Когда человечество смогло воспроизводить сложные вычисления на транзисторах - мир разделился на до и после. С тех пор вычислительные возможности процессоров увеличиваются в геометрической прогрессии и появляются новые и компактные контроллеры для различных целей. Все они отличаются по своим возможностям, размерам, энергозатратам. И чтобы ваше устройство хорошо и экономично работало - следует знать какой контроллер подходит лучше в той или иной ситуации.
Разберем все по порядку:
Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на начинающих пользователей. Эту плату можете брать если только начинаете свой путь построения электроприборов, так как платы этой марки отличаются простотой в подключении контактов, которые не требуют пайки, но язык является достаточно сложным (основан на c++), хотя и позволяет очень гибко настроить функционал контроллера. При должном упорстве для новичка не составит проблем освоить этот язык. Работу с этой платой часто изучают в детских кружках. Так же все схемы с этими платами можно проектировать в специальной программе Frizing, которая покажет принципы работы с этой платой и поможет построить принципиальную схему работы.
Платы arduino делятся на :
- Uno - Архитектура процессора этой платы основана на ATmega328,плата имеет средний размер для линейки ардуино, имеет 14 программируемых пинов. Подойдет для простых среднеразмерных проектов невысокой сложности.
Технические характеристики Arduino Uno:
- МикроконтроллерATmega328
- Рабочее напряжение 5В
- Напряжение питания (рекомендуемое) 7-12В
- Напряжение питания (предельное) 6-20В
- Цифровые входы/выходы 14 (из них 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов)
- Аналоговые входы 6
- Максимальный ток одного вывода 40 мА
- Максимальный выходной ток вывода 3.3V50 мА
- Flash-память 32 КБ (ATmega328) из которых 0.5 КБ используются загрузчиком SRAM2 КБ (ATmega328)EEPROM1 КБ (ATmega328)
- Тактовая частота 16 МГц
- Nano - одна из самых миниатюрных плат Ардуино. Она является полным аналогом Arduino Uno – так же работает на чипе ATmega328P (хотя можно еще встретить варианты с ATmega168), но с меньшим форм-фактором. Из-за своих габаритных размеров плата часто используется в проектах, в которых важна компактность. На плате отсутствует вынесенное гнездо внешнего питания, Ардуино работает через USB (miniUSB или microUSB). В остальном параметры совпадают с моделью Arduino Uno.
Технические характеристики Arduino Nano:
- Напряжение питания 5 В
- Входное питание 7-12 В (рекомендованное)
- Количество цифровых пинов – 14, из них 6 могут использоваться в качестве выходов ШИМ
- 8 аналоговых входов;
- Максимальный ток цифрового выхода 40 мА
- Флэш- память 16 Кб или 32 Кб, в зависимости от чипа
- ОЗУ 1 Кб или 2 Кб, в зависимости от чипа
- EEPROM 512 байт или 1 Кб
- Частота 16 МГц
- Размеры 19 х 42 мм
- Вес 7 г
- Mega -построена на микроконтроллере ATmega2560. Плата имеет 54 цифровых входа/выходов (14 из которых могут использоваться как выходы ШИМ), 16 аналоговых входов,4 последовательных порта UART, кварцевый генератор 16 МГц, USB коннектор, разъем питания, разъем ICSP и кнопка перезагрузки. Эта плата уже является тяжеловесом среди линейки ардуино. Подойдет как для средних по сложности проектов, так и средних по габаритам.
Харакетристики Arduino Mega:
- МикроконтроллерATmega2560
- Рабочее напряжение 5 В
- Напряжение питания (рекомендуемое) 7-12 В
- Напряжение питания (предельное) 6-20 В
- Цифровые входы/выходы 54 (из которых 15 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов)
- Аналоговые входы 16
- Максимальный ток одного вывода 40 мА
- Максимальный выходной ток вывода 3.3V50 мА
- Flash-память 256 КБ из которых 8 КБ используются загрузчикомSRAM8 КБEEPROM4 КБ
- Тактовая частота 16 МГц
- Pro mini - Свойства arduino pro mini аналогичны, как и у платы Uno и Nano. Их отличие заключается в невозможности прошить Pro Mini по USB. Вместо этого для создания связи с компьютером используется проводник FTDI с преобразователем интерфейса или дополнительная плата Sparkfun. Также есть отличия по скорости, с которой работает чип. У arduino pro mini скорость ниже, чем у Uno, но это практически не сказывается на проектах.
Работать с Pro mini нужно аккуратно. Если пользователь сожжет чип, подав на него чрезмерное напряжение, его будет невозможно вытащить и заменить.
