Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

บอร์ดไหนที่เหมาะกับฉัน

สองสามเดือนหลังจาก Raspberry Pi ออกมาตัวเลือกนั้นค่อนข้างเรียบง่าย หากคุณต้องการพูดคุยกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยพลการวิธีที่ดีที่สุดของคุณคือซื้อบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino หากคุณต้องการพลังของโปรเซสเซอร์ที่ใช้ ARM ในการรัน Linux คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว Raspberry Pi (SBC) เป็นตัวเลือกที่ชัดเจน (นั่นคือถ้าคุณสามารถรับมือได้ด้วยปัญหาการส่งมอบส่วนใหญ่จะได้รับการแก้ไข แต่สุดท้าย ปีที่บางคนรอคอย Pi มากกว่าหกเดือน)

ก่อนหน้า Arduino และ Raspberry Pi สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้น ในอนาคตข้างหน้าสิ่งต่าง ๆ จะไม่ซับซ้อนอีกต่อไป - พวกเขากำลังสับสน ตอนนี้เราเห็นการระเบิดของบอร์ดใหม่ออกสู่ตลาดและไม่มีเหตุผลที่คาดว่าแนวโน้มจะชะลอตัวในปีหน้าหรือสองปีถัดไป หากมีอะไรฉันคาดหวังว่าจะมีกระดานใหม่ปรากฏขึ้นไม่น้อย - แม้ว่ากระดานส่วนใหญ่จะหายไปอย่างรวดเร็ว

หากคุณอายุมากพอที่จะจดจำคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่หลากหลายที่เกิดขึ้นในช่วงปีแรก ๆ ของอุตสาหกรรมนั้น - แต่ละเครื่องมีผู้ผลิตที่แตกต่างกันโดยแต่ละคนใช้ซีพียูที่แตกต่างกัน - จากนั้นตลาดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทันสมัย . คำถามหนึ่งที่ปรากฏขึ้นก็คือเราจะเห็นการเติบโตของการปลูกพืชเชิงเดี่ยวอย่างเดียวกับที่เราเกิดขึ้นจากการระเบิดของความหลากหลายนี้เช่นเดียวกับที่เราทำในตลาดเดสก์ท็อป หรือบางทีระบบนิเวศที่น่าสนใจยิ่งขึ้นก็จะเกิดขึ้น

ชีวิตก่อน Arduino

เรื่องราวของไมโครคอนโทรลเลอร์เชิงพาณิชย์เริ่มขึ้นในปี 1971 พร้อมกับการมาถึงของ Intel 4 บิต 4 บิต 4004 มันเป็นซีพียูชิปตัวเดียวที่สมบูรณ์แบบที่สองในประวัติศาสตร์และเป็นครั้งแรกที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ตัวตายตัวแทน 8-bit 8008 จะเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรก

หน่วยประมวลผลอื่น ๆ จากยุค - เช่น Z80 ที่ขับเคลื่อน TRS-80 ในสหรัฐอเมริกาและ Sinclair ZX Spectrum ในสหรัฐอเมริกาเช่นเดียวกับ 6502 ที่ขับเคลื่อน Apple II - ยังคงอยู่ หรืออย่างน้อยก็ยังมีลูกหลานของพวกเขาอยู่รอบ ๆ และตอนนี้ใช้ในสิ่งที่เรียกว่า "ระบบฝังตัว"

แต่มันเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ของ Microchip Technology ซึ่งมีอายุตั้งแต่ปี 1975 ซึ่งกลายเป็นกระดูกสันหลังของตลาดงานอดิเรกเป็นเวลาหลายปีเนื่องจากปัจจัยหลายอย่างรวมถึงต้นทุนต่ำความพร้อมใช้งานที่พร้อมใช้งานและการเพิ่มจำนวนของเครื่องมือการเขียนโปรแกรมฟรี PIC เป็น MCU ซึ่งเป็นชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่สมบูรณ์พร้อมหน่วยประมวลผลออนบอร์ดหน่วยความจำและ I / O ที่สามารถตั้งโปรแกรมได้

ปัจจุบันยังมีวางจำหน่ายอยู่ที่ราคาต่ำกว่า $ 2 ชิปในขณะนี้ PIC เป็น workhorse ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ของ Bare นั้นค่อนข้างยุ่งยากหากคุณไม่คุ้นเคยกับการเขียนโปรแกรม C ระดับต่ำดังนั้นชิป Picaxe - PICs มาตรฐานที่โปรแกรมไว้ล่วงหน้ากับเฟิร์มแวร์ช่วยให้พวกเขา "เข้าใจ" ภาษาพื้นฐานหรือผังกราฟิกแบบง่าย - กลายเป็นที่นิยม วิธีใช้ PIC โดยเฉพาะในด้านการศึกษา

ในขณะที่คุณสามารถซื้อชิป Picaxe ที่เปลือยเปล่าได้ถ้าคุณยังใหม่ต่อฉากก็ควรที่จะได้รับชุดอุปกรณ์เริ่มต้น Picaxe ที่ออกแบบมาเพื่อให้ทดลองง่าย โดยทั่วไปชุดอุปกรณ์เหล่านี้ทำขึ้นเพื่อการสร้างต้นแบบและการสอนแทนที่จะเป็นฐานสำหรับโครงการแบบสแตนด์อโลน

