Les STEM utilisent souvent des cartes de circuit imprimé, mais il existe de nombreux types de produits et de nombreux produits sont source de confusion. Dans ce numéro, nous présentons trois produits communs et ajoutons quelques concepts connexes.
Les plateaux les plus rouges ne sont pas Arduino et Raspberry Pi, et cette année, micro: bit gagne également en popularité. Quelles sont les différences spécifiques entre les trois?
Reconnaître les deux concepts
Avant de répertorier les trois en détail, les deux concepts sont expliqués en premier, l’un est l’unité de traitement micro (MPU) et l’autre, l’unité de contrôle micro (MCU).
Microprocesseur
Le concept de MPU n'est pas trop compliqué. L'ensemble de la conception est très similaire à l'ordinateur. La plupart des produits finis ont un système d’exploitation complet intégré, une interface d’opération complète et la phrase ressemble à un petit ordinateur, mais il est plus petit et la fréquence de travail est plus basse, l’opération est plus basse. La fonction est médiocre, la zone de puce est petite, le coût est faible et la consommation d’énergie est faible. Cependant, avec l'avancement de la technologie des semi-conducteurs, le développement de la série de MPU est devenu de plus en plus proche des ordinateurs personnels. Le Raspberry Pi est l'un des produits représentatifs dans le domaine des STEM. Il est à noter que certaines personnes ont récemment mentionné le système SoC (System on a Chip), qui peut intégrer davantage de fonctions, telles que le Wi-Fi, etc., mais en raison de sa grande complexité, il convient mieux à une discussion approfondie.
MPU tels que les petits ordinateurs, le premier programme d’apprentissage de nombreuses personnes consiste à les concevoir comme des consoles de jeux.
Microcontrôleur
Le MCU est plus léger que le MPU et sa conception est plus simple. La fréquence de fonctionnement, la puissance de calcul, la surface de puce, le coût et la consommation de puissance susmentionnés sont encore réduits. Il ne peut pas fonctionner comme un ordinateur. Il n'y a pas de système d'exploitation intégré. Le développement de programme doit passer par d’autres systèmes. Écrivez et ré-entrez, mais sa conception simple rend tout plus rapide et plus direct. Certains fabricants peuvent même se connecter directement au capteur, de sorte qu'ils peuvent être utilisés dans des produits de tous les jours tels que les montres électroniques, les brosses à dents électriques, les tensiomètres, la fumée. Détecteur, etc. Les produits représentatifs dans le domaine des STEM sont les micro: Bit et Arduino.
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Pour ajouter un point, la classification ci-dessus est un concept. En pratique, les deux peuvent bien entendu être appliqués indépendamment, ou bien ils peuvent être combinés pour comprendre clairement le design dont ils ont besoin. Ensuite, découvrez les points forts et les points forts des deux, ce qui facilite la sélection du matériel adéquat.
Trois introductions de produits
En plus de la classification de concept de base ci-dessus, vous trouverez ci-dessous la structure de base et l'historique des trois produits, ce qui vous aidera à comprendre le statut.
Produit étudiant britannique: micro: bit
Lancé vers 2012, le gouvernement britannique fournit un tableau micro: bit gratuit aux enfants de 11 à 12 ans de la région. Ce fond de panier comporte un boîtier polyvalent et léger composé d’un ensemble de 5 x 5, comprenant 25 voyants, des boutons programmables clips alligator sur le tableau, et peut être utilisé avec JavaScript, Python et Scratch. Attendez la programmation. L’avantage est direct et simple, mais sa conception n’est pas propice à la connexion de robots de haut niveau, mais c’est également le plus approprié pour l’entrée, en particulier pour les étudiants du lycée au collège. Après tout, la méthode de câblage peut réduire le besoin de stabiliser la ligne de connexion. Des problèmes tels que le soudage ou la connexion de planches à pain.
L'ancêtre de la micro-conception à faible coût: Arduino
Arduino a commencé le développement en 2003. C'était en fait un nom de programme. L'idée initiale était de réduire les coûts d'apprentissage pour les étudiants de premier cycle. Par conséquent, la plupart des programmes connexes ont été développés en open source. Les différents produits de conception développés depuis sont également appréciés par des organisations telles que Maker Faire. Jusqu'à présent, il y avait de nombreuses versions du développement, et le niveau d'entrée est également l'ONU la plus commune dans l'atelier et le MEGA avec des interfaces plus connectées. En termes d'interface de programme, il existe essentiellement un ARDUINO 1.8 dédié. 3 développements, pouvant être installés sur chaque plate-forme d'exploitation; Il existe également des environnements de développement similaires à Java et C. Adaptés aux adultes de taille moyenne à petite pour apprendre à utiliser.
Ordinateur abordable: Raspberry Pi
Le Raspberry Pi est également un produit britannique, mais il a été développé par la Fondation et lancé vers 2012. Il est conçu pour promouvoir l'enseignement de base en informatique. Par conséquent, sur tous les ordinateurs, le fond de panier a une sortie telle que processeur, mémoire, USB, Ethernet, HDMI, RCA, etc. Le volume correspond à une taille de carte de crédit et est en SD. La carte est utilisée comme support de stockage et le système d’exploitation du système Linux est également stocké sur la carte SD, mais cela signifie également qu’elle dispose d’un navigateur, d’un logiciel de gestion des documents, etc. L’avantage est qu’il n’a pas besoin de se connecter. à d'autres systèmes d'exploitation et prend en charge plusieurs langages de programmation. Cependant, en raison de l'utilisation de Linux, il s'agit d'un produit moyen à haut de gamme qui ne convient que pour les élèves du secondaire ou des niveaux supérieurs.
Autres concepts communs connexes
Les cartes ci-dessus peuvent être directement conçues comme des robots ou des produits intelligents. Cependant, après des années de développement, afin de répondre aux différentes exigences de conception, la plupart d’entre eux comportent davantage d’accessoires.
Capteur
Les capteurs sont des composants de conception électronique dotés de fonctions spécifiques, principalement utilisés comme instruments de mesure à ultrasons pour mesurer des distances et comme gyroscopes pour la collecte de données tridimensionnelles, ainsi que pour la détection de mouvement, la détection de vibration, la détection de pression, la détection barométrique et le positionnement. Détection, détection infrarouge, détection du son et détection du CO2.
Bouclier
Le capteur est étroitement lié à la carte d'extension. Le but de la carte d’extension est d’élargir encore plus ses fonctions d’une manière simple. La carte d'extension ajoutera différentes fonctions en fonction des besoins, tels que la connexion réseau ou l'objectif de prise de vue, et la carte d'extension intégrera plusieurs capteurs. La carte d'extension sert uniquement à l'affichage.