- Problema
- Esporre temperatura, risoluzione, modalità a basso consumo e funzioni di allarme dell'MCP9808 attraverso un'interfaccia MicroPython portabile e dai costi prevedibili sui microcontrollori con risorse limitate.
- Approccio
- Modellare ogni sensore come oggetto MCP9808 associato a un bus I2C compatibile e a un indirizzo, mappare i registri a 8 e 16 bit su operazioni esplicite, riutilizzare buffer di trasferimento fissi ed esporre configurazione in cache e percorsi interi o in virgola mobile per la temperatura.
- Contributo
- Progettazione e sviluppo del driver orientato ai registri e della sua API pubblica, seguiti dall'architettura v2, dalla pacchettizzazione MicroPython, dal modello simulato dei registri e dall'infrastruttura di test hardware su Pico W.
- Risultato
- Versione 2.0.0 pubblicata con metadati per mip e per l'inclusione come modulo frozen nel firmware, tag con versionamento semantico, test senza dipendenze basati su un modello dei registri, test hardware su Pico W e una guida implementativa al datasheet.
Modello del driver orientato ai registri
Un’istanza MCP9808 associa un oggetto compatibile con I2C a un indirizzo esplicito a sette bit oppure calcolato dai pin A0, A1 e A2. Il modulo definisce direttamente indirizzi dei registri e maschere di configurazione, senza dipendere da classi machine.I2C concrete, e usa un buffer da due byte e uno da un byte per tutti i trasferimenti.
Il registro di configurazione è rappresentato come uno snapshot in cache. refresh() esegue una lettura esplicita e aggiorna le proprietà di isteresi, spegnimento, blocco, allarme, polarità e modalità; i setter compongono i relativi campi di bit, scrivono il registro e aggiornano lo snapshot. La verifica opzionale dell’identità legge gli identificativi Microchip del produttore e del dispositivo senza rendere obbligatorie queste transazioni per ogni percorso di inizializzazione.
La temperatura segue la rappresentazione firmata del registro in sedicesimi di grado, affiancata da un wrapper in gradi Celsius per comodità. Anche le soglie di allarme dispongono di operazioni esatte in quarti di grado oltre all’API in virgola mobile. La stessa interfaccia copre risoluzione, stato a basso consumo, isteresi, funzionamento come comparatore o interrupt, polarità, selezione delle soglie e blocchi dei registri azzerabili solo spegnendo e riaccendendo l’MCP9808.
Infrastruttura di pacchettizzazione e test
Il repository separa distribuzione e validazione: package.json supporta l’installazione tramite mip, mentre manifest.py permette di includere il modulo nel firmware MicroPython con un livello di ottimizzazione che conserva i numeri di riga. Tag versionati e changelog distinguono l’API originale dall’interfaccia v2 con modifiche incompatibili.
I test host usano una mappa dei registri FakeI2C senza dipendenze che modella identificativi, temperature, flag di allarme, blocchi di configurazione, bit di cancellazione interrupt autoazzerante e conteggio delle transazioni. Una suite separata su Pico W esercita il ciclo di alimentazione, il sensore fisico e l’uscita di allarme; uno script sul dispositivo resta disponibile per misure ripetibili di tempo e allocazioni senza trasformare uno specifico risultato di benchmark nell’esito principale del progetto.