บอร์ด Parallax BASIC Stamp - ซึ่งเป็นโปรแกรมในรุ่นอื่นของ BASIC - เป็นอีกทางเลือกที่ดีถ้าคุณต้องการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ราคาต่ำ ซึ่งแตกต่างจากบอร์ดพัฒนาของ Picaxe แสตมป์ BASIC วางจำหน่ายในโมดูลแบบบอร์ดเดี่ยวแบบสแตนด์อะโลนเช่น Arduino ที่ทันสมัยกว่าซึ่งตั้งใจจะเป็นหัวใจของโครงการ BASIC Stamp ใช้ประโยชน์จากแนวคิดของ add-on“ carrier board” เช่นระบบ Arduino“ shield” ยกเว้น Stamp จะอยู่ด้านบนของ add-on แทนที่จะอยู่ด้านล่าง บอร์ดผู้ให้บริการเหล่านี้มีลักษณะเหมือนชุดเริ่มต้น Picaxe

เดือนมีนาคมของ Arduino

บ่อยครั้งที่ชิ้นส่วนของเทคโนโลยีสามารถกลายเป็นคันโยกที่ขับเคลื่อนโลกเพียงเล็กน้อย Arduino เป็นหนึ่งในคันโยกเหล่านั้น

มันเริ่มต้นจากโครงการเพื่อให้ศิลปินสามารถเข้าถึงไมโครโพรเซสเซอร์ฝังตัวสำหรับโครงการออกแบบปฏิสัมพันธ์ แต่ฉันคิดว่ามันจะจบลงในพิพิธภัณฑ์สักวันหนึ่งในฐานะสิ่งก่อสร้างของโลกในอนาคต Arduino ช่วยให้การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว, ราคาถูก, สำหรับระบบฝังตัว มันเปลี่ยนสิ่งที่เคยเป็นปัญหาฮาร์ดแวร์ที่ค่อนข้างยากมาเป็นปัญหาซอฟต์แวร์ที่ง่ายกว่ามาก และมันจะกลายเป็นโปสเตอร์ลูกของขบวนการผู้สร้าง

บอร์ด Arduino ขนาด 8 บิตโดยประมาณ Atmel บอร์ด Arduino แบ่งออกเป็นดิจิตอลอะนาล็อกและหมุดอื่น ๆ จากตัวควบคุมในรูปแบบที่แปลกประหลาดซึ่งกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมโดยพฤตินัย เป็นแพลตฟอร์มการพัฒนาที่แข็งแกร่งทั้งแฮกเกอร์ฮาร์ดแวร์ที่มีประสบการณ์และผู้เริ่มต้นแน่นอน

พลังที่แท้จริงของ Arduino ไม่ได้อยู่ในฮาร์ดแวร์ แต่เป็นซอฟต์แวร์ - Arduino IDE ในขณะที่มีบอร์ดอื่น ๆ อีกมากมายที่มีฟังก์ชั่นที่คล้ายกัน แต่ Arduino ประสบความสำเร็จในการบรรจุรายละเอียดที่ซับซ้อนและยุ่งเหยิงของการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ในแพ็คเกจที่ใช้งานง่าย มันกลับกลายเป็นผู้ลอกเลียนแบบและลอกเลียนแบบมากมายและเป็นชุมชนขนาดใหญ่

อย่างน้อยตอนนี้ Arduino อยู่ห่างจากตลาดไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนที่เหลือและ 20 หรือ 30 ปีในอนาคตเราอาจมองย้อนกลับไปเช่น Commodore 64, Apple II หรือ (สำหรับผู้จับเวลาที่แท้จริง) PDP-11 ทุกวันนี้ Arduino มักจะเป็น "กระดานแรก" ของมือใหม่และมันก็มีอิทธิพลต่อผู้ผลิตทั้งรุ่น

บอร์ดล่าสุดในซีรีย์ Arduino Leonardo นั้นแตกต่างจากรุ่นก่อนในนั้นนอกเหนือจากพอร์ตอนุกรมเสมือนที่จำเป็นในการถ่ายโอนรหัสจาก IDE ไปยังบอร์ดมันยังสามารถปรากฏไปยังคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเป็นเมาส์และคีย์บอร์ด USB .

Tessel

บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ในพื้นที่ชงมีการพัฒนาเพื่อให้ใช้งานง่ายขึ้นและเข้าถึงได้ง่ายขึ้นและส่วนมากนั้นสามารถนำมาประกอบกับ Arduino และเลียนแบบได้โดยตรง รูปแบบการพัฒนาซอฟต์แวร์ของพวกเขาถูกคัดลอกมาหลายครั้งและ Tessel โดดเด่นในฐานะที่เป็นเรื่องที่น่าสนใจ

แม้ว่ามันจะใช้วิธีการที่แตกต่างกัน แต่ Tessel นั้นเป็นความต่อเนื่องของแนวคิด Arduino ซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมในรูปแบบที่คุ้นเคยกับซอฟต์แวร์มากกว่านักพัฒนาฮาร์ดแวร์ ระบบปฏิบัติการของ Tessel เป็นล่าม JavaScript ที่สร้างขึ้นรอบรันไทม์ Lua และเข้ากันได้กับ Node.js API - ลูปของเหตุการณ์บนโลหะเปลือยได้อย่างมีประสิทธิภาพ มันสัญญาว่าจะใช้ประโยชน์จากการแผ่กิ่งก้านสาขา Node.js ชุมชนและจะมาพร้อมกับ Wi-Fi ในตัว

