ftDuino32

Community-Firmware (cfw), Selbstbaucontroller (TX-Pi, ftduino, usw.), usw.
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MasterOfGizmo
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ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 13 Feb 2021, 11:37

Ich bin gerade in der etwas unangenehmen Situation, dass ft sich relativ großzügig bei meinen Ideen bedient und ich natürlich auch weitere Ideen in der Pipeline habe und nun verhindern möchte, dass ich mich am Ende dem Vorwurf ausgesetzt sehe, bei ft abgekupfert zu haben.

Daher mache ich hier mal was, was ich sonst nicht tue: Ich rede über Projekte, die längst nicht spruchreif sind. In diesem Fall den ftDuino32. Die Idee ist, den ftDuino "nach oben" zu erweitern. Zur Zeit bedeutet das, dass der bestehende ftDuino ein kleines Erweiterungsmodul namens ftDuino32-Controller bekommt. Zunächst stellt also der gute alte ftDuino die Ein- und Ausgänge. Ggf. wird daraus auch ein einziges Komplettgerät, aber erst einmal wird es "ftDuino + ftDuino32-Controller" geben. Beide per I²C verbunden.

Der ftDuino32-Controller besteht aus einer 32-Bit-CPU, einem Touchscreen (240x320), Bluetooth, WLAN, SD-Karte. Lautsprecher, I²C und 9V-Spannungsversorung. Es gibt mehrere Prototypen, u.a. auf Basis des ESP32 (daher der Name) und des Risc-V. Das ganze ist sehr kompakt und hat praktisch den Formfaktor des Displays.

Viel spannender ist die Software-Seite, denn da komme ich an die Grenzen dieser einfachen Hardware. Kurzgefasst ist die Software: Lokale Benutzeroberfläche am Gerät + Blockly + Python ... und da erkennt man, warum ich das hier jetzt veröffentliche. Da sind wir nämlich erschreckend nah an alle was ft gerade macht.

Das Gerät basiert auf Micropython und setzt den Fokus auf Online-Betrieb via Browser. Das Gerät kommt also mit einer gefälligen Benutzeroberfäche am Gerät, an dem man z.B. Netzwerk- und WLAN-Einstellungen vornimmt und eigene Programme zur Modellsteuerung startet und bedient. Der Kern liegt im Online-Teil. Hier stellt der ftDuino32 Blockly und einen Python-Code-Editor bereit und man kann grafisch und textuell per Browser programmieren. Anders als bei ft macht der ftDuino32 das alles selbst, man braucht also keine Online-Verbindung zum Rest der Welt und auch keine Cloud oder ähnlich. Es passiert alles zwischen ftDuino32 und Tablett/Handy/PC.

Um das zu können muss der ftDuino32 neben Micropython vor allem einen leistungsfähigen Web-Server mitbringen. Das ist eine der Baustellen, wer Lust hat liest z.B. hier https://forum.lvgl.io/t/adding-esp-http ... -generator wie wir versuchen den Webserver des ESP32 unter Micropython nutzbar zu machen. Das ist alles durchaus sportlich und wurde in der Form bisher nicht realisiert.

Ein leistungsfähiger Webserver ist auch Bedingung für ein "Remote-Display", also die Möglichkeit, den Bildschirm des ftDuino32 in den Browser zu spiegeln und von dort bedienbar zu machen. Auch dazu findet man dort im Forum ein paar Diskussionen und ein paar (alte) Tests finden sich unter https://github.com/harbaum/LittleBlockly.

Das ist alles noch nicht fertig und ich hätte gern mit der Veröffentlichung gewartet, bis das System quasi verkaufsfertig im Regal steht (oder ihr hättet nichts gehört, weil es gescheitert ist, sowas kommt auch vor). Aber um zu vermeiden, dass am Ende jemand behauptet, dass ich mich bei ft's Ideen bedient habe werde ich meinen Fortschritt hier etwas dokumentieren. Die nächsten Tage gibt es dann mal ein Foto eine Prototypen oder einen Screenshot, je nachdem, wie mir die Laune steht. Aber eines ist sicher: Ich bin entweder deutlich vor ft mit dem Ding aud dem Markt oder völlig gescheitert ...

