Cùng học VBLUNO - Phần 1: Mở hộp và đánh giá

Đây là chuỗi các bài giới thiệu và hướng dẫn cho cộng đồng về các ứng dụng của bo mạch VBLUNO (VNGIoTLab BLE UNO), một sản phẩm tiên phong trong công nghệ Internet của Vạn Vật ở Việt Nam. Bài đầu tiên chúng ta sẽ xem thử ấn tượng ban đầu về bo này ra sao nha!

1

VBLUNO là gì?

Trái tim của VBLUNO là một chip bluetooth Nordic nrf51822 với giá khoảng 100k VND. Đây là chip bluetooth khá phổ biến. Tuy nhiên để lập trình chip này thì các bạn cần một nền tảng khá cao về lập trình phần cứng, và cần phải đầu tư một số phụ kiện để nạp chip. Nhận thấy đây là một rào cản rất lớn đối với người sử dụng, các kỹ sư ở VNG IoTLab đã giải quyết bài toán phổ cập hóa công nghệ bluetooth bằng 2 bước:

• Thiết kế bo mạch với một chip USB có sẵn để người sử dụng có thể nạp code trực tiếp bằng cáp USB thông thường. Ngoài ra, VBLUNO cũng được trang bị thêm các bộ phận bảo vệ nguồn, đèn LED, nút bấm để thuận tiện hơn cho việc lập trình. Các bạn lập trình viên sẽ không còn phải đau đầu với phần cứng nữa.
• Đi các chân xuất của Nordic nrf51822 sao cho giống với Arduino UNO và viết gói dữ liệu giúp người sử dụng có thể lập trình trên nền tảng Arduino IDE.   

Do vậy, bạn có thể định nghĩa VBLUNO theo 2 hướng. Một là xem VBLUNO như một Arduino UNO được nâng cấp với công nghệ bluetooth nhắm đến các ứng dụng không dây và năng lượng thấp. Hai là xem VBLUNO như một bo mạch Bluetooth có các chân xuất tương tự như Arduino UNO giúp các bạn đã có nền tảng vi điều khiển Arduino tiếp cận công nghệ Bluetooth một cách thuận lợi hơn. Việc chọn định nghĩa nào là hoàn toàn tùy thuộc vào kiến thức nền của các bạn.

Để hiểu rõ hơn, ta cùng nhìn vào hình minh họa so sánh giữa VBLUNO (trái) với Arduino (phải). VNG gắn chip nordic lên PCB màu đen và gọi đây là BLE Module. BLE Module này sau đó được gắn lên PCB màu xanh lá để tương thích với một Arduino UNO thông thường (bên phải). Một điều khá thú vị là bạn có thể xem thiết kế phần cứng của các chân VBLUNO trên trang git nhưng VNG không công bố bản vẽ phần cứng của BLE Module. Hơi tiếc là điều này đi ngược với phương châm mã nguồn mở open sourced nhưng lại bảo đảm chất lượng đầu ra sản phẩm, hạn chế việc sao chép giả mạo.   

Ngoài bluetooth ra, VBLUNO khác với Arduino UNO ở các điểm sau:

• 3.3V logic: Đây là điểm rất quan trọng các bạn nên lưu ý. VBLUNO dùng logic 3.3V nên sẽ không tương thích với một lượng lớn cảm biến hiện nay. Do đó khi dùng cảm biến 5V (như PIR phát hiện chuyển động chẳng hạn) mà không qua cầu giảm áp các bạn có nguy cơ làm hỏng VBLUNO.
• ARM core: VBLUNO dùng vi điều khiển ARM nên có dung lượng bộ nhớ cao hơn. So với Arduino mega thì VBLUNO có gấp đôi bộ nhớ flash, 4 lần SRAM. Tuy nhiên VBLUNO lại không có EEPROM nên các bạn không lưu dữ liệu được.