ในขณะที่ช้าลงเมื่อเทียบกับเอ็นจิ้น JavaScript ร่วมสมัยค่าใช้จ่ายของ Lua runtime ที่พวกเขาใช้นั้นมีขนาดเล็ก - กิโลไบต์ไม่ใช่เมกะไบต์ - ซึ่งหมายความว่ามันสามารถทำงานบน ARM Cortex-M3 ราคา $ 3 Tessel ไม่ได้หมายถึงการเป็นคู่แข่งของ Raspberry Pi และ SBCs ที่ทำงานบน Linux มันเกี่ยวกับการลดขนาดไม่ขึ้น

Tessel จะมาพร้อมกับบอร์ดเสริม Arduino สำหรับเสียบโล่ มันควรจะสามารถใช้ไลบรารี Arduino และเรียกใช้สเก็ตช์โดยตรงได้ เป็นกระดานที่ออกแบบมาจากพื้นดินขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของ Internet of Things

ทางเลือกในการ Arduino

ปรากฏการณ์ Arduino และอนุพันธ์ได้ขับเคลื่อนนวัตกรรมที่น่าสนใจและการบรรจบกันในตลาดไมโครคอนโทรลเลอร์

Arduino Uno และ TI LaunchPad

LaunchPad MSP430

Texas Instruments MSP430 นั้นคล้ายกับชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel ATmega ความแตกต่างที่โดดเด่นรวมถึงจุดราคาที่ต่ำมากเช่นเดียวกับการปรับแต่งที่น่าสนใจสำหรับการใช้พลังงานต่ำ นอกจากนี้ยังมีอยู่ในฟอร์มแฟคเตอร์ผ่านรูขณะที่ชิพ ATmega แบบดูอัลแพคเกจแบบอินไลน์มักจะขาดตลาด หากการติดตั้งผ่านรูเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณลองดูที่ MSP430 วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความคุ้นเคยคือการเลือกบอร์ดผู้พัฒนา TI LaunchPad

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง LaunchPad และ Arduino คือราคา ในขณะที่ Uno ใหม่จะจ่ายให้คุณ $ 30 และ Leonardo $ 25 LaunchPad MSP430 จะดังขึ้นเพียง $ 10 โดยตรงจาก TI หรือผู้จัดจำหน่ายรายใหญ่ (และที่มีสาย USB) LaunchPad USB ที่กำลังจะมาถึง MSP430 เพิ่ม USB ในชิปสำหรับอีกเพียง $ 2 ฉันเห็นบอร์ด LaunchPad มีราคาไม่ถึง $ 5

แม้ว่าชิป MSP430G2553 ซึ่งเป็นรุ่นที่ใช้โดย LaunchPad มีเพียง 14 I / O พินและ 16K ของหน่วยความจำโปรแกรมเมื่อเปรียบเทียบกับ ATmega328 ของ Uno (ด้วย 32K และ 20 I / O พิน) สิ่งนี้อาจเป็นสิ่งที่คุณต้องการสำหรับ โครงการเฉพาะของคุณ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้สภาพแวดล้อมในการเขียนโปรแกรมของ MSP430 ค่อนข้างล้าหลัง สำหรับรุ่นของผู้ผลิตที่คุ้นเคยกับ Arduino IDE ที่ใช้งานง่ายสภาพแวดล้อมการพัฒนาบนพื้นฐาน Eclipse ที่ใช้ MSP430 นั้นดูซับซ้อนและใช้งานยาก แพลตฟอร์มต้นแบบต้นแบบ Energia แบบโอเพนซอร์สใหม่ได้เปลี่ยนแปลงสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด ด้วยการรองรับข้ามแพลตฟอร์มสำหรับ Windows, OS X และ Linux ทำให้เฟรมเวิร์ก Wiring และ Arduino เป็น MSP430 อย่างมีสไตล์ Energia ช่วยให้คุณสามารถนำซอร์สโค้ด Arduino ของคุณ - ร่างของคุณ - และวางลงบน MSP430 โดยตรง

แน่นอนว่าพลังของ Arduino นั้นอยู่ในไลบรารีโค้ดของชุมชนแต่ทว่าสิ่งเหล่านี้มากมายได้ถูกส่งผ่าน การมาถึงของ Energia นั้นหมายความว่าคุณสามารถใช้ TI LaunchPad ได้เกือบเหมือนกับว่าเป็น Arduino

Picaxe-28X2 Shield Base

Picaxe โต้กลับ

ความแพร่หลายของแพลตฟอร์ม Arduino ได้ขับเคลื่อนระบบจำนวนมากที่ไม่เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์เพื่อให้เข้ากันได้กับร่างกายอย่างน้อยที่สุด

Picaxe-28X2 Shield Base จำลองรูปแบบ Arduino ซึ่งเข้ากันได้กับ Arduino Shields นับร้อยที่มีวางจำหน่ายแล้วในตลาด

คณะกรรมการสายไฟ

การเดินสายไฟ

ความสำเร็จในการหลบหนีของ Arduino นั้นได้ขโมยความรักและความสนใจจากคณะกรรมการสายไฟและสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมของมัน มันน่าจะสมควรมากกว่านี้

