Как и у большинства детей, у меня был комплект электроники, который учил основам; Вы могли бы создать что-то более продвинутое, чем радио или устройство с азбукой Морзе. Достаточно сказать, что веселье длилось недолго, когда вы построили все 5 проектов. В настоящее время, однако, современные аппаратные комплекты электроники доступны по цене, а возможности безграничны — и все это благодаря чудесам микроконтроллеров.
Микроконтроллеры — это, в основном, примитивные компьютеры — благодаря им аппаратное взломание никогда не было лучше, поскольку оно позволяет программировать сложные электронные схемы в простом встраиваемом программном обеспечении. Эти платформы созданы, развиты, вокруг них построены процветающие сообщества. На самом деле, сейчас самое подходящее время для жизни, если у вас есть слабый интерес к электронике.
Давайте посмотрим на 5 самых популярных комплектов.
Arduino
Оригинальный Arduino был детищем некоторых итальянских студентов, уставших от дорогих и фрагментированных наборов для разработки и отсутствия стандартизированного программного обеспечения для их программирования. Они хотели привнести в мир хакерство электроники и микроконтроллеры и использовали существующую систему программирования и разработки с открытым исходным кодом под названием Wiring, чтобы реализовать эту мечту. Сам проект Arduino остается полностью открытым исходным кодом, что означает, что вы можете скачать планы для платы и собрать ее из стандартных компонентов; это фактически привело к нескольким клонам Arduino, которые немного дешевле.
Как и большинство плат разработки, представленных здесь, он имеет ряд входных и выходных подключений, как цифровых, так и аналоговых, что позволяет пользователям подключать любые виды датчиков и исполнительных механизмов (например, электродвигатели) в бесконечном диапазоне устройств; в сочетании с настраиваемой логикой. Arduino работает самостоятельно или совместно с компьютером или другими устройствами — он поддерживает ряд протоколов связи.
Вы также можете приобрести дополнения специальной формы, известные как «щиты», которые располагаются поверх основной платы Arduino, дублируя контакты и добавляя дополнительные функциональные возможности, такие как Wi-Fi-чип Xbee.
У меня есть Arduino Uno, и я написал несколько учебных пособий здесь, чтобы вы начали , а также взгляните на стартовый набор Arduino которые содержат различные электронные компоненты, а также другие предметы первой необходимости. В какой-то момент я мог бы даже попробовать заняться светодиодным кубом, как показано ниже, так что следите за этим.
LilyPad Arduino
Разработанный специально для носимых проектов электронного текстиля, LilyPad представляет собой крошечную плоскую круглую версию Arduino — но полностью совместимую. Соединения и контакты уменьшены, но в остальном основные функциональные возможности довольно похожи. Если вы разработали и протестировали свой проект на обычном Arduino и теперь хотите перейти к внедрению в одежду, это ваш лучший выбор.
Доступны и другие версии Arduino, такие как Mega с более быстрым чипом, большим объемом памяти и большим количеством выводов ввода / вывода, но они в основном такие же — только меньше или больше. Если вы рассматриваете какую-либо из моделей Arduino как учебное устройство, я бы настоятельно рекомендовал вам перейти на Kickstarter и помочь финансировать проект Modkit — инновационное программное обеспечение для визуального программирования, позволяющее учащимся легко освоить C ++.
Netduino
На первый взгляд, вы были бы прощены за то, что приняли Netduino за Arduino. Вдохновленный успехом своего итальянского коллеги, Netduino может быть визуально клоном, но внутренне это другая платформа кода. Создан для объектно-ориентированной Microsoft . Язык Net C # и очень ориентированный на Windows, Netduino позволяет программировать на более высоком уровне, чем это возможно в Arduino, где вы по существу работаете с C ++.
Программирование Netduino требует Visual Studio и Windows, хотя есть экспериментальная поддержка проекта C # с открытым исходным кодом, Mono.
К сожалению, не так уж много поддержки или сообщества, работающего с этими вещами, поэтому поиск готовых уроков и проектов будет трудным. Только подумайте, действительно ли вы любите C # , уже знаете много электроники и просто хотите застрять в Visual Studio.
BeagleBone & Raspberry Pi
Наконец, в нашем списке, шаг вперед по сравнению с микроконтроллерами типа Arduino, Beagle Bone и Raspberry Pi оба являются встроенными устройствами Linux, хотя Raspberry Pi привлекла наибольшее внимание средств массовой информации благодаря своей весьма низкой цене в 25 долларов и быстрому внедрению в образовательную среду вокруг мир. Оба могут иметь полностью установленные дистрибутивы Linux, и даже утверждается, что Raspberry Pi может воспроизводить видео 1080P (есть даже скомпилированная для XBMC Linux версия для Raspberry ).
Обе используют SD-карты вместо громоздких жестких дисков, и, хотя Beagle Bone технически превосходит процессоры, у Raspberry Pi гораздо больше проектов и разработок.
Почему стоит выбрать встраиваемый Linux вместо микроконтроллера? Ребята из BeagleBone говорят это лучше всего:
В то время как кодирование на основе шаблонов систем, таких как Arduino, позволяет легко копировать и вставлять простые проекты и ограниченное количество более сложных библиотек, которые не имеют большого взаимодействия, 20-летняя разработка Linux создала обширный набор программного обеспечения с высокой степенью взаимодействия, которое можно использовать и совместно использовать, не жертвуя при этом простотой выполнения таких действий, как переключение светодиода или переключателя или считывание аналогового датчика или датчика на основе I2C.
Я бы сказал, что запустить ваш первый электронный проект с помощью этих систем будет гораздо сложнее, чем с Arduino, но в конечном итоге у вас будет гораздо больше возможностей и возможностей.
У вас есть Raspberry Pi, Beaglebone или любое другое устройство, перечисленное здесь? Дайте нам знать в комментариях о любых удивительных проектах, которые вы сделали. Вы думаете о том, чтобы получить один, и, возможно, мы можем помочь вам решить?