Ръководство за платформа за разработка

И така, имате идея за проект, но не сте сигурни коя платка да изберете като мозък на устройството? Нека се опитаме да ви помогнем да решите.

Ако просто искате да научите схеми, програмиране, Linux и все още нямате конкретна цел освен обучението, един от готовите комплекти за обучение може да бъде най-добрият избор.

Но ако вече се чувствате комфортно и искате да направите конкретен проект, това ръководство ще ви помогне да изберете платформа за разработка и да направите информиран избор.

Arduino или Raspberry Pi? Микроконтролер или микрокомпютър?

Платки на микроконтролера (MCU, микроконтролер)Едноплаткови компютри (SoC, система на чип)
Типичен представител еArduino UnoТипичен представител еRaspberry Pi

Микроконтролерите могат да изпълняват само една задача в даден момент и го правят много добре. А едноплатковите компютри изпълняват програми в рамките на операционната система (най-често Linux), имат по-голяма производителност и богати мултимедийни възможности.

Има и хибридни платформи, при които микроконтролерът и процесорът са разположени на една и съща платка. Идеята е да се оставят сложни задачи на мощния процесор: достъп до мрежата, обработка на носители и да се повери на микроконтролера функцията за прецизен контрол на устройства, релета, сензори и други периферни устройства. Можете сами да създадете хибрид, ако вземете по една дъска от всяко семейство. Всички те имат общи интерфейси, чрез които можете да организирате тяхното взаимодействие.

И в единия, и в другия лагер можете да намерите специализирани платки, които се отличават сред останалите с някаква функция, но сравнете възможностите на средните микроконтролери икомпютрите ще помогнат на масата.

микроконтролер едноплатков компютърИзпълнениеМногозадачностУдобство при работа с интернет
1 ядро, десетки-стотици MHz, десетки KB RAM, десетки-стотици KB постоянна памет.1 или повече ядра, стотици хиляди MHz, стотици MB RAM, GB постоянна памет.
Не. Но можете да подражавате.да Управляван от ОС.

Обикновено се нуждаете от допълнителни модули и задълбочени познания за протоколите.Лесен за свързване от кутията, мрежовият модул обикновено вече е вграден.Живот на батериятаКонсумира единици-десетки mA. Възможни седмици живот на батерията.Консумира стотици до хиляди mA. Зареждането на голяма батерия е достатъчно за десет часа.Скорост на реакция при критични във времето проекти100% контрол върху времето и продължителността на сигналите.Поради многозадачност, критичен процес може да проспи времето си.Избор на езици за програмиранеОграничен. По-често C/C++.Няма достатъчно мощност.Звуковият синтез е възможен на мощни микроконтролери. Необходими са допълнителни модули за работа с MP3/OGG/WAV.Поддръжка на MP3/OGG/WAV на ниво операционна система. HDMI аудио изход и/или 3,5 мм жак.

И така, в зависимост от вашата задача, вие сте решили дали имате нужда от микроконтролер или компютър. Как решавате коя дъска е най-подходяща?

Тъй като няма смисъл да сравняваме микроконтролери и микрокомпютри лице в лице, тогава ще представим отделно предимствата и недостатъците на конкретни платки в рамките на тяхното семейство.

Сравнение на микроконтролери

Ако разгледаме микроконтролерните платки изолирано от задачите на вашия проект,трудно е обективно да се опишат накратко предимствата и недостатъците на различните платформи. Това, което обикновено е недостатък, може да не играе роля във вашето устройство и обратно.

Опитахме се да сравним платките, като започнем от възможностите на флагманската DIY платформа Arduino Uno, тъй като платките от това конкретно семейство дадоха невероятен тласък на развитието на хоби електрониката по света. Различни компании произвеждат модули, сензори, платформи, добавки с името „Arduino compatible“, „Designed for Arduino“ и т.н. Зад тези думи се крие електронна и софтуерна съвместимост, преди всичко с Arduino Uno и чак след това с всичко останало.

Като правило, с помощта на трикове или допълнителни компоненти можете да свържете всичко с всичко. Но искате да се съсредоточите върху вашия проект, а не върху борбата с електрониката? Затова, волю или неволю, искам да сравня всяка платка на микроконтролер с Arduino Uno. Така че нека го направим.

Сравнение на едноплаткови компютри

Създателят на модата сред едноплатковите компютри е Raspberry Pi. Тази супер популярна платформа по едно време преобърна идеята за възможностите, размерите и цената на пълноценен компютър за инженерите по електроника „Направи си сам“.

Отново, за всеки проект един или друг едноплатков компютър може да е по-подходящ, но поради популярността на Raspberry Pi, ние ще сравним други платформи с него.