บอร์ดนี้มีพื้นฐานมาจากสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ได้มาจากการประมวลผลซึ่ง Arduino นั้นมาถึงแม้ว่าตอนนี้จะเป็นต้นไม้ที่แตกต่างกันไปบ้างและควรรู้สึกคุ้นเคยกับทุกคนที่เคยใช้ Arduino IDE อย่างไรก็ตามมันอาจแตกต่างกันมากพอที่จะเดินทางไปกับคุณถ้าคุณไม่ประมาท

สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม Wiring รองรับฮาร์ดแวร์ใด ๆ ตามโปรเซสเซอร์ Atmel AVR ซีรีย์ไม่ใช่แค่บอร์ด Wiring เอง และนี่รวมถึงสาย Arduino

จากการเขียนนี้สนับสนุน AVR XMEGA, tinyAVR, TI MSP430, Microchip PIC24 / 32 ซีรี่ส์และแกน STM M3 ARM ถูกเรียกเก็บเงินในฐานะ“ เร็ว ๆ นี้” การส่งมอบตามสัญญาถ้ามันเกิดขึ้นจะเป็น การพัฒนาที่น่าสนใจมากเนื่องจากจะทำให้โค้ดที่เข้ากันได้กับ Arduino สามารถนำไปปรับใช้กับสถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ที่หลากหลาย

บอร์ดล่าสุดคือ Wiring S ซึ่งคล้ายกับ Arduino Diecimila รุ่นเก่า แต่มีโปรเซสเซอร์ที่ใหญ่กว่า เช่นเดียวกับ Picaxe Shield Base การจับคู่บอร์ดกับ Wiring S Play Shield ทำให้พินเข้ากันได้กับ form factor ของ Arduino ดังนั้นคุณสามารถนำ Arduino Shields ของคุณกลับมาใช้กับบอร์ด Wiring ของคุณได้

Netduino Plus

The Netduino

Net Duino ก็ใช้รูปแบบ Arduino ซึ่งคุณสามารถแนบ Arduino Shields ที่มีอยู่ได้ แต่นั่นคือสิ่งที่ความคล้ายคลึงกันสิ้นสุดลง

มีบอร์ด Net Du กว่าหลายบอร์ดและแตกต่างจากบอร์ดที่เราเคยพบมาซึ่งมีพื้นฐานมาจากไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด 8-10 บิตหรือ 16 บิตชนิดหนึ่งหรืออีกตัวหนึ่งเน็ตบุ๊ก Netduino เป็นบอร์ด ARM ARM ที่สร้างขึ้นรอบ 32- บิตไมโครคอนโทรลเลอร์ STMicro STM32Fx

ระบบปฏิบัติการบนกระดานคือ. NET Micro Framework บอร์ดเหล่านี้สามารถตั้งโปรแกรมได้ใน C # โดยตรงจาก Microsoft Visual C # Express 2010 และมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นอย่างยิ่ง นักพัฒนา C # บนแพลตฟอร์มที่ไม่ใช่ Windows ไม่ได้อยู่ในความเย็นอย่างเด็ดขาดเนื่องจากมีการรองรับ OS X และ Linux

ELEV-8 Quadcopter มีฐานอยู่รอบ ๆ Parallax Propeller

ใบพัด Parallax

นี่เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวอื่นในตลาด ในที่ที่แทบทุกอันมีหน่วยประมวลผลหลักเดียวใบพัดมีอยู่แปดตัว

นั่นหมายถึงแปดกระบวนการที่แยกจากกันสามารถทำงานพร้อมกันตรวจสอบและตอบสนองต่อเซ็นเซอร์และอินพุตอื่น ๆ คิดว่ามันเป็น Arduino แปดที่รันพร้อมกัน วง () ฟังก์ชั่น.

การเรียกใช้ตัวประมวลผลแบบขนานแทนการใช้อินเตอร์รัปต์อาจมีประสิทธิภาพอย่างน่าประหลาดใจโดยขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันของคุณและราคา $ 50 นั้นไม่แพงกว่าบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวอื่นที่เราพูดถึง

ในขณะที่ใบพัดมีให้เลือกหลายรูปแบบรวมถึงชิปเปลือยทั้งในแพคเกจ DIP และ SMT (Surface-Mount Technology) หากคุณต้องการต้นแบบนั้น - เช่นเดียวกับผู้ผลิตรายอื่น Parallax ได้นำรูปแบบ Arduino มาใช้กับ Parallax บอร์ด ASC +

TinyDuino พร้อม LED shield

อนุพันธ์ที่เคยหดตัว

ความสำเร็จของ Arduino ได้นำไปสู่การคัดลอกและบอร์ดที่เข้ากันได้มากมายที่เข้ามาในตลาด เว็บไซต์ Kickstarter ของ Crowdfunding ถูกทิ้งร้างไว้กับพวกเขาบางแห่งประสบความสำเร็จอย่างน่าอัศจรรย์บางอย่างไม่มากนัก เป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงรายการทั้งหมด แต่มีบางอย่างที่โดดเด่นส่วนใหญ่เป็นเพราะขนาด (หรือขาด)

