Simulador Wokwi - Generalidades

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco del Simulador gratuito y online Wokwi, durante el primer semestre del año 2021 se generó bastante información sobre la Raspberry Pi Pico y su nuevo microcontrolador, el RP2040; uno de los recursos que se vio en ese momento fue un curso de HackadayU dictado por Uri Shaked, Maker y Google Developer Expert Israelí, en el curso, el señor Uri discute la arquitectura del microcontrolador, el set de instrucciones, así como algunas funciones del RP2040, su programación y depuración. Aunque el curso es muy interesante, lo que llamó especialmente la atención fue la herramienta que el señor Uri estaba usando para mostrar los ejemplos en sus clases, un simulador electrónico en línea, que le permitía escribir y correr el código en una tarjeta Raspberry Pi Pico emulada.

Debido a que el simulador wokwi funciona online, mediante la world wide web, puede correr en Windows, MAC, Linux y Android.

¿Qué significa Wokwi?

Wokwi no tiene ningún significado especial, tampoco es un acrónimo, simplemente es una palabra que sus creadores eligieron, por ser una palabra corta y fácil de pronunciar.

¿Cómo conocimos Wokwi?

Wokwi fue conocido inicialmente por la creación de placas compatibles con Arduino UNO Rev3, llamadas Arduino Wokwi, bueno, solamente Wokwi, ya que el nombre Arduino y su logo, como sabemos, son marcas registradas, estas placas Wokwi presentan la particularidad de usar un conector de entrada USB Tipo C (en lugar del USB Hembra Tipo B) y una bonita combinación de headers de colores (recordemos que estas placas actualmente aún están a la venta en Tindie):

Arduino Wokwi

Este fantástico simulador Wokwi, gratuito, online y de código abierto en JavaScript, fue desarrollado por el mismo señor Uri Shaked y otros colaboradores. El simulador permite trabajar con algunas de las versiones más populares de las tarjetas Arduino (como UNO, NANO y Mega2560), con la Raspberry Pi Pico, ESP32, en C++, Micropython y Rust, y algunos miembros de la familia ATtiny y hasta otros microcontroladores de la familia STMicroelectronics.. Además, cuenta con un buen grupo de periféricos comúnmente usados en los proyectos de electrónica, a esto se suma la ventaja de no tener que esperar a tener todo el hardware en las manos para comenzar las pruebas y que no vamos a poder dañar nada durante las pruebas, al trabajar con un hardware virtual.

Home Page Wokwi

El simulador es muy fácil de usar, tiene un área para agregar el código y otra con el diagrama del circuito electrónico simulado. En el área del código se puede escribir el programa, conectar las librerías del proyecto y editar el archivo diagram.json que describe la estructura y conexiones del circuito simulado. En el área del circuito se agregan los componentes y se hacen las conexiones necesarias entre los elementos y/o el hardware.

El sitio web del simulador tiene varios circuitos y programas de ejemplo, así como la opción de permitirnos publicar nuestros propios proyectos. Un dato importante es que, en este momento, el simulador es de uso gratuito, aunque hay algunas opciones de pago al estilo de una membresía premium y que permiten hacer sugerencias sobre el desarrollo del simulador y acceder a funciones avanzadas, las cuales comprenden:

• Cargar cualquier biblioteca de Arduino seleccionando una carpeta de su computadora.
• Cargar archivos binarios personalizados (por ejemplo, mapas de bits, sonidos, etc.) al sistema de archivos de la tarjeta microSD emulada.
• Conectar el ESP32 WiFi a tu red local.
• Conocer a miembros del Club Wokwi con ideas afines en el canal de Discord.

Ojo, recordemos que estas funciones avanzadas solo están habilitadas para usuarios de pago, los cuales pueden pagar solo un mes, si lo desean, o todo un año completo con el 20% de descuento. Actualmente al momento de escribir este post, el mes esta a 7 dólares, los cuales se pueden pagar, o vía paypal o con tarjeta de crédito.

