Электроника для начинающих

FlyPort является макетной платой, изготовленной компанией OpenPicus в Риме. FlyPort использует микроконтроллер фирмы Microchip, который работает под управлением операционной системы FreeRTOS. FlyPort программируется с помощью простого кабеля USB и упрощенной среды разработки. Эти платы являются очень мощными и могут разместить даже веб-сервер. Для программирования используется язык С. Платформа поддерживается «Википедией» и другим активным сообществом. OpenPicus также предоставляют исходные файлы для аппаратных средств и программного обеспечения. К сожалению, среда разработки доступна только для систем Windows.

Рис. 9.4. Плата OpenPicus с Wi-Fi

Первый FlyPort имел вывод Ethernet для подключения к сети. Через некоторое время был добавлен встроенный модуль Wi-Fi. В настоящее время существуют три варианта: Wi-Fi, GPRS и Ethernet. Цены очень разумные, и микросхемы компании Microchip имеют отличную производительность: 16-битный процессор PIC содержит 256 кБ памяти для программы, 16 кб оперативной памяти и 16 МБ флеш-памяти для веб-сервера. Каждый FlyPort имеет 18 входных / выходных контактов, 4 аналоговых входа (10-битных) и 9 для ШИМ-сигналов.

Платформа может быть расширена с помощью системы Grove: модульной платформы датчиков и исполнительных устройств, соединенных простыми проводами с четырьмя выводами, которые не требуют спайки. Даже не эксперты смогут реализовать сложные схемы с простым подключением.

Raspberry Pi

Плата Raspberry Pi отличается от макетных плат, о которых мы говорили до сих пор: это мини-компьютер, построенный на плате размером с кредитную карту, к ней вы можете подключить монитор, мышь и клавиатуру. Она была создана в 2012 году в качестве образовательного и экономического эксперимента, с целью помощи студентам в области информатики и программирования с минимальными затратами. На Raspberry Pi может быть загруженаоперационная система Linux (Raspbian) с графическим оконным интерфейсом, а также с рядом предустановленных программ. Она не содержит жесткий диск и использует SD-карту.

Плата имеет ряд конфигурируемых выводов в качестве цифровых входов и выходов, это привлекло внимание хакеров и электронщиков, которые сразу же начали использовать Raspberry Pi для создания интерактивных проектов подключаемых к сети. Выводами можно управлять на языках Python, С и с помощью сценариев. Первый прототип Raspberry Pi использовал чип Atmega644 компании Atmel, сегодня, однако, он использует очень мощный чип, изготовленный компанией Broadcom, ВСМ2835 с процессором ARM на частоте 700 МГц, графический процессор (GPU) VideoCore IV и 256 или 512 Мб памяти. Среди программного обеспечения, присутствующего в операционной системе, мы найдем Scratch[6], программное обеспечение, разработанное в MIT, с целью обучения детей программированию. С помощью Scratch легко создавать анимацию, игры и программы, сочетающие графические блоки.

Рис. 9.5. Плата Raspberry Pi.

Для получения дополнительной информации о плате Raspberry Pi я рекомендую вам почитать отличную книгу «Raspberry Pi – руководство пользователя» автора Вальтера Минута, Ed. LSWR.

BeagleBone

Плата BeagleBone была произведена компанией Texas Instruments и выпущена компанией Digi-Key. BeagleBone, так же как и Raspberry Pi, является мини-компьютером с открытым исходным кодом с чипом ARM. Последняя модель, BeagleBone Black, использует чип ARM Cortex А8 на 1 ГГц с 2 ГБ флеш-памяти, разъемом питания и видеовыходом HDMI. Плата имеет операционную систему GNU / Linux, но можно установить также Ubuntu или Android. После подключения платы к компьютеру вы можете программировать на языке JavaScript непосредственно из браузера, используя среду разработки Cloud9.

BeagleBone также поддерживает язык Java. Аппаратное обеспечение может быть расширено с помощью добавления расширяющих плат «шилдов», оснащенных ЖК-дисплеем, последовательными портами, коммуникационными шинами и датчиками различного типа.

Рис. 9.6. Плата BeagleBone Black

Компьютер в ботинке: программирование микросхем AVR

Нейл Джершенфелд, создатель FabLab, в одной из своих книг рассказывает, как это просто добавить способность вычисления для любого предмета. Микроконтроллеры настолько дешевые, что мы могли бы установить по одному в каждом объекте, даже в обуви. Некоторые чипы обладают размером с рисовое зерно!

Макетные платформы, которые мы перечисляли, быстрые, но дорогие. Они отлично подходят для тестирования и создания прототипов, но для экономных проектов они подходят плохо. После того как вы немного познакомитесь с микросхемами, вы сможете легко и эффективно использовать их вместо макетных платформ.