ตัวอย่างเช่น TinyDuino เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เข้ากันได้กับ Arduino โดยใช้โปรเซสเซอร์เดียวกับ Arduino Uno แต่มีขนาดเท่ากับไตรมาสของสหรัฐอเมริกา บอร์ดตัวประมวลผลหลักประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์และวงจรรองรับในขณะที่ตัวควบคุมกำลังไฟ USB และ DC (เหนือสิ่งอื่นใด) ได้รับการขนถ่ายเพื่อป้องกัน หากคุณไม่ต้องการใช้โครงการของคุณคุณไม่จำเป็นต้องติดตั้ง อย่างไรก็ตามแม้จะมีขนาดของมันหรือมากกว่านั้นอาจเป็นเพราะมัน TinyDuino มีค่าใช้จ่าย $ 20 สำหรับเมนบอร์ดตัวประมวลผลหลักและอีก $ 18 สำหรับโปรแกรมเมอร์โปรแกรมเมอร์ USB / ICP ที่คุณต้องการ การย่อขนาดไม่ได้มาอย่างถูก

DigiSpark

DigiSpark เป็นอีกบอร์ดเล็ก ๆ ที่เข้ากันได้กับ Arduino มันถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATtiny85 ทำให้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า TinyDuino มาก มีเพียงหมุด I / O 6 ตัวเท่านั้น แต่ในทางกลับกันราคาเพียง $ 9 เช่นเดียวกับ TinyDuino มันมีชุดเกราะหลากหลายที่น่าสนใจช่วยให้คุณสามารถขยายขีดความสามารถของมันได้อย่างง่ายดาย

ไปไร้สาย

มีการเปลี่ยนแปลงของทะเลเกิดขึ้นในโลกไมโครคอนโทรลเลอร์: ทุกสิ่งกำลังเกิดขึ้นแบบไร้สาย มีชิลด์ให้เลือกมากมายสำหรับบอร์ด Arduino ที่เข้ากันได้กับ Arduino และ Arduino ซึ่งมีเซลลูล่าร์ GSM, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy และความสามารถไร้สายอื่น ๆ

Arduino Yún

Wi-Fi

ประกาศเมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมาที่ Maker Faire Bay Area โดย Massimo Banzi ตัวเอง Arduino Yúnเป็นรายแรกในชุดบอร์ด Linux แบบฝังตัวเพื่อรับชื่อ Arduino และมาพร้อมกับ Wi-Fi ในตัว

บอร์ดนี้เป็นพื้นฐานของ Arduino Leonardo โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega32U4 รวมทั้งหน่วยประมวลผล AR9331 ในตัวที่แยกต่างหากซึ่งใช้ตัวแปร MIPS Linux ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการกระจาย OpenWRT คุณสามารถตั้งโปรแกรมได้จากระยะไกลผ่าน Wi-Fi หรือด้วยสาย USB ปกติ บางทีอาจเป็นการแนะนำให้พวกเขาร่วมมือกับ Temboo เพื่อเข้าถึง API แบบครบวงจรจาก Twitter, Facebook, Foursquare, FedEx, PayPal และอีกมากมาย

บอร์ดควรมาที่ $ 69 ซึ่งไม่เลวเมื่อคุณพิจารณาราคาของการรวมบอร์ด Linux แบบฝังตัว Arduino และดองเกิล Wi-Fi หรือเครื่องป้องกันเข้าด้วยกันทั้งหมด

The BLEduino

บลูทู ธ พลังงานต่ำ

การมาถึงของ BLE ได้เปลี่ยนสนามเล่นสำหรับอุปกรณ์ไร้สายในอุปกรณ์ฝังตัว การแก้ไขปัญหาส่วนใหญ่ (มากมาย) กับมาตรฐานเก่าโปรโตคอล Bluetooth LE ใหม่นั้นใช้งานได้ง่ายกว่าบลูทู ธ “ คลาสสิค” ในขณะที่สมาร์ทโฟนบางรุ่นรวมถึง iPhone ได้รับการสนับสนุน Bluetooth LE บนเครื่องมาระยะหนึ่งแล้วก็มีความล่าช้าในการรับการสนับสนุนให้อยู่ในมือของผู้ผลิต ประมาณหกเดือนที่แล้วบอร์ดเช่น BLE Shield ของ RedBearLab และ BLE Mini เริ่มมาถึงแล้วและตอนนี้เรากำลังเห็นบอร์ดที่เข้ากันได้กับ Arduino ที่มี Bluetooth LE ในตัว

ในบรรดาโครงการ Kickstarter ที่เพิ่งเปิดใช้งานหลายแห่งซึ่งทำงานเพื่อผลิตบอร์ดดังกล่าวหนึ่งในสองที่กล่าวถึงกันมากที่สุดคือ BLEduino และ RFduino

ที่น่าสนใจคือกระดานแบบฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดเล็กซึ่งบ่งบอกถึงการใช้งานที่ตั้งใจไว้

เครือข่ายตาข่าย

หากคุณต้องการครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ด้วยเครือข่ายไร้สายระบบเครือข่ายแบบตาข่ายเป็นโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุด แต่ละกระดานพูดคุยกับทุกบอร์ดที่อยู่ใกล้เคียงถ่ายโอนแพ็คเก็ตผ่านเครือข่ายเฉพาะกิจไปยังขอบที่มีเราเตอร์หรือเกตเวย์ออกสู่โลกกว้างและอินเทอร์เน็ต

ความสำเร็จอีกประการหนึ่งของ Kickstarter คือ Pinoccio เป็นบอร์ด Arduino ที่เข้ากันได้กับเครือข่ายตาข่าย 802.15.4 ในตัวและแบตเตอรี่ LiPo ที่มีความสามารถ wi-fi เพิ่มเติมผ่านเกราะ (ดู Tale of Pinoccio) ดูเหมือนว่าเป็นแพลตฟอร์มที่สมบูรณ์แบบในการสร้างเครือข่ายเซ็นเซอร์แบบกระจายด้วยความพยายามเพียงเล็กน้อย