Und was ist wenn ich kein Micropython und Blockly will? Der ftDuino32 wird wie der ftDuino selbst 100% Open-Source. Wer will (und kann) darf die gesamte Firmware durch was eigenes ersetzen ...

Spannende Frage: Ist der ftDuino32 dann kompatibel zum TXT-4.0? "Out-of-the-box" sicher nicht, aber die Frage ist, ob es kompatibel werden kann, sobald der TXT-4.0 auf dem Markt ist. Auch das weiss ich natürlich nicht. ft nutzt x-fach aufwändigere und teurere Hardware und z.B. ein "echtes" Python unter Linux statt Micropython und RTOS. Dazu kommt ein vielfaches an CPU-Leistung und Speicher. Aber wir kennen ft und sie haben ihre Hardware schon beim alten TXT nicht zu nutzen gewusst. Wenn das wieder so ist, dann kann es gut sein, dass sich ftDuino32 und TXT-4.0 aus Anwendersicht eher wenig unterscheiden. Wir werden sehen ...
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Dirk Fox
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Re: ftDuino32

Beitrag von Dirk Fox » 13 Feb 2021, 12:25

Lieber Till,

das sieht mal wieder nach einer großartigen Ergänzung für den ftDuino aus, was Du da zauberst...

Dein Bemühen um eine deutliche Abgrenzung gegenüber fischertechnik verstehe ich allerdings nicht. Dein ftDuino ist eine perfekte Ergänzung des "fischertechnik-Universums", wir setzen ihn ja hier in Karlsruhe im großen Stil in immer mehr Schulen ein. Nicht als Konkurrenz, sondern als Erweiterung des fischertechnik-Universums, auch zusammen mit dem TXT. Dabei ist es ein großes Plus des ftDuino, dass allein durch das an den TX/TXT angelehnte Layout der Buchsen und die Nutzbarkeit des ft-Stecksystems der Umstieg für die Schülerinnen und Schüler zwischen den Controllern "Hardware seitig" kinderleicht ist. Je besser sich Deine ftDuino32-Erweiterung mit dem TXT 4.0 "verträgt" (also für den Benutzer möglichst ähnlich ist), desto attraktiver wird sie sein. Das ist kein "Abkupfern", sondern eine elementare Voraussetzung dafür, dass auch der ftDuino32 sich in das bestehende Universum einfügt. Ich jubele jedenfalls über jede Ähnlichkeit.

Und auch in der Position von fischertechnik würde ich jubeln. Denn die Verfügbarkeit mehrerer unterschiedlicher Controller in unterschiedlichen Preisklassen, die aber zueinander in den Grundfunktionen möglichst ähnlich, im besten Fall sogar austauschbar sind, erhöht die Attraktivität des Systems. Die Unterschiede in der jeweils angesprochenen Zielgruppe (Spielzeug-Kunden versus Schule versus Maker, Grundschüler versus Schüler weiterführender Schulen versus Studierende versus Erwachsene) machen die Controller für verschiedene Kunden attraktiv. Eine Gemeinsamkeit aber bleibt: Sie erweitern alle ein großartiges Baukastensystem und tragen dazu bei, die nächste Generation mit Technik und Informationstechnik vertraut zu machen.

Also: Bleib' entspannt, wir alle wissen Dein Engagement und Deine Entwicklungen zu schätzen. Und ich glaube, fischertechnik ebenfalls.
Würde der ftDuino32 auf eine ganz andere Software-Anbindung und eine ganz andere Programmiersprache setzen als der TXT 4.0: Ich hätte Dir davon abgeraten. Zu viel "Vielfalt" erschwert die (Kauf-) Entscheidung und wird vermutlich dazu führen, dass andere, auf den ersten Blick "einfachere" Systeme eingesetzt werden.