Разъемы не припаяны к платформе. Произвести подключение можно как через разъемы, так и навесным монтажом. Ножки можно припаять.
Существует 2 модели микроконтроллера arduino pro mini – на 3,3 В и 5 В. В первой используется тактовая частота 8 МГц, вторая работает на 16 МГц. Какая именно это модель, должно быть указано на корпусе. Эта плата так же как и mini подойдет для малогабаритных проектов
Технические характеристики arduino pro mini:
- Рабочее напряжение 3,3 В и 5 В (в зависимости от модели)
- 14 пинов, 6 из которых используются как выводы ШИМ
- Постоянный ток для входа и выхода 40 мА
- Суммарный ток выводов – не более 200 мА
- 16 Кб флэш памяти, 2 Кб используются для загрузчика
- 1 Кб оперативной памяти
- 512 байт eeprom
- Тактовая частота – 8 МГц или 16 МГц в зависимости от модели
- I2c интерфейс
Размеры платы 18х33 мм
- Leonardo - существенно расширяет возможности для подключения Arduino к компьютеру. Она рассматривается компьютером как стандартное HID-устройство и может напрямую слать нужные управляющие сигналы. Нельзя сказать, что эта плата может заменить Uno, но обладая уникальными свойствами, она может стать основной новых очень интересных и необычных проектов.
В основе Leonardo лежит достаточно продвинутый микроконтроллер ATmega32u4. Сама плата достаточно сильно похожа на Uno, на ней можно найти два десятка входов и выходов, разъем micro-USB, кнопка для перезагрузки, а также разъемы ICSP и силовой вход. Питание платы стандартное для ардуино, рекомендуемой напряжение 7-12 вольт.
Технические характеристики Leonardo:
- Количество цифровых входов и выходов 20
- Аналоговых — 12
- К обычным аналоговым пинам A0-A5 тут добавляются еще пины 4,6,8, 9,10, 12
- Встроенная flash-память имеет объем 32 КБ, из которых четыре предназначены загрузчику.
- ОЗУ устройства 2,5 КБ, а тактовая частота равна 16 МГц
2. C платами линейки Arduino разобрались. Встречайте платы для более продвинутых устройств - Raspbery pi. По сути это уже одно-платный компьютер, который по своему функционалу ничем не уступает плате смартфона, а кое где даже может чуть больше. Производительность плат тоже на высоте. Язык программирования этих плат python. Простой и функциональный язык, который компенсирует своей простотой сложность монтажа плат raspbery pi.
- Zero - С этой платой можно практически все, вы можете с ее помощью сделать простой мини-компьютер, простую игровую приставку, записать на нее систему умного дома, сделать на ней смартфон в общем то все, где нужны сложные вычисления.
Технические подробности Zero:
- Процессор -Broadcom BCM2835 32bit CPU, 1GHz, 1 ядро
- 512MB SDRAM памяти
- WiFi/Bluetooth: BCM43438, 802.11n 2.4GHz, поддерживает Bluetooth Low Energy (BLE)
- 40-контактный разъём для подключения дополнительного оборудования
- 1 порт USB 2.0 (Micro USB)
- Mini HDMI выход
- CSI порт для камеры
- Micro SD слот на накопителя и загрузки
- Micro USB порт для питания
- Размеры: 65 мм * 30 мм * 5 мм
- А теперь самое вкусное - Raspbery pi 3. Это самая популярная модель этой линейки. Рассмотрим модель B
Технические характеристики pi 3:
- Производитель процессора - Broadcom
- Модель процессора -BCM2837
- Количество ядер процессора - 4
- Частота процессора -1200 МГц
- Тип оперативной памяти - SDRAM
- Размер оперативной памяти - 1024 МБ
- Объем встроенной флеш-памяти - нет
- Производитель видеочипа -Broadcom
- Модель видеочипа -Videocore 4
- Объем видеопамяти - выделяется из оперативной
- Видео интерфейсы - HDMI, MIPI (CSI) вход
- Аудио интерфейсы - 3.5 мм jack (аудио)
- Интерфейсы периферии - micro SD, micro USB, GPIO, USB 2.0 x4
- Вид доступа в Интернет - Wi-Fi, Ethernet (RJ-45)
- Скорость сетевого адаптера - 100 Мбит
- Установленная операционная система -без ОС
- Дополнительное встроенное оборудование - Bluetooth 4.1
С помощью этой малышки можно уже и сервер свой поднять и медиа-центр хороший сделать, а так же другие тяжелые в исполнении проекты.
Если вам была интересна статья, то ставьте лайки. Пишите в комментариях о каких вещах по теме канала вы бы хотели увидеть статью, а так же делитесь ссылками