The Geogram One

GSM

Geogram One เป็นบอร์ด Arduino ที่รองรับการติดตามการใช้งาน มันมีทั้งโมเด็มมือถือ GSM และตัวรับสัญญาณ GPS ในตัว แม้จะเป็นแบบนั้นก็ยังคงเป็น Arduino ภายใต้ประทุนด้วยความยืดหยุ่นทั้งหมดที่มีความหมาย

ค้นหาโครงการควบคุมราสเบอร์รี่ Pi ที่เราชื่นชอบได้ที่ makezine.com/go/rpi

การมาถึงของราสเบอร์รี่ Pi

คอมพิวเตอร์ลีนุกซ์บอร์ดเดี่ยวนั้นมีอยู่ก่อนที่ Raspberry Pi จะมาถึง; ฉันเองใช้บอร์ด Gumstix อย่างกว้างขวางประมาณ 10 ปีที่แล้ว อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้เช่นเดียวกับ Arduino ก่อนหน้านี้ Raspberry Pi ได้รีบูตตลาดด้วยมือเดียวคราวนี้สำหรับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว เช่นเดียวกับ Arduino มันได้นำการระเบิดของคู่แข่งที่ต้องการ

Raspberry Pi ไม่เหมือน Arduino ที่ไม่เคยออกแบบมาเป็นแพลตฟอร์มสำหรับผู้ผลิตแต่ราคา $ 35 ที่ต่ำที่สุดซึ่งสร้างตลาดขนาดใหญ่สำหรับคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวเกือบข้ามคืนและเป็นเดือนหลังจากการเปิดตัวอย่างเป็นทางการก่อนที่ราสเบอร์รี่ปี่จะจัดหาตามความต้องการ

มันถูกออกแบบมาตั้งแต่เริ่มต้นเป็นแพลตฟอร์มราคาถูกสำหรับเด็ก ๆ ในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรม - เครื่องมือการศึกษาราคาถูก แม้จะเป็นเช่นนั้นแทนที่จะเป็นเพราะมันมีโครงการสร้างคอมพิวเตอร์ฝังตัวหลายพันโครงการที่ถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ บอร์ด เช่นเดียวกับ Arduino มันเป็นชุมชนที่เจริญรุ่งเรืองของ Pi ที่ทำให้ประสบความสำเร็จ

BeagleBone Black ใหม่

The BeagleBone (s)

แม้ว่าราคาจะอยู่ที่ $ 89 แต่ BeagleBone ของ TI ได้รับการออกแบบมาตั้งแต่แรกเพื่อพูดคุยกับฮาร์ดแวร์โดยพลการ - เซ็นเซอร์แอคชูเอเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ มันเป็นคณะกรรมการที่ออกแบบมาตั้งแต่เริ่มต้นสำหรับผู้ผลิตแทนที่จะเป็นแพลตฟอร์มการศึกษาเช่น Pi

น่าเสียดายที่การแบ่งราคาด้วย Pi นั้นดึงดูดผู้ซื้อส่วนใหญ่มากเกินไป ในขณะที่ BeagleBone ได้พัฒนาสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ แต่โดยเฉพาะ - ตัวอย่างเช่นระบบ Ninja Block ถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ BeagleBone - มันไม่เคยเป็นคู่แข่งของ Raspberry Pi

ทุกอย่างเปลี่ยนไปเมื่อมี BeagleBone Black มาถึง นอกจากสีใหม่แล้วบอร์ดใหม่ก็ดูค่อนข้างคุ้นเคย มันมีรอยเท้าเดียวกับ BeagleBone ดั้งเดิมและเค้าโครงคล้ายกัน ในบรรดาคุณสมบัติใหม่ที่น่าสนใจอื่น ๆ BeagleBone Black จะย้ายระบบปฏิบัติการออกจากการ์ด SD ไปยังหน่วยความจำแฟลชออนบอร์ดช่วยเพิ่มช่องเสียบการ์ด microSD เพื่อวัตถุประสงค์อื่น

อย่างไรก็ตามบอร์ดส่วนใหญ่มีราคาลดลงจาก $ 89 เป็น $ 45 ซึ่งเป็นการแข่งขันที่แท้จริงสำหรับราคาขายปลีกของ Pi ที่ 35 เหรียญ โดยเฉพาะเมื่อคุณพิจารณารายละเอียดที่ดีกว่าของ Black ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นและประสบการณ์การใช้งานที่ดีขึ้นโดยทั่วไป

pcDuino

pcDuino

pcDuino เป็นบอร์ดที่ฝังตัวอีกตัวที่ใช้ Linux ที่น่าสนใจถึงแม้ว่ามันจะเป็น Arduino pin-compatible แต่มันก็ไม่รองรับ form-factor หมุดทั้งหมดที่คุณต้องใช้สำหรับ Arduino Shields ส่วนใหญ่นั้น“ แตกหัก” ของโปรเซสเซอร์ ARM Cortex-A8

คุณสามารถเขียนโค้ดได้โดยตรงบนบอร์ดนี้ราวกับว่ามันเป็น Arduino จากนั้นเรียกใช้มันบนบอร์ด SparkFun ยังอยู่ในขั้นตอนการรวมอะแดปเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อให้บอร์ดเป็นรอยเท้าและเข้ากันได้กับ Arduino ที่ $ 60 เป็นตัวเลือกที่น่าดึงดูดและดูง่ายพอที่จะตั้งค่า

คณะกรรมการ Gizmo

The x86 สู้กลับไหม?