Vielen Dank für Deinen Einsatz und Deine Ideen,
herzlicher Gruß,
Dirk

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Re: ftDuino32

Beitrag von Kali-Mero » 13 Feb 2021, 12:31

Boah - „Formfaktor des Displays“... - das hört sich spektakulär an. Den würde ich gerne mal sehen :shock:

Da Ihr ja mit Brickly schon ewig am Start wart, aber (warum auch immer) das nie so richtig durch die Decke ging, bin ich gespannt, ob jetzt die Zeit dafür gekommen ist. Das Schlimmste wäre, wenn es tatsächlich NICHT an den Start ginge. Aber das glaube ich nicht....

Meine Daumen sind gedrückt und ich bin sehr gespannt!

Grüßle
Der Kali

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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 13 Feb 2021, 14:53

Also ich persönlich hätte es prima gefunden, wenn ft bei RoboPro geblieben wäre. Einfach fantasielos die Community und Lego zu kopieren ist doch kein Plan, um wieder an Bedeutung zu gewinnen. Das gibt nur dann Sinn, wenn Du Deine eigene Nische nicht siehst und die größere Chance darin erwartest, im Teich des Konkurrenten zu fischen. Der neue TXT sagt m.E. "wir haben uns aufgegeben".

Als Ingenieur freue ich mich über elegante Designs, die exakt die gestellte Aufgabe erfüllen. Überdimensionierte Komponenten von der Stange zu nehmen und mit kostenloser Software zu kombinieren kann mich nicht begeistern.
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Re: ftDuino32

Beitrag von juh » 13 Feb 2021, 15:00

MasterOfGizmo hat geschrieben:
13 Feb 2021, 11:37
Ich bin gerade in der etwas unangenehmen Situation, dass ft sich relativ großzügig bei meinen Ideen bedient und ich natürlich auch weitere Ideen in der Pipeline habe und nun verhindern möchte, dass ich mich am Ende dem Vorwurf ausgesetzt sehe, bei ft abgekupfert zu haben.
Wieso sollte da jemand auf den Gedanken kommen, Du hättest bei ft abgekupfert? Genauso könnte man denken, Du kupferst bei WeFish ab.

Ist natürlich Quatsch. Denn es gibt Dinge, die sind einfach nahe liegend, wie eben ftDuino + I2C + ESP32 + Extras.

vg
Jan

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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 13 Feb 2021, 15:39

juh hat geschrieben:
13 Feb 2021, 15:00
Wieso sollte da jemand auf den Gedanken kommen, Du hättest bei ft abgekupfert? Genauso könnte man denken, Du kupferst bei WeFish ab.
Es hat ja auch noch niemand des WeFish-Projekts versucht, mich mit Verträgen zu knebeln ...
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H.A.R.R.Y.
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Re: ftDuino32

Beitrag von H.A.R.R.Y. » 13 Feb 2021, 17:18

Hallo MoG,
MasterOfGizmo hat geschrieben:
13 Feb 2021, 11:37
Zunächst stellt also der gute alte ftDuino die Ein- und Ausgänge. Ggf. wird daraus auch ein einziges Komplettgerät, aber erst einmal wird es "ftDuino + ftDuino32-Controller" geben. Beide per I²C verbunden.
Darf ich an der Stelle mal nachfragen was der Einsatzzweck dieser Anordnung werden soll? Und in welcher Größenordnung sich das endgültige Produkt (Abmessungen, Gewicht und Stromverbrauch) bewegen könnte? Auf welchem Gerät wird der Programmcode entwickelt?

Der Punkt ist: Bislang wird immer ein PC benötigt um den Code zu entwickeln und zum Zielgerät (ftduino, TX(T)) zu übertragen. Warum könnte der ftDuino nicht als Interface vom PC zum Modell fungieren, das komplette Steuerprogramm auf dem PC laufen? Zufälligerweise ist der ftDuino mit einem ATmega32U4 bestückt und kann sich gegenüber dem USB-Host als sonstwas erklären. Geschickt gemacht wäre der ftDuino ein USB-Interface zum Beispiel der HID-Klasse und die SW auf dem PC steuert über die HID-API dieses Interface an. Das wäre dann im Stil der uralten Homecomputer mit den ebenso alten Computing Interfaces. Treiber sind meines Wissens nicht notwendig, die generischen Treiber des OS unterstützen derartige HW. Der ftDuino wird dazu einmal speziell programmiert. Alles weitere wird auf dem PC gemacht und dessen Rechenleistung angezapft. So wie früher, als die seriellen und insbesondere parallelen Schnittstellen direkt im PC vorhanden und kontrollierbar waren. Die Datenrate des USB liegt deutlich über dem des I²C, wenn es darauf ankommt.

