STEM często używają płytek drukowanych, ale istnieje wiele różnych rodzajów produktów, a wiele produktów jest mylących. W tym numerze przedstawiamy trzy wspólne produkty i dodajemy kilka powiązanych pojęć.
Najwięcej czerwonych tablic to nie Arduino i Raspberry Pi, aw tym roku popularność zdobywa również mikro: bit. Jakie są szczególne różnice między tymi trzema?
Rozpoznaj dwa pojęcia
Zanim te trzy zostaną szczegółowo wymienione, najpierw wyjaśnione zostaną dwie koncepcje, jedna to Micro Processing Unit (MPU), a druga to Micro Control Unit (MCU).
Mikroprocesor
Koncepcja MPU nie jest zbyt skomplikowana. Cały zestaw projektów jest bardzo podobny do komputera. Większość gotowych produktów ma wbudowany kompletny system operacyjny, kompletny interfejs operacyjny, a zdanie jest jak mały komputer, ale jest mniejszy, a częstotliwość robocza jest niższa, operacja jest niższa. Funkcja jest słaba, obszar chipów jest mały, koszt jest niski, a zużycie energii jest niewielkie. Jednak wraz z rozwojem technologii półprzewodników rozwój serii MPU stał się coraz bliższy komputerom osobistym. Jednym z reprezentatywnych produktów w dziedzinie STEM jest Raspberry Pi. Warto wspomnieć, że niektórzy ludzie niedawno wspomnieli o SoC (System on a Chip), który może integrować więcej funkcji, takich jak Wi-Fi itp., Ale ze względu na dużą złożoność, jest bardziej odpowiedni do zaawansowanych dyskusji.
MPU, takie jak małe komputery, pierwszym programem edukacyjnym wielu ludzi jest zaprojektowanie ich jako konsol do gier.
Mikrokontroler
MCU jest lżejszy niż MPU, a jego cel projektowy jest bardziej pojedynczy. Powyższa częstotliwość robocza, moc obliczeniowa, obszar chipów, koszt i zużycie energii są dodatkowo zmniejszone. Nie może działać jak komputer. Nie ma wbudowanego systemu operacyjnego. Rozwój programu musi przebiegać przez inne systemy. Napisz i wejdź ponownie, ale jego prosta konstrukcja sprawia, że wszystko jest szybsze i bardziej bezpośrednie. Niektórzy producenci mogą nawet podłączyć się bezpośrednio do czujnika, dzięki czemu mogą być używane w produktach codziennego użytku, takich jak zegarki elektroniczne, elektryczne szczoteczki do zębów, sfigmomanometry, dym. Detektor, itp. Reprezentatywne produkty w dziedzinie STEM są mikro: Bit i Arduino.
Arnav Sharmay projektuje zestaw do zarządzania astmą
Aby dodać punkt, powyższa klasyfikacja jest pojęciem. W praktyce te dwie mogą być oczywiście stosowane niezależnie lub mogą być łączone w celu jasnego zrozumienia potrzebnego im projektu. Następnie dowiedz się, jakie są mocne i mocne strony obu, dzięki czemu łatwiej jest wybrać odpowiedni sprzęt.
Trzy wprowadzenie produktów
Oprócz powyższej podstawowej klasyfikacji koncepcji poniżej opisano podstawową strukturę i historię trzech produktów, które pomogą ci zrozumieć status.
Brytyjski produkt studencki: mikro: bit
Wprowadzony na rynek w 2012 r. Rząd Wielkiej Brytanii zapewnia bezpłatną kartę micro: bit dla lokalnych dzieci w wieku od 11 do 12 lat. Ta płyta główna jest wyposażona w uniwersalny i lekki pakiet z zestawem 5 x 5 łącznie 25 diod LED, lewych i prawych programowalnych przycisków i klipsy aligatora na desce i mogą być używane z JavaScript, Python i Scratch. Zaczekaj na programowanie. Zaleta jest bezpośrednia i prosta, ale jej konstrukcja nie sprzyja połączeniu robotów wysokiej klasy, ale jest również najbardziej odpowiednia do wejścia, szczególnie dla uczniów od liceum do gimnazjum. W końcu metoda okablowania może zmniejszyć potrzebę stabilizacji linii połączenia. Problemy takie jak spawanie lub łączenie desek do krojenia chleba.
Przodek tanich mikro-projektów: Arduino
Arduino zaczęło się rozwijać w 2003 roku. To była nazwa programu. Pierwotnym pomysłem było obniżenie kosztów nauki dla młodszych studentów. Dlatego większość powiązanych programów została opracowana w otwartym oprogramowaniu. Różne produkty projektowe opracowane od tego czasu były również lubiane przez organizacje takie jak Maker Faire. Do tej pory istniało wiele wersji rozwoju, a poziom wejściowy jest również najbardziej powszechnym UNO w warsztacie, a MEGA z bardziej połączonymi interfejsami. Jeśli chodzi o interfejs programu, istnieje zasadniczo dedykowane ARDUINO 1.8. 3 rozwój, który można zainstalować na każdej platformie operacyjnej; istnieją również środowiska programistyczne podobne do języka Java i C. Odpowiednie dla osób dorosłych o wysokich i małych potrzebach nauki.
Niedrogi komputer: Raspberry Pi
Raspberry Pi jest również produktem brytyjskim, ale został opracowany przez Fundację i uruchomiony około 2012 roku. Jest przeznaczony do promowania podstawowej edukacji informatycznej. W związku z tym, w oparciu o wszystkie komputery, płyta tylna ma wyjście takie jak procesor, pamięć, USB, Ethernet, HDMI, RCA itp. Głośność dotyczy rozmiaru karty kredytowej i jest SD. Karta jest używana jako nośnik pamięci, a system operacyjny Linux jest również przechowywany na karcie SD, ale oznacza to również, że ma przeglądarkę, oprogramowanie do dokumentów i tym podobne. Zaletą jest to, że nie musi się łączyć do innych systemów operacyjnych i obsługuje wiele języków programowania. Jednak ze względu na używanie Linuksa jest to produkt średnio-zaawansowany i nadaje się tylko dla osób w szkołach średnich lub wyższych.
Inne powiązane wspólne pojęcia
Powyższe płytki drukowane można zaprojektować bezpośrednio jako roboty lub inteligentne produkty. Jednak po latach rozwoju, w celu spełnienia różnych wymagań projektowych, większość z nich ma więcej rodzajów akcesoriów.
Czujnik
Czujniki są elektronicznie zaprojektowanymi częściami o określonych funkcjach, najczęściej wykorzystywanymi jako ultradźwiękowe przyrządy pomiarowe do pomiaru odległości, oraz żyroskopy do zbierania danych trójwymiarowych, a także do wykrywania ruchu, wykrywania drgań, wykrywania ciśnienia, wykrywania barometrycznego i pozycjonowania. Wykrywanie, wykrywanie podczerwieni, wykrywanie dźwięku i wykrywanie CO2.
Tarcza
Czujnik jest ściśle powiązany z kartą rozszerzeń. Zadaniem karty rozszerzeń jest dalsze rozszerzenie funkcji płyty w prosty sposób. Karta rozszerzeń doda różne funkcje w zależności od potrzeb, takie jak połączenie sieciowe lub obiektyw do fotografowania, a karta rozszerzeń będzie integrować wiele czujników, a karta rozszerzeń jest tylko do wyświetlania.