Начало работы с Sony Spresense Devkit: руководство для начинающих


Если однажды вы уже задумывались о том, что возможностей плат Arduino недостаточно для ваших задач, а возможности платы Raspberry Pi кажутся избыточными, то наверняка вы мечтали о чем-то промежуточном между ними, имеющем больше аппаратных ресурсов и возможностей, чем Arduino, но при этом достаточно маломощным и эффективным, чтобы работать в течение нескольких дней от батарейки, в отличие от микрокомпьютера, такого как Raspberry Pi.

Внешний вид набора для разработки Sony Spresense Devkit

У Sony есть решение для этих проблем, и оно представлено в виде набора для разработки Sony Spresense, который по мнению ряда экспертов на сегодняшний день является одним из самых прибыльных, универсальных и простых в использовании наборов для разработки!

Что такое Spresense Devkit и что входит в его экосистему

Spresense Devkit (набор для разработки) – это совсем свежее предложение от Sony Group, которое не похоже на другие ее продукты. Это одно из немногих встраиваемых решений, разработанных компанией Sony, в качестве комплекта разработки для своего чипа микроконтроллера CXD5602, который содержит целых 6 ядер Arm-Cortex-M4F (причем это рекламируется 6 ядер, на самом деле у него есть еще дополнительные ядра M0 и M4) и встроенный GPS! Он также содержит сопроцессор CXD5247 для управления звуком и питанием. Эти функции сами по себе делают devkit более уникальным, чем любой другой микроконтроллер, который только можно себе представить. Подробную информацию о чипах данного набора можно найти здесь. Spresense Devkit на сайте компании Adafruit стоит около 130 долларов. На Aliexpress его можно купить по следующим ссылкам (единственные предложения, которые я там нашел): основная плата Sony Spresense и плата расширения Spresense.

В набор Spresense Devkit входит 3 платы:

  • основная плата;
  • плата расширения;
  • плата с камерой.

Рассмотрим все эти платы более подробно.

1. Sony Spresense Main Board (основная плата)

Это крошечная плата, по своим размерам напоминающая плату Arduino Nano. Ее внешний вид представлен на следующем рисунке.

Внешний вид основной платы Sony Spresense

Если вы посмотрите на нее более внимательно, то вы увидите, что чип CXD5602 на ней закрыт темной печатью поскольку компания Sony утверждает что на его работу может негативно влиять очень яркий свет. Данный чип может работать на частоте до 156 MHz, содержит 1,5 Мб оперативной памяти (RAM) и 8 Мб флэш памяти, что очень много для обычного микроконтроллера. Также плата содержит встроенный GPS. Второй чип платы, CXD5247 – это сопроцессор, выполняющий функции обработки аудио сигналов и управление питанием. Он также имеет несколько разъемов, один для платы камеры и 2 полосы контактов сверху, а также один для соединений с платой расширения. Он содержит встроенный чип FTDI, что позволяет напрямую загружать код программы с помощью кабеля micro USB. Плата содержит много доступных контактов, даже без платы расширения. Ее распиновка показана на следующем рисунке.

Распиновка основной платы Sony SpresenseПлата работает от напряжения 1,8 В, что делает ее чрезвычайно энергоэффективной. В этой крошечной плате много функций, но чтобы в полной мере использовать ее возможности, необходимо приобрести в дополнение к ней плату расширения.

2. Плата расширения Sony Spresense

Это дополнительная плата в форм-факторе платы Arduino Uno, которая позволяет использовать функции основной платы, связанные с аудио и SD-картой. Комплект поставляется с 4 разъемами для правильного крепления основной платы к плате расширения.

Внешний вид платы расширения Sony Spresense

Данная плата расширения работает с уровнями напряжения 3,3 и 5V. Ее распиновка приведена на следующем рисунке.

Распиновка платы расширения Sony Spresense3. Плата камеры (Camera Board) Sony Spresense

Она подключается к специальному разъему на основной (материнской) плате.

Плата камеры содержит датчик камеры от Sony (ну от кого же еще) с углом обзора 78 градусов и разрешением 5 мегапикселей. Данная плата будет особенно полезной для различных проектов с использованием компьютерного зрения, к тому же она официально поддерживается платформой Edge Impulse.

Внешний вид платы камеры Sony Spresense и ее подключение к основной плате

Более подробно характеристики и принципы работы рассмотренных плат вы можете посмотреть по следующей ссылке - developer.sony.com/develop/spresense/specifications.

А в феврале 2022 г. к данному набору из 3-х плат была добавлена и 4-я плата, которая поставляется отдельно от основного набора. Она добавляет функционал технологии LTE (сотовая связь 4G) для основной платы Spresense и содержит держатель для карт nano-SIM.

