🛠 Pont série entre le MCU Arduino et le SoC x86

Objetivos

Comprender el canal de comunicación interno de la placa: el ATmega32U4 es un verdadero Arduino Leonardo que se enumera en un puerto COM virtual conectado al procesador x86. Este es el canal que utiliza pinpong/Firmata internamente; aquí lo redirigimos con nuestro propio protocolo: un sketch de C++ en el lado del MCU que envía medidas con marca de tiempo, y un script de Python en el lado de Linux que las lee con pyserial. Al final, dominarás los dos lenguajes de la placa (C++ en el MCU, Python en el SoC) y su puente.

Material

• LattePanda 3 Delta bajo Ubuntu 22.04 (o Windows)
• Arduino IDE (tipo de placa Arduino Leonardo) para flashear el MCU integrado; usa el botón de reset de Arduino de la placa para entrar en el bootloader
• pip install pyserial en el lado de Linux
• LED en D13 (tomada del tutorial 1) para un mensaje claro

Código completo

Lado del MCU — sketch de Arduino IDE (placa «Arduino Leonardo», puerto del MCU):

// Pont série : envoie une trame horodatée vers le SoC x86.
const uint8_t LED = 13;
unsigned long last = 0;
bool on = false;

void setup {
  pinMode(LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);            // USB série interne vers le CPU hôte
}

void loop {
  if (millis - last >= 1000) {
    last = millis;
    on = !on;
    digitalWrite(LED, on ? HIGH : LOW);
    // Trame simple : LED=<etat>;T=<millis>
    Serial.print("LED=");
    Serial.print(on ? 1 : 0);
    Serial.print(";T=");
    Serial.println(millis);
  }
}

Lado del SoC — pont_serie.py (Linux: /dev/ttyACM0):

import serial

port = serial.Serial("/dev/ttyACM0", 9600, timeout=1)
print("Écoute du MCU... (Ctrl+C pour quitter)")
try:
    for ligne in port:
        texte = ligne.decode("utf-8", errors="replace").strip
        if not texte:
            continue
        champs = dict(p.split("=") for p in texte.split(";"))
        etat = "ALLUMÉE" if champs.get("LED") == "1" else "éteinte"
        print(f"MCU: LED {etat} depuis {champs.get('T')} ms")
finally:
    port.close

Verificación esperada

La terminal del SoC muestra cada segundo «MCU: LED ENCENDIDA desde … ms» de forma alternante, sincronizado con el LED D13. Las dos mitades de la placa se comunican sin ningún cable externo.

Errores frecuentes

• Conflicto con pinpong: si Firmata está cargado en el MCU, ocupa el puerto; vuelve a cargar tu sketch para recuperar el control.
• Placa incorrecta en Arduino IDE: elige «Arduino Leonardo», no «Uno» — el ATmega32U4 integrado es el componente del Leonardo.
• Bootloader no detectado: pulsa el botón de reset de Arduino de la placa justo después de la carga para volver a entrar en el bootloader.
• Puerto ya abierto: cierra el monitor serie del Arduino IDE antes de lanzar pyserial, de lo contrario el puerto estará ocupado o habrá un PermissionError.
• Permisos de acceso en Linux: ejecuta sudo usermod -aG dialout $USER y vuelve a iniciar sesión, de lo contrario se denegará el acceso a /dev/ttyACM0.
• Tramas cortadas: lee línea por línea (iterador del puerto) en lugar de usar read en bruto, y termina siempre con println en el lado del MCU.