除了产品设计，M5Stack吸引我的还有它的产品布局和资料生态-RoboticsCV

关于

M5Stack是一款基于ESP32开发板的模块化、可编程的物联网（IoT）开发平台。它具有集成的屏幕、按键、扬声器、电池以及丰富的传感器和外设模块，可以实现快速原型设计和开发各种应用。M5Stack通过简单易用的堆积式构建方式，使用户能够方便地选择和组合不同的模块以满足项目需求。同时，它支持Arduino开发环境，提供了丰富的库和示例代码，使开发者能够快速上手并进行开发。M5Stack适用于物联网、智能家居、机器人、嵌入式系统等领域的开发者和爱好者。

产品布局

现阶段M5Stack的产品覆盖面已经很广了。按照官方分类（可以从产品文档页面进入），大致包括如下几大类：

核心控制器：包括流行的CORE、STICK、ATOM和STAMP等系列，它们的主控芯片基本都是乐鑫的主流产品。
传感器和执行器：传感器（超声波、TOF、压力、颜色、热红外、IMU、指纹等等，非常全面）、显示屏、执行器（包括其驱动如H桥、舵机驱动等）、通信单元（常见协议均包括在内，NB-IoT、Zigbee、MQTT、CAN、GPS等）。
功能模块：通讯、驱动、拓展、底座、FACE套件、测量、STAMP嵌入型模块。
摄像头：WIFI摄像头、AI摄像头、POE摄像头。
套装：机器人套装、应用套装。
其他配件：舵机、线材、铝型材等。

资料和文档

快捷找到产品对应资料页面的方法，就是直接从主页的开发文档菜单进入产品文档页面。通常文档页面的资料会包括产品性能参数、原理图、Github链接、使用实例、固件等。当你希望熟悉一种型号器件的设计和开发（包括驱动编写）方法时，你会发现这些资料已经非常全面且有用！我个人最喜欢的就是可以通过Github上各个模块SDK的src目录快速熟悉器件的驱动代码编写思路。其次就是在需要做类似设计的时候参考它们的原理图。

M5Stack的代码示例可操作性比较强，基本上只需要简单配置环境后就可以直接编译运行，很少出现官方示例无法使用的情况。

以我在M5Core2-ChatGLM2上的开发历程为例。这次因为需要用到舵机，因此我便选择了自带16340锂电池(700mAh)的8Servos HAT v1.18通道舵机驱动板，8通道同时工作下最大负载可达1.3A，但由于只有一节锂电池因此电压最高为4.2V。它使用IIC通讯(地址0x36)，内嵌由MOS管组成的舵机电源控制电路, 支持编程动态控制电机释放/锁定。

图1 产品结构

hat_8servos_1.1_01

我们可以进入该产品的文档页面。获取原理图、通讯协议以及案例程序和固件等资料。从原理图可以看出，该驱动板使用了STM32F030F4P6主控芯片（立创链接），因此是在开发前需要保证芯片已烧录了固件。

图2 原理图

hat_8servos_1.1_sch_01

我们可以简单了解下主控芯片的产品参数：

内核和处理能力：基于ARM Cortex-M0内核，运行频率可达48MHz。
存储器：具有16KB的Flash存储器和4KB的SRAM，可用于存储代码和数据。
外设接口：包括多个通用IO引脚（GPIO）用于外部设备连接、UART串口通信接口、SPI和I2C总线通信接口、定时器和计数器、模拟和数字转换器（ADC和DAC）、看门狗定时器等。
低功耗特性：支持多种低功耗模式，包括待机模式、睡眠模式、停止模式等，以实现能源高效利用。
工作电压和封装：工作电压范围为2.0V至3.6V，支持多种外围设备供电电压。芯片封装为20引脚TSSOP，方便焊接和布局。
开发工具和软件支持：针对STM32F系列MCU，ST提供了一套完整的开发工具和软件支持，包括STM32Cube软件包、HAL库、开发板和调试器等。开发者可以使用这些工具进行原型设计、编程和调试。

图3 TSSOP-20封装

TSSOP-20

下面是我最喜欢的环节，探索SDK代码（包括示例代码）。在此之前，我们需要明白一点：底层的驱动代码（STM32程序）是写在驱动板的主控芯片里的，而我们用户应该知道的，是如何用我们的主控（例如Core2）来与驱动板的主控芯片通讯，进而间接驱动舵机运动。我们已经知道，通讯方式是IIC，那么可以猜测SDK代码的逻辑应该就是对IIC的读写进行封装，即封装为业务层逻辑（如控制舵机角度 -> 往STM32F030F4P6的寄存器写入数据）。

SDK工程代码结构如下：

M5Hat-8Servos
├── LICENSE
├── README.md
├── examples
│   ├── Hat_8Servos1.1_M5StickC
│   │   └── Hat_8Servos1.1_M5StickC.ino
│   └── Hat_8Servos1.1_M5StickCPlus
│       └── Hat_8Servos1.1_M5StickCPlus.ino
├── library.json
├── library.properties
├── protocol.jpg
└── src
    ├── Hat_8Servos.cpp
    └── Hat_8Servos.h

主要的功能实现在Hat_8Servos.cpp脚本：

begin(TwoWire *wire, uint8_t sda, uint8_t scl, uint8_t addr)：初始化硬件。
writeBytes(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *buffer, uint8_t length)：向指定的寄存器地址写入一定长度的数据，是后面业务代码基础，会被舵机调用。
readBytes(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *buffer, uint8_t length)：从指定的寄存器地址读取一定长度的数据，是后面业务代码基础，会被舵机调用。
setServoAngle(uint8_t index, uint8_t deg)：设置特定舵机的角度。
setAllServoAngle(uint8_t deg)：设置所有舵机角度。
setServoPulse(uint8_t index, uint16_t pulse)：设置特定舵机的脉冲宽度。
setAllServoPulse(uint16_t pulse)：设置所有舵机的脉冲宽度。
getServoAngle(uint8_t index)：获取特定舵机的角度值。
getServoPulse(uint8_t index)：获取特定舵机的脉冲宽度值。
enableServoPower(uint8_t state)：打开或关闭所有舵机的电源。

结语

M5Stack的产品也有个【缺点】，那就是价格相对其他同类型产品偏贵，这也是目前经常被吐槽的地方。我和大家一样，也希望M5Stack能出一些不那么贵的产品，或者多做活动，让更多学生和打工人能够参与到M5Stack产品的嵌入式开发和生态里来。当然，从M5Stack的产品质量和提供的资料、生态来看，如果你能充分利用这些资源，我觉得也是值得的！

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THE END