Также для набора плат Sony Spresense Devkit поставляются три дополнительные платы от сторонних разработчиков, добавляющие функционал технологий Wi-Fi, BLE и функции работы с различными датчиками.

Что необходимо для работы с Sony Spresense Devkit

По минимуму вам необходима только основная плата чтобы начать работу с Spresense SDK на платформе Arduino или других похожих платформах. Расширить функционал основной платы можно с помощью официальной платы расширения и дополнительных плат, но также вы можете сконструировать в рамках данной платформы собственную плату расширения со всем необходимым вам функционал. Для многих проектов, особенно в проектах с использованием компьютерного зрения, будет полезна плата с камерой, входящая в набор Sony Spresense Devkit.

Программировать платы набора Sony Spresense Devkit можно с помощью следующих платформ (программ):

  • Arduino, которая известна практически всем начинающим любителям микроконтроллерной техники и позволяет начать работу с платформой Sony Spresense немедленно, не тратя времени на свое освоение;
  • VS Code или CMD – официальные наборы инструментов Sony Spresense SDK;
  • CircuitPython – открывает огромное число возможностей, особенно для тех, кто знаком с языком Python.

Для проектов, использующих компьютерное зрение или TinyML, можно использовать Edge Impulse или TensorflowLite.

Как начать работу с Sony Spresense?

Когда вы приобретете все необходимые вам компоненты набора Sony Spresense, вы можете приступить к его сборке. Для этого можно воспользоваться официальной документацией по данной платформе (!!!!!!!!!!). Затем вам необходимо выбрать какую платформу вы будете использовать для разработки и загрузки кода программы в Sony Spresense: Arduino, VS Code, CMD, CircuitPython и т.д.

Для начинающих радиолюбителей наиболее предпочтительным выглядит использование платформы Arduino, а Circuitpython может выбрана разработчиками “среднего уровня”. Платформу SDK целесообразно рекомендовать для разработчиков, разрабатывающих коммерческие продукты на основе CXD.

Тем, кто выбрал для работы с Sony Spresense платформу Arduino, может помочь официальное руководство от компании Sony по работе с данной платформой. Оно поможет установить библиотеку для работы Spresense и запустить необходимые обучающие примеры. Одним из наиболее наглядных примеров является пример работы с модулем камеры.

Заключение

Плата Spresense обладает широким набором функциональным возможностей и поддерживает большое число различных платформ разработки. К ее достоинствам можно отнести следующие:

  1. Ее документация очень подробна и охватывает все аспекты работы с ней. В процессе ее освоения у вас вряд ли возникнет потребность в использовании других источников.
  2. Плата Spresense поддерживает большое число плат расширения и аддонов, что значительно увеличивает ее функциональные возможности по сравнению с обычными микроконтроллерами.
  3. Встроенная поддержка GPS, что позволяет создавать приложения для работы с GPS буквально “на лету”. Например, на ее основе очень просто создать GPS часы.
  4. Широкие возможности по работе с аудио – частота дискретизации до 192 кГц с разрядностью ЦАП/АЦП 24 бита.
  5. Камера платы в данной платформе имеет собственные возможности по классификации изображений, не используя при этом TinyML.

При этом к недостаткам платы Spresense можно отнести следующие:

  1. Достаточно высокая цена, которая лишь немного ниже чем цена платы Raspberry Pi 4, при этом ее производительность существенно ниже чем у платы Raspberry Pi 4. Поэтому, если потребляемая мощность устройства не является для вас критической то вы, скорее всего, выбирая между данными платами, сделаете выбор в пользу Raspberry Pi 4. Исключения могут составить лишь проекты, работающие с аудио сигналами высокого качества.
  2. Хотя плата поддерживает технологии компьютерного зрения (computer Vision) ее производительность в этих вещах (например, в задачах классификации изображений) оставляет желать лучшего.
  3. Платы расширения достаточно просто прикрепить к основной плате Spresense, а вот открепить их от нее не так уж и просто.
  4. Отсутствие поддержки камер, подключаемых по USB. Хотя внешние модули камеры можно подключить к плате по интерфейсам SPI и I2C иногда хотелось бы иметь возможность их подключения по интерфейсу USB. К слову, платы Raspberry Pi имеют возможность подключения USB камер.

В заключение можно отметить, что набор Sony Spresense предоставляет достаточно продвинутые возможности по сравнению с базовыми платами Arduino и при этом позволяет использовать платформу Arduino для разработки программ, но за ту цену, за которую он сейчас продается, хотелось бы видеть в нем все же побольше возможностей.

Видео

Источник статьи

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
103 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.