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวที่ใช้ Linux นั้นใช้โปรเซสเซอร์ ARM แบบดั้งเดิม เป็นเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่บอร์ด x86 เริ่มปรากฏขึ้น บางทีตัวอย่างที่ดีที่สุดคือ Gizmo Board ของ AMD

โดยพื้นฐานแล้วเป็นแล็ปท็อปในบอร์ดเดียว Gizmo นั้นมีความเร็วที่รวดเร็วยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพอย่างมากโดยมาตรฐานของพวกเราที่มาจากโลกไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ประสิทธิภาพนั้นมาในราคา - ที่ $ 200 มันไม่ถูก

The Udoo

บอร์ดไฮบริด

วันนี้มีการแพร่กระจายของบอร์ดที่ดูเหมือนจะต้องการทุกสิ่งสำหรับผู้ใช้ทั้งหมดโดยรวม SBC แบบราสเบอร์รี่ Pi-like กับไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino เหมือน นอกเหนือจาก Arduino Yúnแล้ว Udoo ยังแสดงให้เห็นอย่างมากมายใน Kickstarter เป็นบอร์ด Linux ที่ใช้ ARM เช่น Raspberry Pi สร้างขึ้นด้วยซีพียู ARM Cortex-A9 แบบดูอัลคอร์หรือแบบ quad-core ที่น่าประทับใจพร้อมด้วยหน่วยประมวลผล ARM ตัวที่สอง SAM3X พร้อมกับเลียนแบบ Arduino Due ราคาตรงกับประสิทธิภาพที่ $ 130

BeatGlove ของ Jacek Spiewla เป็นเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้บน LilyPad Arduino

สวมใส่ได้

เริ่มตั้งแต่ปี 2550 เป็นต้นมาวลี“ ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่สวมใส่ได้” นั้นมีความหมายเหมือนกันกับ LilyPad Arduino ซึ่งเป็นระบบของโมดูลอิเล็กทรอนิกส์แบบระบายได้ที่ออกแบบโดย Leah Buechley

พืช Adafruit

ในปี 2012 Adafruit Industries เปิดตัว Flora คู่แข่งรายใหญ่รายแรก - Flora แม้ว่าฟลอร่าได้รับการออกแบบให้เป็นมิตรกับผู้เริ่มต้นมากกว่า LilyPad แต่แพลตฟอร์มทั้งสองนั้นยังคงจับคู่กันอย่างใกล้ชิด Adafruit สัญญาว่าจะใส่บอร์ดขนาดเล็กลงอีกเป็นครั้งที่สองในปลายปีนี้และดูเหมือนว่าพื้นที่ที่สวมใส่ได้ซึ่งคงที่มาหลายปีกำลังจะเริ่มร้อนขึ้น

คณะกรรมการพัฒนา FPGA ของ Papilio One

FPGAs

FPGAs (แผงเกทเรย์เกทซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมฟิลด์ได้) แสดงถึงบอร์ดระดับใหม่ทั้งหมด ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์คุณสามารถควบคุมซอฟต์แวร์คือรหัสที่ใช้งานได้บนชิป ด้วย FPGA คุณจะเริ่มด้วยกระดานชนวนว่างเปล่าและออกแบบชิปเองที่ระดับฮาร์ดแวร์ ไม่มีตัวประมวลผลในการเรียกใช้ซอฟต์แวร์จนกว่าคุณจะทำให้มันเกิดขึ้น

มันอาจฟังดูบ้า แต่มันให้ความยืดหยุ่นแก่คุณ หากคุณต้องการพอร์ตอนุกรมมากกว่าหนึ่งพอร์ตคุณเพียงแค่เพิ่มพอร์ตอื่นเข้าไปในการออกแบบชิปของคุณ นอกจากนี้ยังหมายความว่าคุณสามารถออกแบบฮาร์ดแวร์ให้เป็นโปรเซสเซอร์ที่คุณสามารถเขียนซอฟต์แวร์ได้ บริษัท หลายแห่งเช่น Intel ใช้ FPGA เพื่อสร้างต้นแบบชิปของตน

Mojo board ของ Embedded Micro นั้นมีราคาแพงกว่า Papilio One เล็กน้อยเป็นแพลตฟอร์มที่มีความสามารถมากขึ้น

Papilio One ของ Gadget Factory เป็นบอร์ดโครงการ FPGA แบบโอเพ่นซอร์สที่มีไว้สำหรับมือสมัครเล่นและผู้มาใหม่ ขึ้นอยู่กับชิป Spartan 3 FPGA มันมีพิน 48 I / O และมาพร้อมกับ "ตัวประมวลผลอ่อน" ที่เข้ากันได้กับ Arduino พร้อมที่จะโหลดลงในอาเรย์เพื่อให้คุณสามารถเริ่มต้นใช้งาน Arduino IDE ได้อย่างรวดเร็ว เริ่มต้นที่ $ 38 เป็น FPGA ระดับเริ่มต้นที่มั่นคง สำหรับสิ่งที่มีความสามารถมากกว่าให้ดูที่ Papilio Pro ($ 85) หรือ Mojo board ของ Embedded Micro ($ 75) ซึ่งให้ชิป Spartan 6, 84 I / Os, 8 อินพุตอินพุตแบบอะนาล็อกและไฟ LED แบบออนบอร์ด 9 ตัว

