговать электроникой на рынке Хуачанбей неподалеку. Но у меня есть инженерное образование, мой воротничок белоснежен, и с сегодняшнего дня я работаю в Longteng Electronics.

Так начинается SHENZHEN I/O — головоломка, где нужно заниматься аппаратной разработкой и программированием микроконтроллеров. Выполнять разные ТЗ с помощью имеющихся компонентов и стремиться к экономии по всем возможным направлениям. У реального меня, автора этой статьи, инженерного образования нет. Я лишь окончил базовый онлайн-курс схемотехники и написал об этом три статьи. Поможет ли это здесь? Не уверен. Доедаю воображаемый баоцзы и открываю почту сотрудника.

Всё началось с желания сделать ролевую игру по мотивам компьютерной игры Arcanum, в мире которой одновременно сосуществуют магия и технология, причём эти две силы принципиально конфликтуют друг с другом.

В нашей игре этот конфликт должен был существовать в том числе на уровне аур. Вокруг мага действует магическая аура, способная нарушать работу механизмов. Технология, в свою очередь, мешает магии.

Но нам хотелось, чтобы это было не просто условностью, которую игроки отыгрывают на словах. Хотелось дать этому конфликту какое-то физическое проявление в реальном мире: чтобы игрок действительно мог подойти к работающему механизму — и тот перестал работать. Или чтобы маг попытался сотворить заклинание рядом с достаточно сильным источником технологии — и обнаружил, что магия ему больше не подчиняется.

То есть игровой мир должен был сам реагировать на присутствие персонажей.

Как я добавил в QUAD 3 прямой выбор входов: реверс ARM-прошивки, бинарный патч и 64 байта здравого смысла.

Если я шутя спрошу вас: «что мы любим на завтрак? Что мы любим на ужин?» — думается, что ответы будут очень разными, но, наиболее очевидным ответом наверняка будет то, что, хотя бы изредка, мы позволяем откусить себе, что утром, что вечером — маленький, ароматный кусочек килограмма на полтора душистого сыра!

Всем привет!

В статье «Асимметричная криптография в JavaCard» приводится пример создания канала защищенного обмена сообщениями на сессионных симметричных ключах, вырабатываемых по протоколу ECDH. У этого решения есть два спорных момента: во-первых, сама реализация потребует дополнительных ресурсов на тщательное тестирование, а во-вторых ECDH не обеспечивает аутентификацию сторон. Этот пункт более актуален, т.к. без поддержки апплетом инфраструктуры открытых ключей (PKI) и цифровых сертификатов, он выдаст секреты любому, кто знает параметры эллиптической кривой. Т.е. нужна еще куча времени на разработку и отладку. Преодолеть эти сложности можно одним элегантным решением: использовать механизмы безопасности, предоставляемые «главным по карте» - Issuer Security Domain.

Подарок сыну и списанный прибор

Не так давно мой сын, которому тогда было 5 лет, попросил игровую консоль. Я немного подумал, и решил, что до полноценной консоли ему бы ещё подрасти… и решил сделать её сам. Проведя ревизию полезного «железа» я нашёл 2.4“” TFT SPI дисплей, шилд джойстика и ESP8266. Сначала был написан в Arduino IDE код, затем найден корпус… но я начну от обратного. Поиск подходящего корпуса начался с Авито. Куплена нерабочая китайская консоль, но сразу после получения успешно отремонтирована подключением шлейфа дисплея и поиск продолжился… На работе был присмотрен списанный нормирующий преобразователь интерфейсов, замерен, и… признан пригодным к адаптации в качестве корпуса.

Выступил с докладом через Zoom на конференции SEMICONUZ в Узбекистане. Заметил два момента, один из них: cудя по вопросу преподавательницы из Ферганского политехнического института, в Узбекистане наверное ведутся дискуссии "кодописатели против физиков". То есть обсуждают, достаточно ли программировать софтвер на уже сделанных чипах и дизайнить на верилоге логику (с учетом отчетов от программы статического анализа тайминга) - или нужно вводить курсы физики полупроводников.

Если при слове CAN вы представляете автомобиль и поток данных между его блоками, а слово терминатор, ассоциируется в первую очередь с резистором на 120 Ом, то возможно Вам будет интересно почитать как я дополнил существующий зоопарк CAN адаптеров своим собственным зверем с мобильным приложением для диагностики и логирования.

Я уже несколько лет строю дом своими руками. Отопление в нём хочу сделать на тепловом насосе. Готовые решения стоят как крыло самолёта, поэтому давно зреет идея: взять обычный наружный блок кондиционера (без инвертора, «старт‑стоп»), убрать его родную автоматику и поставить свой контроллер на ESP32. Комплектующие для этого я собираю понемногу.

Сразу оговорка: это пока только виртуальная сборка. К реальной я ещё не приступал и когда приступлю, не знаю. Дом строится, деньги и время уходят в первую очередь на него. Всё описанное ниже работает в симуляторе, а не в подвале на живом компрессоре.

Логичный первый шаг: написать прошивку и проверить логику. Проверять на настоящем компрессоре, который не прощает ошибок, не хотелось. Захотел что‑то вроде Wokwi, но чтобы там можно было собрать ещё и силовую часть: реле, контактор, автомат, компрессор на 230 В. Такого я не нашёл и написал сам. Так проект про тепловой насос превратился в проект про симулятор: PinPort, онлайн‑симулятор ESP32, Arduino и цепей 12 и 230 В. Тепловой насос стал его самым сложным примером и хорошим тестом на прочность.