Für eine stationäre Maschine (z. B. Roboterarm, Parkhausschranke, ...)
wäre das völlig ausreichend und für die aufwendigen mobilen Roboter mit Kameras würde ich ein Gespann aus RasPi und ftDuino ins Auge fassen. Oder der ftDuino bekommt was mit Bluetooth und der PC ein Bluetooth-Dongle oder es kommt aus dem Arduino-Kosmos eine preiswerte WLAN-Anbindung ins Spiel. Gerade unter der Verwendung solcher Komponenten ergeben sich für die Ausbildung unendliche Möglichkeiten. Und gerade weil es diverse Komponenten sind, wird das Endergebnis skalierbar.

Grüße
H.A.R.R.Y.
[42] SURVIVE - or die trying

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Re: ftDuino32

Beitrag von tintenfisch » 13 Feb 2021, 19:29

H.A.R.R.Y. hat geschrieben:
13 Feb 2021, 17:18
[...] Der Punkt ist: Bislang wird immer ein PC benötigt um den Code zu entwickeln und zum Zielgerät (ftduino, TX(T)) zu übertragen. Warum könnte der ftDuino nicht als Interface vom PC zum Modell fungieren, das komplette Steuerprogramm auf dem PC laufen?
[...]
Das funktioniert bereits. Du lädst ftduino_direct (https://github.com/PeterDHabermehl/ftduino_direct) auf den ftDuino und kannst dann Befehle an den ftDuino vom PC oder TX-Pi senden. Der TX-Pi bietet dafür auch eine App, die das Hochladen des ftduino_direct Sketches automatisch vornimmt.

Das gleiche Sketch dient auch dazu, den ftDuino via Brickly zu bedienen.

Viele Grüße
Lars

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MasterOfGizmo
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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 13 Feb 2021, 19:32

Wie geschrieben kann man

A) den ftDuino32 direkt im Browser per Blockly oder Python programmieren. Du musst z.B. kein Python auf Deinem PC installieren und dann
B) das erstellte Programm auf dem frDuino32 am/im Modell belassen. Also für alle die, die einen Bildschirm am frDuino wollen oder Bluetooth oder WLAN.

Außerdem soll das natürlich wieder das rundum-sorglos-Paket werden. Ja, Du kannst Dir alles auch in der Arduino-Welt zusammensuchen. Aber mancher traut sich genau das nicht zu.
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Lars
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Re: ftDuino32

Beitrag von Lars » 14 Feb 2021, 16:02

Hallo Till,
MasterOfGizmo hat geschrieben:
13 Feb 2021, 11:37
Das Gerät basiert auf Micropython und setzt den Fokus auf Online-Betrieb via Browser. Das Gerät kommt also mit einer gefälligen Benutzeroberfäche am Gerät, an dem man z.B. Netzwerk- und WLAN-Einstellungen vornimmt und eigene Programme zur Modellsteuerung startet und bedient. Der Kern liegt im Online-Teil. Hier stellt der ftDuino32 Blockly und einen Python-Code-Editor bereit und man kann grafisch und textuell per Browser programmieren. Anders als bei ft macht der ftDuino32 das alles selbst, man braucht also keine Online-Verbindung zum Rest der Welt und auch keine Cloud oder ähnlich. Es passiert alles zwischen ftDuino32 und Tablett/Handy/PC.
werden die neuen Controller von ft wirklich über die Cloud programmiert? Fände ich sehr unschön, denn stirbt die ft-Cloud - gleich aus welchem Grund -, wären die relativ teuren Geräte für die meisten Anwender Elektroschrott.

