STEM-ovi često koriste ploče, 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 takođe dobija na popularnosti. Koje su specifične razlike između ova tri?
Prepoznajte dva koncepta
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 komplikovan. Ceo set dizajna je veoma sličan kompjuteru. Većina gotovih proizvoda ima ugrađen kompletan operativni sistem, kompletan radni interfejs, a rečenica je kao mali kompjuter, 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 je mala. Međutim, napredovanjem tehnologije poluprovodnika razvoj MPU serije postao je sve bliži i bliži osobnim računarima. Jedan od reprezentativnih proizvoda u oblasti STEM-a 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 diskusiju.
MPU kao što su mali kompjuteri, prvi program za učenje mnogih ljudi je da ih dizajniraju kao igraće konzole.
Mikrokontroler
MCU je lakši od MPU-a, a njegova svrha dizajna je jednostavnija. Navedena radna frekvencija, računska snaga, površina čipova, trošak i potrošnja energije se dodatno smanjuju. Ne može da radi kao kompjuter. Ne postoji ugrađeni operativni sistem. Razvoj programa treba proći kroz druge sisteme. Pišite i ponovo uđite, ali njegov jednostavan dizajn čini sve bržim i direktnijim. Neki proizvođači se čak mogu direktno povezati sa senzorom, tako da se mogu koristiti u svakodnevnim proizvodima kao što su elektronski satovi, električne četkice za zube, sfigmomanometri, dim. Detektor, itd. Predstavnički proizvodi u oblasti STEM su mikro: Bit i Arduino.
Arnav Sharmay dizajnira komplet za upravljanje astmom
Da dodamo poentu, gore navedena klasifikacija je koncept. U praksi, ova dva se mogu, naravno, primjenjivati 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 uvoda proizvoda
Pored osnovne klasifikacije koncepta, u nastavku je opisana osnovna struktura i istorija tri proizvoda, koji će vam pomoći da shvatite status.
Britanski studentski proizvod: mikro: bit
Pokrenuta oko 2012. godine, britanska vlada pruža besplatnu mikro-bitnu ploču za lokalnu decu u dobi od 11 do 12 godina. Ova stražnja ploča sadrži svestrani i lagani paket sa setom od 5 x 5 ukupno 25 LED dioda, lijevi i desni programabilni tasteri i aligatorski klipovi na ploči, i mogu se koristiti sa JavaScript, Python i Scratch. Prednost je direktna i jednostavna, ali njen dizajn nije pogodan za povezivanje robota visokog reda, ali je i najpogodniji za ulazak, posebno za učenike od srednje škole do srednje škole. Na kraju krajeva, metoda ožičenja može smanjiti potrebu za stabilizacijom linije veze. Problemi kao što su zavarivanje ili spajanje ploča.
Predak jeftinog mikro-dizajna: Arduino
Arduino je počeo sa razvojem 2003. godine. To je zapravo bilo ime programa. Prvobitna ideja je bila da se smanje troškovi učenja za studente nižih razreda. Stoga je većina srodnih programa razvijena u otvorenim izvorima. Različiti dizajnerski proizvodi razvijeni od tada su takođe voljeni od strane organizacija kao što je Maker Faire. Do sada je bilo mnogo verzija razvoja, a ulazni nivo je takođe najčešći UNO u radionici, a MEGA sa više povezanih interfejsa. U smislu programskog interfejsa, u osnovi postoji namenski ARDUINO 1.8. 3 razvoj, koji se može instalirati na svaku operativnu platformu; tu su i razvojna okruženja slična Java-u i C. Pogodna za odrasle s visokim do malim učenicima za učenje.
Pristupačan računar: Raspberry Pi
Raspberry Pi je takođe britanski proizvod, ali ga je razvila Fondacija i pokrenuta je oko 2012. godine. Stoga, na osnovu svih računara, backplane ima izlaz kao što su procesor, memorija, USB, Ethernet, HDMI, RCA, itd. Volumen je oko veličine kreditne kartice i SD. Kartica se koristi kao medij za pohranu podataka, 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 nije potrebno povezivanje drugim operativnim sistemima i podržava više programskih jezika. Međutim, zbog upotrebe Linuxa, to je proizvod srednjeg do visokog kvaliteta i pogodan je samo za ljude u srednjim školama ili iznad.
Ostali zajednički koncepti
Gore navedene ploče mogu biti direktno dizajnirane kao roboti ili pametni proizvodi. Međutim, nakon godina razvoja, da bi se zadovoljili različiti projektni zahtjevi, većina njih ima više tipova dodatne opreme.
Senzor
Senzori su elektronski dizajnirani dijelovi sa specifičnim funkcijama, najčešće korišteni kao ultrazvučni mjerni instrumenti za mjerenje udaljenosti, te žiroskopi za prikupljanje trodimenzionalnih podataka, kao i senzori kretanja, senzori vibracija, senzori tlaka, barometrijska mjerenja i pozicioniranje. Senzor, infracrveno očitavanje, senzor zvuka i senzor CO2.
Štit
Senzor je usko povezan sa pločom za proširenje. Svrha ploče za proširenje je dodatno proširiti funkciju ploče na jednostavan način. Ploča za proširenje će dodati različite funkcije u skladu sa potrebama, kao što je mrežna veza ili snimanje objektiva, a ploča za proširenje će integrirati više senzora, a ploča za proširenje je samo za prikaz.