Основе хардвера: шта је заправо микроконтролер?

На основном нивоу, микроконтролер је само мали рачунар.

Бити „мајушни рачунар“ нам заправо не говори пуно. Па кренимо дубље. Многи људи повезују микроконтролере са Ардуином. Али важно је нагласити да Ардуино није микроконтролер . Ардуино је комплетна платформа која се протеже кроз софтвер и хардвер.

Ардуино производи уређаје попут Ардуино Уно:

Ардуино Уно такође није микроконтролер. То је преградна плоча заснована на Атмел АТмега328П микроконтролеру.

Ево како изгледа Атмел микроконтролер:

Ако бисте као почетник у рукама имали само Атмел микроконтролер, то не би било од велике користи. Овде долази плоча за разбијање.

Прекидачка плоча „избија“ пинове на микроконтролеру у већи уређај (попут Ардуино Уно). Овај већи уређај олакшава употребу микроконтролера.

За Ардуино Уно, заштитна плоча вам даје могућност уметања УСБ кабла, напајања, програмирања уређаја и још много тога.

Без преломне плоче, за почетнике би ово био застрашујући задатак. Овај проблем је сам разлог што Ардуино постоји - како би вам било супер лако да научите о хардверу.

Ах, дакле, то је попут Распберри Пи?

Па, не у потпуности. И Ардуино и Распберри Пи су и даље рачунари по дефиницији. Али Распберри Пи се сматра рачунаром са једном плочом. Рачунар са једном плочом је пуни рачунар изграђен на једној плочи.

Ваш лаптоп је такође технички рачунар са једном плочом - само моћан. Распберри Пи је једноставна верзија истог хардвера на вашем лаптопу. Баш као што ваш лаптоп покреће оперативни систем (Виндовс, Мац или Линук), и Распберри Пи покреће Линук оперативни систем.

Сада се вратимо на микроконтролере. Микроконтролери не могу да покрећу оперативни систем. Микроконтролери такође немају исту количину рачунарске снаге или ресурса као већина рачунара са једном плочом.

Микроконтролер ће више пута покретати само један програм - а не пуни оперативни систем. То можемо видети у Ардуино програмима јер им требају само две функције: Setupи loop. Setupтрчаће једном и loopтрајаће неограничено.

Па, шта је микроконтролер?

Микроконтролер је мали рачунар са мало меморије и програмабилном улазно / излазном периферном опремом.

Улази / излази

Као што вероватно знате, све са рачунаром на крају почиње са бинарним (0 или 1).

Улаз значи да ће микроконтролер читати бинарно. Пример улаза могао би бити сензор.

Излаз значи да ће микроконтролер слати бинарно. Пример излаза био би управљање мотором или ЛЕД лампицом.

Зашто су нам потребни микроконтролери?

Па, то су били „рачунари“ пре него што смо дошли на идеју рачунара које данас знате. Микроконтролери су се заглавили јер су неки рачунски задаци невероватно тривијални и захтевају једноставну логику. На пример, пребацивање прекидача или управљање малим компонентама - попут ЛЕД светла - не захтевају исте ресурсе који су нам потребни за свакодневне задатке попут слања е-поште.

Ми их данас користимо јер их њихова мала снага и мало меморије чине јефтинима. Микроконтролери су део разлога због којег је Интернет ствари данас могућ и успешан.

Како да га добијем?

Који ћете микроконтролер желети да добијете зависи од тога који проблем желите да решите. Ако радите нешто једноставно - укључујете и искључујете ствари или читате сензор - готово сваки микроконтролер ће то учинити.

Ако желите да играте игре или имате сложеније идеје, биће вам потребно више рачунарске снаге, па ћете морати да пређете на рачунаре са једном плочом, попут Распберри Пи-а.

Адафруит и Спаркфун имају ТОНЕ комплета и хардвера који су невероватни. Такође можете да користите њихове водиче.

Лосант такође има неколико хладних комплета. Можете сами да направите свој сензор за врата - да бисте били обавештени када врата буду предуго отворена.

Ако немате одређени проблем који желите да решите, само узмите мало хардвера и поиграјте се са њим.

Ево неколико ствари које можете купити за почетак:

1. Плоча која се зове НодеМЦУ.

НодеМЦУ је плоча заснована на микроконтролеру ЕСП8266. Ова плоча је посебна јер је јефтина и омогућава ВиФи. На Амазону ћете потрошити само око 8,79 долара, а на Ебаи-у још мање.

Нису сви микроконтролери омогућени ВиФи. Чињеница да је овај отворен отвара врата бројним пројектима које можете изградити са овим уређајем. На пример, можете прикупити податке и послати их у облак ☁.

2. Требаће вам сензори

Не можете имати хардвер без сензора. Сензори вам пружају могућност откривања околине и света око вас. Такође су одлично средство за учење.

3. Требаће вам жице за даске и кратке џемпере:

Да бисте заједно повезали сензор и микроконтролер, мораћете да их прикључите у маску и да их повежете помоћу жица краткоспојника.

Запамтите: на еБаи-у и АлиЕкпресс-у је све јефтиније. На испоруку ћете морати сачекати неколико недеља

Шта да градим?

Опет - и не могу ово довољно нагласити - много је лакше започети с пројектом на уму. Сада када сте схватили шта је микроконтролер и како га добити, погледајте други поглед на свет око себе. Шта можете да контролишете? Шта можете аутоматизовати? Једном када почнете да одговарате на та питања, наћи ћете пројекат.

Док размишљате о пројектима, Хацкстер је ваш најбољи пријатељ. Хацкстер има гомилу ЕСП8266 пројеката и неколико сјајних Ардуино пројеката:

На пример, можете живети из детињства.

Можете чак и да направите роботе.

Поента је у томе да ти само треба идеја.

Понекад је програмирање стварног света забавније од програмирања виртуелног.

Шта је следеће?

Микроконтролери су само почетак. Имате свет хардвера за истраживање. Хаппи Хацкинг ??

Додатна литература:

Водич за апсолутни почетник за Ардуино

Током божићне паузе од посла желео сам да научим нешто ново. Већ неко време гледам Ардуино и ... форефронт.ио

Тарон Фоквортх је хардверски хакер и програмер Евангелист у Лосант-у. Његов циљ је да преведе технологију да би људи могли да уче, воле и буду надахнути.