MasterOfGizmo hat geschrieben:
13 Feb 2021, 11:37
Um das zu können muss der ftDuino32 neben Micropython vor allem einen leistungsfähigen Web-Server mitbringen. Das ist eine der Baustellen, wer Lust hat liest z.B. hier https://forum.lvgl.io/t/adding-esp-http ... -generator wie wir versuchen den Webserver des ESP32 unter Micropython nutzbar zu machen. Das ist alles durchaus sportlich und wurde in der Form bisher nicht realisiert.
Naja, daß man Python im Browser editiert, finde ich nett, aber erstmal nicht ganz so zentral. Ich kenne einen kostenlosen Texteditor für Windows, der auch per ftp laden und speichern kann. An erster Stelle sollte die dauerhafte Autonomie der Anwender stehen, d.h. Hard- und Software sollten dauerhaft ohne Voraussetzungen jenseits des privaten Internetgateways nutzbar bleiben.[/quote]
Für die skizzierte Anordnung käme ja allenfalls ein Gebrauchsmusterschutz (https://de.wikipedia.org/wiki/Gebrauchsmuster) als gewerbliches Schutzrecht in Betracht. Problem: Der Gebrauch von Webserver und Browser müßte wie beim Patent neu sein, wovon keine Rede sein kann.

Mit freundlichen Grüßen
Lars

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Re: ftDuino32

Beitrag von PHabermehl » 14 Feb 2021, 17:52

tintenfisch hat geschrieben:
13 Feb 2021, 19:29
H.A.R.R.Y. hat geschrieben:
13 Feb 2021, 17:18
[...] Der Punkt ist: Bislang wird immer ein PC benötigt um den Code zu entwickeln und zum Zielgerät (ftduino, TX(T)) zu übertragen. Warum könnte der ftDuino nicht als Interface vom PC zum Modell fungieren, das komplette Steuerprogramm auf dem PC laufen?
[...]
Das funktioniert bereits. Du lädst ftduino_direct (https://github.com/PeterDHabermehl/ftduino_direct) auf den ftDuino und kannst dann Befehle an den ftDuino vom PC oder TX-Pi senden. Der TX-Pi bietet dafür auch eine App, die das Hochladen des ftduino_direct Sketches automatisch vornimmt.

Das gleiche Sketch dient auch dazu, den ftDuino via Brickly zu bedienen.

Viele Grüße
Lars
Danke, Lars, ich darf da noch ergänzen:

- die App "ftDuinIO", mit der das Flashen des ftDuino möglich ist, läuft auch auf dem TXT
- ist "ftDuino_direct" auf dem ftDuino geflasht, dann kann man ihn mit der App startIDE, die ebenfalls auf TXT und TX-Pi läuft, als I/O-Interface ansprechen. StartIDE-Programme können dann z.B. TXT und ftDuino parallel ansteuern.

Gruß
Peter
https://www.MINTronics.de -- der ftDuino & TX-Pi Shop!

viele Grüße
Peter

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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 14 Feb 2021, 18:11

Lars hat geschrieben:
14 Feb 2021, 16:02
werden die neuen Controller von ft wirklich über die Cloud programmiert?
Ich nehm's stark an. Da waren sie immer sehr stolz drauf und sie haben immer betont, dass sie das gerne so machen würden. Da sollen ja auch die Updates her kommen. Solange die Cloud läuft ist es für ft ja auch deutlich bequemer so. Updates des TXT sind dann z.B. bei einem Update der Entwicklungsumgebung nicht nötig usw. Aber vielleicht sind sie ja von der Cloud-Schiene runter.