2

Mở hộp

Nhận xét đầu tiên là VBLUNO đóng gói vẫn còn sơ sài và không hề có một thông tin cơ bản về sản phẩm (có thể là do đây là sản phẩm thử nghiệm thị trường nên chưa cần chú ý đến hình thức).Túi xốp bảo vệ màu hồng cũng nên được thay bằng túi chống tĩnh điện nhôm để tăng tính chuyên nghiệp, đặc biệt là khi VBLUNO có nhiều pin nhọn vì túi PE sẽ mất chức năng chống tĩnh điện khi trầy hoặc rách. 

Mặt sau của VBLUNO khá giống Arduino UNO, tuy nhiên VNG cần đẩy mạnh cho PR hơn bằng cách in thêm thông tin về sản phẩm.

3

Đối chiếu và các cổng vật lý

Điểm khác biệt đầu tiên là VBLUNO chuyển sang dùng micro usb nhỏ gọn thay vì USB type B như trên sơ đồ pinout bên phải. Đây là một điểm cộng, vì ngoài chuyện tiết kiệm không gian và giảm khối lượng bo, các thiết bị điện tử ngày nay thường dùng micro usb (sạc điện thoại chẳng hạn). Tuy nhiên do phải thiết kế lại board nên thông tin về các chân GPIO bị rút gọn đi nhiều. Font chữ bị thu nhỏ lại và các ký tự ANALOG, DIGITAL, PWM đều không được in. Điều này khá bất tiện cho việc kiểm tra sơ đồ mạch trong các dự án có nhiều linh kiện.

Một điểm chưa ổn khác nữa của VBLUNO chính là các chân cho CMSIS-DAP bị bẻ 1 góc 90 độ nằm chìa hẳn ra ngoài làm tăng kích thước vật lý của bo. Tuy nhiên lỗi này không nặng lắm, chỉ cần hàn lại các chân là xong.

VBLUNO còn có một jumper dùng trong việc nạp code. Bạn phải thay đổi trạng thái của jumper ít nhất là 2 lần nếu bạn muốn sửa và nạp lại code (application => programming => application). Đây là một điểm trừ khá lớn của VBLUNO trong việc prototyping, nhưng nếu bạn xác định dự án của minh đã hoành chỉnh không cần chỉnh sửa phần mềm nữa thì đây không thành vấn đề.

4

Giá cả

Có thể bạn sẽ nghĩ rằng giá 550k VND của VBLUNO là khá chát so với mặt bằng chung (1 UNO clone + 1 bluetooth module có giá khoảng 150k trên aliexpress). Tuy nhiên, với 400k bỏ ra bạn sẽ được thêm các lợi ích sau:

• Thu nhỏ dự tiết kiệm không gian: VBLUNO rất nhẹ và chiếm ít diện tích hơn so với việc kết hợp giữa UNO và bluetooth module.
• Bộ nhớ và sức mạnh xử lí: VBLUNO dùng vi xử lí ARM trong khi UNO dùng vi điều khiển AVR. Ngoài việc tốc độ nhanh chóng thì bạn cũng không phải lo về việc thiếu bộ nhớ với VBLUNO.
• Tiêu thụ ít điện năng
• Hỗ trợ bằng Tiếng Việt với các dự án mẫu trên cộng đồng. Ngoài ra các bạn còn được học thêm về nguyên lý của Bluetooth như GATT, GAP, beacon.
• Tự hào là người Việt dùng sản phẩm của trí tuệ Việt.

5

Kết luận

Ta thấy VBLUNO là một board rất đáng để thử. Ngoài chuyện nâng việc sử dụng Arduino lên tầm cao mới với giao tiếp không dây chuẩn Bluetooth, VBLUNO còn có tính áp dụng cao vào việc chế tạo một sản phẩm hoàn chỉnh Internet của Vạn Vật. Tuy là sản phẩm đầu tay nhưng VBLUNO đã nắm bắt đúng xu thế phát triển hiện nay. Phần cứng là vậy, còn phần mềm thì còn tùy thuộc vào các bạn trong cộng đồng nữa. Hãy cùng bắt tay làm nào!