Librerías Arduino Integradas Standard, embebidas en Wokwi.

De forma predeterminada, Wokwi compila su código con las bibliotecas Arduino integradas estándar, (como Wire.h y SPI.h) si desea trabajar con alguna librería que no sea estándar, como por ejemplo <OLED_I2C.h> deberá ser usuario premium para poder exportarla.

Wokwi Enviroment

¿Por qué Wokwi?

Comience ahora mismo. No hay que esperar por los componentes ni descargar pesados software de simulación. Con solo su navegador de internet o browser, tiene todo lo que necesita para comenzar a codificar su próximo proyecto electrónico microcontrolado o de IoT, en segundos.

Los errores están bien. No se puede destruir el hardware virtual. Así que no te preocupes por freír tus preciados componentes. Y a diferencia del hardware real, siempre puedes deshacer.

Fácil de obtener ayuda y comentarios. Compartir un enlace a su proyecto Wokwi es todo lo que necesita.

Gana confianza en tu código. Problemas de hardware y software separados.

Comunidad amigable con los creadores. Un lugar para que compartas tus proyectos, pidas ayuda y te inspires. Comunidad Wokwi Discord

Funciones únicas:

• Simulación WiFi: conecte su proyecto simulado a Internet. Puede usar MQTT, HTTP, NTP y muchos otros protocolos de red.
• Analizador lógico virtual: capture señales digitales en su simulación (por ejemplo, UART, I2C, SPI) y analícelas en su computadora.
• Depuración avanzada con GDB: potente depurador Arduino y Raspberry Pi Pico para usuarios avanzados.
• Simulación de tarjeta SD: almacene y recupere archivos y directorios de su código. Los miembros del club también pueden cargar archivos binarios (como imágenes).

Veamos ahora en el siguiente video de YouTube, un ejemplo básico de como usar el simulador wokwi:

Extensión Wokwi para Visual Studio Code

Wokwi para Visual Studio Code proporciona una solución de simulación para ingenieros, de sistemas integrados y de IoT. La extensión se integra con su entorno de desarrollo existente, lo que le permite simular sus proyectos directamente desde su editor de código. Puede usar Wokwi para VS Code con Zehpyr Project, PlatformIO, ESP-IDF, Pi Pico SDK, NuttX, Rust, Arduino CLI y otros marcos de desarrollo integrados y cadenas de herramientas.

Instalación

Primero, instale la extensión Wokwi for VS Code. Luego, presione y seleccione "Wokwi: Solicitar una nueva licencia". VS Code le pedirá que abra el sitio web de Wokwi en su navegador. Confirme haciendo clic en "Abrir" F1. Luego haga clic en el botón púrpura que dice "OBTENGA SU LICENCIA". Es posible que se le pida que inicie sesión en su cuenta de Wokwi. Si no tiene una cuenta, puede crear una de forma gratuita.

El navegador le pedirá una confirmación para enviar la licencia a VS Code. Confirmar (es posible que tenga que confirmar dos veces, una vez en el navegador y una vez en VS Code). Verá un mensaje en VS Code que dice "Licencia activada para [su nombre]". ¡Felicidades!.

Cabe destacar que para poder trabajar con la extension Wokwi para Visual Studio Code se necesita minimo la versión 1.72.0 ó superior.

Finalmente antes de simular cualquier proyecto, debes compilar el código y generar el archivo de firmware/ELF. La extensión Arduino de VS Code requiere Arduino IDE 1.8 o Arduino CLI instalado. No funciona (todavía) con Arduino IDE 2.0.

Quieres aportar algo que complemente este articulo? crees que hay algo que se deba corregir? Escríbenos este blog es para todos.

Recuerda que en https://jorgechac.blogspot.com nos dedicamos a construir una electrónica mejor! y apoyamos el proyecto CTC GO! (Creative Technologies in the Classroom) que es un programa de educación steam personalizable.

Bibliografía:

https://docs.wokwi.com/

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