STEM-ovi često koriste tiskane pločice, ali postoji mnogo različitih vrsta proizvoda, a mnogi proizvodi su zbunjujući. U ovom broju uvodimo tri zajednička proizvoda i dodamo neke srodne koncepte.
Najviše crvene ploče nisu Arduino i Raspberry Pi, a ove godine mikro: bit također dobiva na popularnosti. Koje su specifične razlike između njih tri?
Prepoznajte ta dva pojma
Prije nego što su tri navedena detaljno, prva dva pojma su objašnjena, jedan je jedinica za mikro procesiranje (MPU), a druga je mikro kontrolna jedinica (MCU).
Mikroprocesor
Koncept MPU nije previše kompliciran. Cijeli skup dizajna vrlo je sličan računalu. Većina gotovih proizvoda ima izgrađen-in kompletan operativni sustav, kompletan rad sučelje, a rečenica je kao malo računalo, ali on je manji, a radna frekvencija je niža, operacija je niža. Funkcija je loša, površina čipa je mala, cijena je niska, a potrošnja energije mala. Međutim, s napretkom tehnologije poluvodiča, razvoj serije MPU postao je sve bliže osobnim računalima. Jedan od reprezentativnih proizvoda u STEM području istraživanja je Raspberry Pi. Važno je napomenuti da su neki ljudi nedavno spomenuli SoC (System on a Chip), koji može integrirati više funkcija, kao što su Wi-Fi, itd., Ali zbog visoke složenosti pogodniji je za naprednu raspravu.
MPU, kao što su mala računala, prvi program za učenje mnogih ljudi, dizajnira ih kao igraće konzole.
mikrokontrolera
MCU je lakši od MPU-a, a njegova namjena je jednostavnija. Navedena radna frekvencija, računalna snaga, površina čipa, trošak i potrošnja energije dodatno se smanjuju. Ne može raditi kao računalo. Nema ugrađenog operativnog sustava. Razvoj programa treba proći kroz druge sustave. Pišite i ponovno uđite, ali njegov jednostavan dizajn čini sve bržim i izravnijim. Neki proizvođači se čak mogu spojiti izravno na senzor, tako da se mogu koristiti u svakodnevnim proizvodima kao što su elektronički satovi, električne četkice za zube, sfigmomanometri, dim. Detektor, itd. Predstavnički proizvodi na području STEM-a su mikro: Bit i Arduino.
Arnav Sharmay dizajnira komplet za upravljanje astmom
Da bismo dodali točku, gore navedena klasifikacija je koncept. U praksi, to dvoje se, naravno, mogu primijeniti samostalno ili se mogu kombinirati kako bi se jasno shvatio dizajn koji im je potreban. Zatim saznajte prednosti i prednosti oba, olakšavajući odabir pravog hardvera.
Tri uvođenja proizvoda
Pored gore navedene klasifikacije osnovnih pojmova, u nastavku je opisana osnovna struktura i povijest tri proizvoda, koji će vam pomoći razumjeti status.
Britanski studentski proizvod: mikro: bit
Pokrenuta oko 2012. godine, britanska vlada nudi besplatnu mikro-bitnu ploču za lokalnu djecu u dobi od 11 do 12 godina. Ova stražnja ploča sadrži svestrani i lagani paket s setom od 5 x 5 ukupno 25 LED dioda, lijevi i desni programabilni gumbi i aligatorske isječke na ploči, a mogu se koristiti s JavaScriptom, Pythonom i Scratchom. Pričekajte programiranje. Prednost je izravna i jednostavna, ali njezin dizajn nije pogodan za povezivanje robota visokog reda, ali je i najprikladniji za ulazak, pogotovo za učenike od srednje škole do srednje škole. Naposljetku, metoda ožičenja može smanjiti potrebu za stabilizacijom linije veze. Problemi kao što su zavarivanje ili spajanje ploča.
Predak jeftinog mikroproizvoda: Arduino
Arduino je počeo s razvojem 2003. godine. To je zapravo bio naziv programa. Prvobitna ideja bila je smanjiti troškove učenja za studente nižih razreda. Stoga je većina srodnih programa razvijena u otvorenim izvorima. Razne dizajnerske proizvode razvijene od tada su voljeli i organizacije kao što je Maker Faire. Do sada je bilo mnogo inačica razvoja, a ulazna razina je također najčešći UNO u radionici, a MEGA s više povezanih sučelja. U smislu programskog sučelja, u osnovi postoji namjenski ARDUINO 1.8. 3 razvoj, koji se može instalirati na svaku operativnu platformu; postoje i razvojna okruženja slična Java-u i C. Prikladna za odrasle s velikim i malim odraslim osobama za učenje.
Pristupačno računalo: Raspberry Pi
Raspberry Pi je također britanski proizvod, ali ga je razvila Zaklada i pokrenuta je oko 2012. godine. Stoga, na temelju svih računala, stražnja ploča ima izlaz kao što su procesor, memorija, USB, Ethernet, HDMI, RCA itd. Glasnoća je oko veličine kreditne kartice i SD. Kartica se koristi kao medij za pohranu, a operativni sustav Linux sustava također je pohranjen na SD kartici, ali to također znači da ima preglednik, softver za dokumente i slično. Prednost je u tome što se ne mora povezati drugim operativnim sustavima i podržava više programskih jezika. Međutim, zbog korištenja Linuxa, to je srednje do visokokvalitetni proizvod i prikladan je samo za osobe u srednjim školama ili iznad njih.
Ostali povezani uobičajeni koncepti
Gore navedene ploče mogu biti izravno dizajnirane kao roboti ili pametni proizvodi. Međutim, nakon godina razvoja, kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi dizajna, većina njih ima više vrsta pribora.
Senzor
Senzori su elektronički dizajnirani dijelovi sa specifičnim funkcijama, najčešće korišteni kao ultrazvučni mjerni instrumenti za mjerenje udaljenosti, te žiroskopi za prikupljanje trodimenzionalnih podataka, kao i senzori kretanja, osjetila vibracija, senzori tlaka, barometrijska mjerenja i pozicioniranje. Senzorika, infracrveno očitavanje, senzor zvuka i osjećaj CO2.
Štit
Senzor je usko povezan s pločom za proširenje. Svrha ploče za proširenje je dodatno proširiti funkciju ploče na jednostavan način. Ploča za proširenje će dodati različite funkcije u skladu s potrebama, kao što su mrežne veze ili snimanje objektiva, a ploča za proširenje će integrirati više senzora, a ploča za proširenje je samo za prikaz.