Первые компьютеры были размером с целый дом, потом, с течением времени вычислительные машины становились все меньше и компактнее, они уже могли помещаться на столе и многие пользователи обзавелись домашними компьютерами. Но сейчас технологии пошли еще дальше и компьютер может уместиться полностью на ладони.
Это микрокомпьютеры, например, Arduino. Они достаточно дешевы, имеют минимальный размер, но достаточно мощны для выполнения некоторых действий. В этой статье мы рассмотрим лучшие аналоги Arduino, которые вы можете использовать для создания своих проектов. Разберем их сильные стороны и недостатки.
Содержание статьи
Arduino Uno
Плата Arduino имеет множество модификаций и распространяется в различных моделях. Одна из самых популярных серди пользователей - Arduino Uno. Это самое старое устройство. Оно появилось в 2005 году, как инструмент для студентов. Затем устройство было модифицировано улучшено и клонировано множество раз. Микрокомпьютер Arduino сделал революцию в программировании и электронике.
Официальная версия Arduino Uno стоит $25, но можно найти клон за $5 который будет работать не хуже оригинала. Причина платить полную цену, это разве что поддержать проект. Преимущество Arduino в простое, вам не нужно ничего настраивать, собирать полноценную операционную систему Linux, просто пишите код, компилируйте его и загружайте на устройство.
Другие преимущества - это отказоустойчивость устройства, а также расширяемость, например, если вам нужно добавить Bluetooth, вы просто докупаете недостающую плату. Недостатком Arduino Uno есть то, что здесь используется чип ATMEGA CPU, который имеет небольшое количество памяти и устройство хранения. Поэтому если вы хотите собирать данные, такие, как показания сенсоров, то вам нужно будет передавать их на компьютер.
Лучшие альтернативы Arduino
1. Raspberry Pi Zero
Raspberry Pi Zero - это, по сути, такая же самая оригинальная плата Raspberry Pi Model A+, только уменьшенная до размеров платежной карты. Вы можете приобрести ее за 5-8$. Когда устройство только появилось, оно отправлялось в качестве бесплатного подарка подписчикам журнала MagPi. Этот микрокомпьютер может запустить полноценный дистрибутив Linux и в то же время он достаточно дешевый.
Плата имеет точно такие же возможности, как и Raspberry Pi A+, на ней можно запустить Raspbian или любую другую совместимую операционную систему. Процессора с частотой 1 ГГц и 512 Мб оперативной памяти вряд-ли хватит на что-либо серьезное, но вы можете использовать устройство в качестве микроконтроллера, альтернативы Arduino.
Здесь есть 2 порта microUSB, но нет Ethernet, Bluetooth или Wifi. Но переходники и платы расширений для включения нужных вам технологий можно приобрести достаточно недорого. Это самый мощный из перечисленных микрокомпьютеров, поэтому он используется для сложных задач, которые не всегда по плечу для Arduino, например, обработка данных и визуализация.
2. NodeMCU
NodeMCU - это очень интересный микроконтроллер, который предлагает множество возможностей, особенно учитывая его цену. В отличие от Arduino, который использует 8 битный ATMEA с частотой 16 МГц, здесь используется чипсет ESP8266 с 32 битным процессором Tensilica Xtensa LX106 80 МГц, также здесь есть Wifi, встроенная поддержка TCP/IP, 4 мегабайта встроенного хранилища и 20 кб ОЗУ. В дополнение ко всему тут есть 10 выходов GPIO.
К устройству можно подключать различные компоненты, такие как мониторы, сенсоры или сервоприводы. Как и Arduino, его очень просто использовать, достаточно написать код и загрузить его на устройство по USB. Программы пишутся на Lua, это интерпретируемый язык программирования, похожий на Python или Ruby. Вы можете заказать NodeMCU за $3 из китая или найти более дорогую версию на Amazon.
3. Particle Photon
Particle Photon - это устройство для реализации различных веб-проектов. Устройство поставляется с Wifi и является одной из лучших альтернатив Arduino на данный момент. В качестве процессора используется Cortex ARM M3 с частотой 120 МГц. Писать программы для него нужно так же как и для Arduino, просто пишите код и загружаете его на устройство.
4. ESP8266
ESP8266 - это микроконтроллер с поддержкой Wifi, который набирает популярность среди энтузиастов в электронике. Он стоит дешевле Arduino, но может программироваться в той же Arduino IDE. Но для его питания нужно подавать 3.3 вольта а не 5. Устройство поставляется со встроенным регулятором питания и несколькими портами ввода-вывода.
5. Teensy
Teensy - это самая популярная альтернатива Arduino, которая может использоваться для создания любого DIY проекта. Здесь есть загрузчик, с помощью которого вы можете загружать в память программу даже с USB флешки. С помощью него вы можете эмулировать любое USB устройство, а в качестве процессора используется ARM Cortex M4 с частотой 180 МГц, и 256 Кб оперативной памяти. И здесь тоже можно использовать Arduino IDE.
6. BeagleBone
Устройство использует ARM Cortex V8 с частотой 700 МГц и 256 мегабайт оперативной памяти DDR2, а также флешку объемом 4 Гб. В качестве языков программирования могут использоваться Python, C, C++, PHP, JavaScript. Устройство поддерживает установку SD карты, а также есть USB порт, через который можно подключать различные расширения, например, Ethernet или другой компьютер.
5. MSP430
MSP430 - это альтернатива Arduino, очень похожая на оригинальную плату, но потребляет очень мало энергии, благодаря использованию 16-битного MCU. В качестве среды для разработки программ может использоваться Energia IDE. Микроконтроллер имеет собственную архитектуру что и выделяет его среди других.
6. STM32
STM32 - это дешевый 32-битный микроконтроллер, от STMicroelectronics, одна из лучших альтернатив Arduino. Здесь используется своя среда разработки Keli, а также программатор ST-Link. Устройство использует чип ARM Cortex 32-bit M3 с тактовой частотой 24 МГц и 8 кб оперативной памяти. Среди других преимуществ можно отметить низкое потребление энергии, обработку цифровых сигналов и так далее.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели аналоги Arduino uno, которые вы можете использовать в своих проектах. А какое устройство вы бы выбрали? Что используете? Напишите в комментариях!
В статье есть довольно серьёзная ошибка, которая вызвана, на мой взгляд, непонимаем сути. Arduino базируется на микроконтроллере, в котором помимо собственно процессора и дискретных выводов есть таймеры, ШИМ, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, не зависящие от ядра. Этого нету или есть в очень ограниченных количествах в процессорах прикладного назначения, на которых основаны Raspberry Pi и BeagleBone. К тому же на микроконтроллерах легче работать в режиме жёсткого реального времени. Что касается решений на базе ESP8266 (NodeMCU в их числе) и похожих - там обычно делается упор именно на сеть, в связи с чем возможности по работе с различными сигналами тоже довольно ограничены, тупо не хватает ног у модуля.
Евгений, а что бы вы посоветовали для обработки данных с различных датчиков, (например, термодатчик) и передачи по GSM?
NodeMCU основан на ESP8266, среда для разработки под stm вроде называется keil, а так норм)
На самом деле, статья не об аналогах получилась, а об альтернативах. Аналогов ни одного, в сущности