小组件的软件推荐（站在云端Particle）

Photon Kit是Particle推出的一款Wi-Fi开发板入门套件，可用于物联网或云端应用。开发板内置Broadcom Wi-Fi芯片及STM32 F205微处理器，硬件使用非常灵活。Particle公司还提供了完整的生态系统及完善的开发环境让产品接入网络，不仅提供了类似Arduino的IDE、配套控制APP、网页端编译软件、应用开发SDK、JS开发库等支持。云端服务则为Particle硬件接入云端提供服务，同时还能够实现在线更新固件、网络访问、数据安全等功能。最重要的是，这是一块完全基于云端开发的评估板，除了最初的基本网络配置，其它的操作从代码的编辑、编译及下载都是通过云端进行!

官方提供的Photon评估套件有两种包装形式：Photon match box及Photon Kit Box。Photon match box只提供了最基本的Photon开发板，没有提供额外的附件;Photon Kit Box则除了开发板之外，还提供了一块面包板、USB连接线及LED灯、光敏电阻等基本的实验器件。今天评测的版本是Photon Kit Box版本。下面先来看看开发板本身。

下面先来看看开发板本身

图1：包装盒正面

Photon Kit包装使用普通牛皮纸盒，包装盒没有使用过多的修饰元素。简简单单的盒子，上面印有产品型号及基本功能介绍。

图2：包装盒背面

开发板背面印有产品的一些其它附属信息，如设计及制作信息，哈哈，看到了Made in China没有，看来中国真要成为全球制造中心了!不过如果上面的Designed by a global team亦能变成Designed by Chinese team那就更好啦。除此之外，还有一些产品的条码信息等。

图3：开箱

打开包装盒，看到的就是Photon开发板了。开发板上面还印有USB FOR POWER等字样，在这个小小的折叠式空间里就是随机提供的一些附件了。

图4：Photon Kit全家福

随机提供的一些附件，如USB供电线，LED灯和光敏电阻等。还有一块面包板，位于开发板和纸质卡片下面，等下我们取下开发板就能看到了。

不过这个价格方面似乎有点不厚道啊，Mouser上Photon的报价是151RMB，但是Photon Kit的报价达到了223RMB，也就是是说，这块面包板加USB线及几个小东西，就要70RMB，略贵啊略贵!

图5：隐藏在卡片下面的面包板

将开发板和纸质介绍说明取下来，终于看到面包板了。不过还别说，花了这么多钱买的面包板就是好用，接插阻尼系数适中，不松也不紧。嗯，是心理作用么!

图6：卡片背面的引脚图

小小的卡片背面也列出了开发板上引出的引脚标注，还有一些基本的参数说明，比如每个I/O引脚最大电流值为20mA，外接电源的电压范围等，这一点还是比较贴心的。

图7：开发板正面

仔细来看下开发板，尺寸非常小。中间比较大的金属覆盖的就是Wi-Fi模块了，里面集成了博通和STM32的芯，下部位置还引出了天线接口。开发板最上面是Micro USB接口，用来给开发板供电。USB接口下面提供了两个按键，一个是SETUP，另一个是RESET。开发板两边排列的是引出的GPIO接口，用来连接外设。

图8：开发板背面

开发板背面很简洁，除了焊接的排针外，几乎没有使用其它元器件。

图9：开发板与面包板的合体图

将Photon插入到面包板上，感觉一个字，有点美。

为了更好的了解硬件特性，先来熟悉Photon的硬件组成。

Particle PØ Wi-Fi 模块内主要包含两个主要部分：Broadcom的BCM43362芯片，支持802.11b/g/n Wi-Fi通信模式;另一部分就是STM32F205RGY6芯片，这是一款ARM Cortex-M3芯片，最高主频120Mhz，芯片内置1MB flash, 128KB RAM存储器。硬件搭配还算不错!其它一些特性还包括“RGB三色LED指示灯18个混合信号GPIO引脚FREERTOS支持软件AP设置开源特性

图10：内部硬件逻辑图

开发板内部主要模块连接示意图，可以看到Wi-Fi芯片通过SDIO与STM32 MCU通信，STM32 MCU通过这一接口接收各种来自外部终端的指令。

图11：开发板上主要元器件位置及名称

上图列出了开发板上一些主要的元器件位置及名称。

单从上面的硬件来分析，用户也许会担心进行软件开发时，要考虑的编程要素会不会太多，不用担心!Photon出厂时已固化了固件，将这些底层细节尽数封装，用户只需要像使用Arduino一样来使用开发板就可以了，后面的上电及软件开发部分会详细介绍如何来使用开发板。

下面开始体验Photon开发板。使用Micro USB线将开发板与PC连接，如下图是将开发板连接到USB HUB上面的效果

图12：开发板连接到PC

此时开发板上的RGB LED灯开始闪烁，表明开发板开始上电工作。

由于Photon开发板内置固件，此时开发板处于等待用户配置的状态，RGB LED灯为蓝色并快速闪烁。实际上此时开发板处于独立AP工作模式下，等待用户使用带有Wi-Fi连接功能的设备来登录至Photon开发板，然后再进行功能配置。不过现在还不必着急，先来升级下开发板上的固件。确保PC上设备管理器能看到如下的设备驱动信息

图13：设备驱动信息

因为接下来的固件升级需要使用到串口来实现。如果你的设备管理器中没有类似的驱动信息，需要到官方去下载Photon开发板的USB驱动，然后安装。接下来仍然是到官网下载固件升级程序，双击启动固件升级程序后，出现如下的固件升级界面