รอบ ๆ มุมถนน

สองสามปีที่ผ่านมามีปรากฏการณ์หนึ่งเกิดขึ้นในหมู่โปรแกรมเมอร์ซึ่งการสมัครครั้งแรกของทุกคนเป็นลูกค้า Twitter ก่อนที่จะมี Twitter ทุกคนดูเหมือนจะเขียนโปรแกรมแก้ไขข้อความในครั้งแรก ทำไม? ทุกคนใช้โปรแกรมแก้ไขข้อความและต่อมาเป็นลูกค้า Twitter ดังนั้นทุกคนจึงมีความคิดเห็นเกี่ยวกับวิธีการใช้งาน ในบรรดาโปรแกรมที่มีอยู่ปุ่มต่าง ๆ ไม่ได้อยู่ในสถานที่ที่เหมาะสมหรือเวิร์กโฟลว์ผิดเล็กน้อย ดังนั้นทุกคนก็แค่เขียนของตัวเองพวกเขาเกาคันของตัวเอง

ฉันคิดว่านั่นเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับการระเบิดของบอร์ดที่เข้ากันได้กับ Arduino ใน Kickstarter ทุกคนใช้ Arduino แต่ทุกคนใช้เพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นเมื่อโครงการฮาร์ดแวร์ "ร้ายแรง" ครั้งแรกของพวกเขาพวกเขาตัดสินใจที่จะสร้างเวอร์ชันของตัวเองและเกาที่คัน

ฉันคาดหวังอย่างเต็มที่ว่าบอร์ดเหล่านี้จำนวนมากจะหายไปหลังจากหนึ่งช่วงสั้น ๆ ด้วยเหตุผลเดียวกับที่ลูกค้า Twitter ใหม่ส่วนใหญ่หายไปอย่างรวดเร็ว: ค่าใช้จ่ายในการสนับสนุนพวกเขาจะเกินรายได้ที่พวกเขาสร้างขึ้นอย่างมาก

แต่จากนั้นผู้คนจำนวนมากในโลกโอเพ่นซอร์สก็เริ่มเขียนข้อความหรือไคลเอนต์ Twitter และชอบพวกเขาผู้สร้างมืออาชีพที่มีประสบการณ์เหล่านี้จำนวนมากอาจทำสิ่งที่น่าสนใจมากกว่าการออกแบบอนุพันธ์ของ Arduino

ในแผงวงจรช่องว่างระหว่างแนวคิดและต้นแบบพร้อมการผลิตกำลังหดตัวอย่างรวดเร็วในขณะนี้ซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะคาดการณ์ว่าสิ่งที่ยิ่งใหญ่ต่อไปจะเป็นอย่างไร แต่ฉันคิดว่าการแพร่หลายและการแพร่กระจายของไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สายนั้นยิ่งใหญ่

วัตถุในชีวิตประจำวันเริ่มมีความฉลาดขึ้น ภายใน 10 ปีเสื้อผ้าทุกชิ้นที่คุณสวมใส่และสิ่งของทุกชิ้นที่คุณพกติดตัวคนจะถูกวัดชั่งน้ำหนักและคำนวณ จากนั้นโลกจะเต็มไปด้วยเซ็นเซอร์และเซ็นเซอร์เหล่านั้นจะต้องพูดคุยกัน

อืมฉันควรซื้อบอร์ดแบบไหนดี

เนื่องจากชุมชนที่เติบโตขึ้นรอบ ๆ พวกเขาฉันจะแนะนำ Arduino อย่างไม่ต้องสงสัยถ้าคุณต้องการไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตหรือ Raspberry Pi หากคุณต้องการคอมพิวเตอร์กระดานเดียวที่ใช้ Linux

หากคุณเอนไปทาง Pi แต่กังวลว่ามันอาจไม่เหมาะกับการสมัครของคุณการตัดสินใจมีความซับซ้อนมากขึ้น Raspberry Pi นั้นยังไม่หยุดยั้งหรือเป็นวัตถุที่เคลื่อนย้ายไม่ได้เช่น Arduino ทางเลือกที่ร้ายแรงที่สุดใกล้กับจุดราคาเดียวกันคือ BeagleBone Black ในทางกลับกัน BeagleBone Black นั้นค่อนข้างใหม่และชุมชนของมันมีขนาดเล็กมากดังนั้นคุณอาจต้องแก้ไขปัญหาของคุณเอง

หากคุณกำลังมุ่งหน้าสู่ Arduino แต่มีความต้องการเฉพาะ (เช่นการเชื่อมต่อไร้สาย) ที่ไม่ตรงกับความต้องการของคุณคุณอาจต้องมองหาอนุพันธ์อันดับแรกของ Arduino คุณอาจพบว่าคุณลักษณะที่คุณต้องการได้รับการกำหนดไว้ในหนึ่งในนั้น

ในที่สุดหากข้อกำหนด I / O ของโครงการของคุณอนุญาตให้ดูที่ร้ายแรงของ TI LaunchPad MSP430 ราคาต่ำความต้องการพลังงานต่ำและสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ใช้งานง่ายเป็นกรณีที่แข็งแกร่งมาก

บทความนี้ปรากฏครั้งแรกใน MAKE เล่มที่ 36 หน้า 48

หุ้น

แสดงความคิดเห็น