Часть кода написана вместе с нейросетью (вайбкодинг), и я этого не скрываю.

На этот раз делаем сенсор присутствия для опасных промышленных зон. В нагрузку берёмся за реализацию требований функциональной безопасности PL и SIL. Кто сказал, что AI не может делать функционально безопасные устройства? Сейчас проверим.

На старый немецкий кнопочный телефон FeTAp я установил аудиоплату на ESP32 и связал ее со своим ассистентом на Raspberry Pi. Теперь достаточно снять трубку, как на другом конце отвечает ИИ, с которым можно разговаривать почти как по обычному телефону.

При работе с STM32 приходится решать несколько повторяющихся задач: настроить сборку, подключить библиотеки, записать прошивку и проверить её поведение на плате. После изменений эти действия нужно выполнить снова — желательно тем же способом и с понятным результатом.

В моих проектах для этого постепенно сложился набор инструментов и примеров. Одни помогают описывать сборку, другие — прошивать микроконтроллер, третьи — сохранять действия в отладчике в виде повторяемых тестов. Отдельная часть посвящена инструкциям для ИИ-ассистентов, участвующих в разработке.

Хочу показать, как эти проекты связаны и где могут пригодиться.

Каждый день мы интересуемся погодой — смотрим, идёт ли дождь, какая температура на улице, сильно ли дует ветер. Однако есть ещё один важный параметр, заслуживающий внимания — уровень фонового радиационного излучения. Если он будет сильно превышен, например, в результате техногенной катастрофы, сразу вы этого не заметите, но последствия для здоровья могут быть весьма плачевные.

В этой статье я расскажу про источники радиации и средства её измерения. В практической части статьи будет описана погодная станция, способная измерять не только температуру, давление и влажность, но и уровень радиационного фона.

История эта началась два года назад, когда подписчики моего канала начали регулярно и настойчиво интересоваться, когда же в «Селените появится режим автономной обработки сигналов». Базовый блок трансивера получился достаточно компактным, 100х62х23 без выступающих частей, и желание пользователей «отвязать» его от компьютера, где как раз и производилась обработка сигнала, было вполне резонным.

Когда пишут программу HelloWorld на C, обычно выводят текст “Hello, World!”. Но когда программа пишется для микроконтроллера, часто ограничиваются миганием светодиода, особенно для микроконтроллеров семейства STM32.

В статье я разберу, как можно вывести “Hello World” в программе для микроконтроллеров этого семейства.

Си отлично работает на микроконтроллерах и никуда не исчезает. Но часть правил, которые в Си держатся на архитектуре проекта и дисциплине разработчика, в Rust можно выразить так, чтобы их проверял компилятор.

Разберём это на DMA, владении периферией, состояниях GPIO, прерываниях и unsafe — без попытки доказать, что Rust должен заменить Си.

XCP (Universal Measurement and Calibration Protocol) — это бинарный автомобильный интерфейсно-независимый протокол прикладного уровня модели OSI-7. Используется при разработке и отладке ECU. Появился в далёком 2003 году как потомок ранее существующего протокола CCP.

Сегодня будем делать свой мобильник из подручных материалов, купленных на разных маркетплейсах, и в содружестве с искусственным интеллектом. Сразу оговоримся, что речь не идет об очередном убийце iPhone или про ультрабюджетный доступ к сети. Простую звонилку дешевле и проще купить в ближайшем салоне мобильной связи.

Хотя я до некоторой степени умею писать код сам, здесь будем активно использовать ИИ. Прежде всего, для экономии времени и чтобы не разбираться в протоколах общения с радиомодулем – информация, которая скорее всего никогда больше не понадобится.

Замечу, что я использовал только бесплатные DeepSeek, Gemini и ChatGPT в бесплатном ограниченном режиме. Какой-то особой системы когда кому и какие задавать вопросы не было. Обычно переключался между ними, когда кто-то начинал тупить.

Итак, для подключения к сети мобильной связи нужен прежде всего радиомодуль. Думаю, что не надо объяснять, что спаять такой из дискретных элементов – это затея, не имеющая шансов на успешную реализацию в разумные сроки и бюджет.

Радиомодуль проще купить готовый. Я выбрал такой:

Я занимаюсь промышленной водоподготовкой. Сейчас у нас исследовательский проект: изучаем методы предочистки высокоминерализованной воды. Пробуем разные коагулянты и флокулянты, меняем дозы и градиенты перемешивания. Каждый режим держим около двух часов, потом отбираем пробы и сравниваем результат.

Для такого исследования нужен точный перистальтический насос‑дозатор на маленький расход. Реагенты должны поступать в воду непрерывно, с заданной дозой в мг/л, от 1 до 13 мл/мин. Реагентов два — коагулянт и флокулянт, значит, нужно два канала.

Подходящий готовый насос я не нашёл и спроектировал свой. Рассказываю, как он устроен, где я ошибся и как он работает на установке.

Мне удалось запустить полноценное чёрно-белое видео на стоковой плате ESP32-S3 с экраном на электронных чернилах: никакой ПЛИС и никакого ПК — панель управляется напрямую по параллельной шине. В статье я подробно расскажу, как работает этот драйвер. Если коротко, то в нём используется векторный блок, принимающий по 64 пикселя за раз; управляющие сигналы (waveforms), которые хранятся в регистрах, а не в таблицах, и дельта-движок, который обрабатывает только изменения. При этом точность всей системы контролировалась с помощью планшетного сканера.