图14：固件升级

上图表明当前最新的固件版本为0.5.2，此处如果能列出设备当前使用的固件版本就更完美了!点击升级按钮，就会将开发板的固件升级到最新版本，这个过程可能需要几分钟的时间，视网络状况而定。

使用手机作为客户端可以连接到Photon开发板。不过需要注意的是，手机客户端配置需要从官方下载一个APP程序Tinker，不能直接通过浏览器来进行网络配置。

在使用设备之前，还需要到官网上注册一个用户账号，用来保存用户及设备信息，如下图

图15：注册用户

注册好账户信息并登录之后，接下来就是配置Photon开发板，将开发板连接到工作路由器，从而从云端接收并反馈相关的信息。如图是使用Android手机连接WLAN的情况

图16：连接路由器

设定好路由器的连接密码后，点击CONNECT开始连接并配置设备，由于这个过程需要检测云端配置，所以配置过程视网络状况会需要一定的时间，等配置完成后的界面如下

图17：网络配置成功

配置完成后，Photon开发板就可以使用APP来操作了，不需要编程就可以实现简单的远程操作。

下图是控制开发板上板载LED(D7)的一个截图

图18：Tinker控制设备

在D7按钮上长按，会弹出功能选择设置，是读操作还是写操作，这里选择写操作，然后点击D7按钮，会在高、低电平之间切换，板载的D7旁边的LED灯开点亮或熄灭。

这个APP看起来很炫，除了配置网络连接及最基本的演示功能之外，还可以作为一个基本的远程控制软件，远程操控及读取相关的信息。略为遗憾的是APP只提供了板级I/O操作，读取和控制的都是原始的基础信息，如电平的高低及模拟数据等原始信息，如果能输出更为人性化的显示效果会更好。另外一点如果能加上设备的检测功能，能够检测设备是否在线的话，那就更完美啦!

除了上面的使用APP来配置Photon开发板之外，还可以使用Node.js命令行接口来配置网络，这是为高级极客们准备的另一种选择，详情请考官方文档。

另外一点值得指出来的是板载的三色LED指示灯，该灯具有非常丰富的指示功能，如等待网络配置时的蓝色指示灯，网络连接正常后的青色呼吸指示灯都非常有特色，具体的颜色含义请参考官方文档。

不过这个APP似乎在ANDROID 6.0以上的系统上似乎不能正常运行，官方的说明是系统版本要大于ANDROID 4.0.3，对版本上限似乎没有要求。另外官方还提供了APP的原始代码，可以使用GIT来克隆到本地，自己修改并添加功能，供愿意折腾的你使用。

接下来看程序设计部分。前面指出，这是一款完全基于云端开发的开发板，从代码的编辑、编译及下载都在云端完成。

在浏览器中打开https://build.particle.io/build/，使用前面注册的信息登录，进入WEB IDE界面，如下图

图19： WEB IDE

默认创建了一个空白文档，并已帮我们写好基本的程序框架，风格与Arduino的编程风格非常类似。

整个开发环境的左边是一些控制按钮，主要的按钮包括程序烧写、代码窗口、库、帮助文档及设备管理，最下面是系统设置。在设备管理器里可以查看当前已添加的设备类型及名称，设置里面包含用户密码设置等管理信息。

接下来写一段简单的代码，实现两个简单的功能，一是读取光敏传感器的值，另一个则是使用配套的LED灯来验证输出控制功能。硬件连接如下

图20：硬件连接

LED灯连接到D0，光敏传感器连接到A5和A2，A5提供5V电压，A2读取数据。代码如下，仍然是满满的Arduino编程风格，看来Arduino的影响真是无处不在!

图21：测试代码

点击IDE中的编译图标，开始编译代码，如果没有错误，会提示正确的信息，一个典型的输出如下

图22：编译输出

接下要将编译好的代码下载到开发板，点击左侧的下载按钮，开始通过OTA给开发板下载代码，下载画面如下

图23：BIN代码下载

同时注意到RGB指示灯应该变为洋红色，表明正在下载代码到开发板上。

稍等片刻后，刚刷入到开发板的程序就会开始运行，这时可以通过查看LED灯的情况来检测代码运行的效果。

至此我们已经完成了一个代码的编辑、编译及烧写的过程，而这一切，都是在云端进行的!OTA，嗯，这也是OTA!

总结来说，这是一块真正的站在云端的开发板。如果你用过ARM的mbed，一定会有似曾相识的感觉!一样的云端编辑器，云端编译;和mbed略有不同的是，mbed需要将生成的BIN文件下载到本地，然后再复制到mbed设备映射到PC端的磁盘，从而实现代码写入到设备。Photon则更进一步，将整个过程完全通过网络实现!实际上这个过程淡化了MCU编程的复杂性，将简单和快捷直接呈现给用户，而底层的MCU编程的复杂性则被固件完成了。所以虽然开发板上集成的Broadcom Wi-Fi芯片及STM32 F205微处理器，性能固然强劲，但是在整个开发过程中，我们已没有太多与之直面的机会，Arduino式的编程风格，让我们似乎已不知硬件为何物!

另外在整个使用过程中，可能是由于国外服务器的原因，与服务器的连接似乎并不是很稳定，可能通过板载的RGB LED灯看出来。也有可能是固件优化的问题，希望在后续的固件中能进一步得到改善!参考资源：Particle官网：https://www.particle.io/Photon资料：https://docs.particle.io/guide/getting-started/intro/photon/

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