用STC89C52连接Phyphox(综述)

用STC89C52连接Phyphox(综述)

Phyphox，又名手机物理工坊，是一款运行在手机端、借助手机传感器来进行物理实验的专业的物理APP。Phyphox除了本身能够进行超巨量的物理实验以外——这取决于我们的创意和实际要解决的问题——还有两种方法用来拓展Phyphox进行更普遍、更一般、更高级的实验，其中之一是通过Phyphox Editor在手机自带传感器的基础上进行实验创作，另一，则是通过Phyphox支持的蓝牙功能来采集和整合手机之外的各种传感器，蓝牙将数据传送给Phyphox，Phyphox亦可将数据外传至蓝牙反控外部传感器，以至于其小无内、其大无外。从这个角度去看，Phyphox确是难得之作！

ESP32和Arduino Nano 33 BLE是两款价格可接受的蓝牙/WIFI双模板，可直接进行Phyphox蓝牙实验的开发，Phyphox开发组也提供了针对这两种开发板的Arduino IDE下的支持库，使用这个支持库进行的开发与研究已经进行了很久的时间，特别是河南张怀华老师进行了大量的实验创作和尝试，张老师的实验作品精巧实用，可参阅张老师的创客焦作公众号。这些实验和尝试基本上填补了Phyphox在电磁学、热学等方面的不足。当然热学的压强传感器与温度传感器目前均已可用，但尚无典型而实用的实验。

前些时日，西南大学附中的苏翔老师提出一个方向，如何用51单片机连通Phyphox作为Phyphox实验的拓展？这是一个绝好的问题！为什么呢？一方面，不是所有的人都喜欢Arduino或ESP32的，如果我们翻阅文献，确实会感受到STM32等一众ARM旌旗招展，即使在非专业领域；另一方面，尽管51单片机和Atmel的Atmega等一批老旧MCU慢慢冷落，但是这些老MCU所积累的无穷无尽的资料和资源，对移植给Phyphox作为物理实验的前期奠基，显然是超级难得的借鉴。这样子，通过蓝牙整合非Phyphox支持的单片机实验，就显得意义非凡了。

这里总结的，便是STC89C52RC这个传统单片机与Phyphox的通信过程。大体的步骤：

1．使用Proteus仿真STC89C52RC向串口发送数据；

2．使用USB To TTL调试蓝牙HC-08模块；

3．使用Phyphox Editor编写Phyphox实验文件并装载到手机；

4．烧录STC89C52RC并搭好蓝牙中转，Phyphox接收数据并显示。

很显然，如果给STC89C52RC搭上传感器，传感器数据就可以由单片机发送到串口，然后由蓝牙进入Phyphox进行任何的应用。如果把STC89C52RC换成任何有串口蓝牙功能的其他单片机，Phyphox就不再局限于ESP32和Arduino Nano 33等单片机了。事实上还有第三种拓展Phyphox的途径，这是N久之前的坑，尚未填坑。

受到一篇老外文献的启发，我一直把这些实验及这些相关的实验技术，称为“移动实验”或“行走实验”，最近看到老外新造了一个词，特别招人喜欢：SmartLab、SmartExperiment，大概译成“敏捷实验”好一些，这样既不象“随手实验”让人产生瓶瓶罐罐的画面感，也不会象那些大厂商们售卖的天价“传感器实验”，一付令人只能看而没钱买的样子~~