Es geht im übrigen nicht darum, dass sie es nicht nachbauen dürfen. Aber es zeigt einfach deutlich, wo sie inzwischen stehen und wie wenig Entwicklung dort noch stattfindet.
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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 20 Mär 2021, 14:03

Hier mal ein kleines Update. An der Hardware hat sich wenig geändert, die nächsten Prototypen kommen in 2 bis 3 Wochen. Aber die firmware hat einiges dazu gelernt. Aktuell haben wir:

- Micropython-basiert und in Python programmierbar
- LVGL-basierte grafische Touchscreen-Oberfläche am Gerät
- Netzwerkeinrichtung
- lokale Programme starten und bedienen
- Web-Server auf dem Gerät für Browser-basierten Zugriff:
- Projekt-Management (Projekte starten, löschen, kopieren, importieren, ...)
- Blockly-basierte grafische Programmierung
- Codemirror-basierte Python-Programmierung
- Live-View ("Remote Desktop")

Man kann zur Zeit einfache Blockly-Programme schreiben und laufen lassen und komplexere Projekte in Python erstellen.

Es fehlt noch:
- Blockly-Erweiterungen für die Erstellung grafischer Oberflächen am Gerät
- Blockly- und Python-Erweiterungen für den bequemen Zugriff auf die fischertechnik-IOs

Ein Gerät hängt jetzt seit Wochen im Internet und ist dort den Angriffen ausgesetzt. Inzwischen erträgt es das recht wacker und bleibt dabei benutzbar. Man kann sogar aus der Ferne erste ft-Lämpchen programmieren und schalten. Ich bin mir inzwischen recht sicher dass sich das als Billig-Alternative zum TXT-4.0 absolut eignet.

Code zum Anschauen gibt es unter http://GitHub.com/harbaum/ftduino32
Zuletzt geändert von MasterOfGizmo am 20 Mär 2021, 15:37, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ftDuino32

Beitrag von tintenfisch » 21 Mär 2021, 09:01

Das sind ja gute Neuigkeiten. Spannendes Projekt.

Der ftDuino32 wird wohl preislich über den BT-Adapter liegen, aber könnte man letzteren durch den ftDuino32 ersetzen?
Im Repository finde ich über BLE nix, aber ich vermute, dass Du damit schon experimentiert oder dies zumindest angedacht hast… ;)

Viele Grüße
Lars

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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 21 Mär 2021, 10:28

BLE habe ich noch nicht ausprobiert. Aber da Micropython das unterstützt mache ich mir da wenig Sorgen.

https://docs.micropython.org/en/latest/ ... tooth.html
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Re: ftDuino32

Beitrag von kräml » 23 Mär 2021, 17:26

Hallo,
cooles Projekt. Hab da noch dies rumliegen https://www.hwhardsoft.de/deutsch/websh ... 1442344097. Mal sehen wenn der Lötkolben heute abend raucht ich noch einen ESP32 habe, dann ...

Werde berichten.

Kräml

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Re: ftDuino32

Beitrag von Lars » 23 Mär 2021, 17:37

Hallo Till,
MasterOfGizmo hat geschrieben:
20 Mär 2021, 14:03
Hier mal ein kleines Update. An der Hardware hat sich wenig geändert, die nächsten Prototypen kommen in 2 bis 3 Wochen. Aber die firmware hat einiges dazu gelernt. Aktuell haben wir:

[...]
wenn Du es anbietest, würde ich mindestens zwei Stück davon abnehmen.

Mit freundlichen Grüßen
Lars

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Re: ftDuino32

Beitrag von kräml » 23 Mär 2021, 20:59

Hallo,

der Teufel steckt im Detail. Auf dem AZ-Touch kommt ein ESP32 WROOM zum Einsatz und der ftduino32 benötigt eine ESP32 WROVER. Schade, somit ist der einfache Aufbau doch nicht möglich.

Den Gedanken mit dem Prototypen würde ich gerne aufnehmen. Falls unbestückte/bestückte Prototypen vorhanden wären, würde ich gerne welche käuflich abnehmen.

Gruß Kräml

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Re: ftDuino32

Beitrag von Karl » 28 Mär 2021, 16:29

Hallo,
mal eine "dumme" Frage, "basiert der ftduino32 auf der Basis des Arduino DUE ?"
Grüße von
Karl

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Re: ftDuino32

Beitrag von MasterOfGizmo » 28 Mär 2021, 17:13

Nein. Er basiert auf dem ESP32. Im Due steckt ein Arm.

Wieso fragst Du?
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