Лучшие аналоги Arduino. Как выбрать и купить Arduino начинающему
Платформа Arduino является открытой (Open Source) и крайне популярной. Её производят сотни производителей по всему миру и далеко не всегда легально и качественно.
Arduino, xDuino или подделка?
Оригинальный производитель
Плата Arduino была разработана компанией, которую основал итальянец Массимо Банци. До сих пор настоящие Arduino производятся только в Италии (Торино) и в США (Нью-Йорк). Платы можно купить либо в итальянском магазине , либо у официальных дистрибьюторов, перечень которых опубликован на этом сайте. Только такие платы имеют право называться «Arduino» и являются оригинальными.
Сторонние производители xDuino
Политика компании Arduino не запрещает сторонним производителям выпускать свои совместимые платы. Единственное ограничение — такие платы не должны называться «Arduino», так как это зарегистрированный товарный знак. При этом допустимо использовать в названиях окончание «duino», поэтому эти платы часто обозначают как xDuino. Многие крупные официальные дистрибьюторы Arduino производят и продают свои xDuino-платы. Например: Redboard от компании Sparkfun, DFRduino от DFRobot, Seeeduino от Seeed Studio и т.д.
Такие платы чаще всего ничем не хуже оригинальных и стоят дешевле. Сторонние производители отвечают за их качество собственным именем, поэтому делают хорошие платы.
Амперка — официальный дистрибьютор плат Arduino. Также мы занимаемся производством собственных железок, среди которых есть и xDuino-платы:
- Iskra Neo — аналог Arduino Leonardo
- Iskra Mini — аналог Arduino Mini
Нелегальные производства
Популярность бренда Arduino подталкивает многих производить эти платы и незаконно печатать на них название «Arduino» и «Made in Italy». Такие производители заявляют, что продают оригинальные платы, но это всего лишь подделка, контрафакт.
Качество таких плат низкое, делаются они преимущественно в Китае, а установить истинных производителей невозможно, так как они скрываются за именем Arduino. Таких производств много, они открываются и закрываются, главная их цель — сделать плату и втюхать, используя в качестве козыря низкую цену.
Что выбрать?
Оригинальная Arduino
Вы станете обладателем аутентичной итальянской платы
Можете быть уверенным в качестве сборки
Нет проблем с совместимостью и драйверами
Цена выше, чем у сторонних производителей
xDuino
Хорошее качество, за которое производитель отвечает репутацией
Нет проблем с совместимостью и драйверами
Цена ниже, чем на оригинальную итальянскую плату
Нельзя похвастаться тем, что у вас итальянская Arduino
Подделки
Из всех вариантов, самая низкая цена
Покупка контрафакта — лотерея: качество может быть каким угодно.
Собираются из дешёвых и пиратских компонентов, поэтому часто встречаются проблемы с подключением и драйверами. Может быстро выйти из строя.
Бывают случаи блокировки чипов на аппаратном уровне со стороны операционной системы (защита от пиратства).
Как отличить оригинальную Arduino от подделки?
Многие продавцы в России торгуют контрафактом. Хуже того, некоторые продают их по цене оригинала, что вовсе сбивает с толку.
Если вы только собираетесь купить Arduino:
- Прямо спросите у продавца: «У вас оригинальная Arduino или китайская реплика?». В большей части случаев вам ответят честно.
- Проверьте, есть ли магазин, в котором вы решили купить Arduino, в перечне официальных дистрибьюторов . Если нет, то скорее всего он продаёт китайские клоны.
- Обратите внимание на цену. Оригинальная Arduino Uno стоит в официальном магазине 20€. Дешевле их продавать нельзя по условиям договора.
Если вы уже купили Arduino, обратите внимание на характерные отличия.
Поставка — в фирменной коробочке
Оригинальные Arduino (слева) поставляются в фирменных картонных коробочках. Внутри: плата, наклейки, аннотация и защитная пластиковая подложка под плату. Китайские подделки чаще всего поставляются в простом пластиковом пакете (справа).
Цвет — бирюзовый
Для производства плат итальянцы используют специальный микс из масок нескольких цветов — получается бирюзовый оттенок, который сложно передать даже на фотографиях. Нелегальные производители обычно не заморачиваются и используют стоковую тёмно-синюю маску.
На колодках — гравировка
На оригинальных платах вы увидите дублирующие подписи к контактом прямо на пластиковых колодках (слева). Нелегалы для экономии этим не утруждаются (справа).
Шрифты — чёткие, шелкография аккуратная
На оригинальных платах используется специальный шрифт, который похож на естественный печатный (слева). Такого шрифта нет из коробки в программах для подготовки производства, поэтому у недобросовестных китайцев вместо него обычно используется штатный «чертёжный шрифт» (справа).
Обратная сторона текущей ревизии Arduino Uno выглядит так.
Качество и точность оборудования, на котором делаются платы, у подпольщиков обычно ниже, поэтому мелкий текст и тонкие линии часто замыливаются, слипаются, размазываются.
Выбирайте оригинальные итальянские Arduino или xDuino-платы от производителей с именем, например, наши Iskra Neo или Iskra Mini . С ними вы оградите себя от неприятных сюрпризов и траты времени впустую.
Оригинальный Arduino был разработан для одной специфической задачи, и справился с этой задачей в совершенстве. С успехом первой оригинальной платы Arduino, компания решила создать больше проектов, некоторые из них для очень специфических задач. Кроме того, поскольку оригинальный дизайн Arduino был под открытой лицензией, несколько компаний и частных лиц разработали свои собственные Arduino совместимые платы расширений, или следуя принципам открытого исходного кода, предложили свои изменения в Arduino. Arduino начал программу сертификации для обеспечения совместимости с бордами, которые используют различные процессоры, и Intel Galileo был первым, кто получил подобный сертификат. Любой может сделать свой собственный Arduino-совместимый прибор, но наименование и логотип Arduino зарезервирован как торговая марка. Таким образом, вы найдете множество плат с именами, заканчивающимися на "uino", подразумевающие совместимость.
Arduino сделал дизайн платы с открытым исходным кодом, но они по-прежнему производят платы самостоятельно. Эти платы известны как официальные. Другие компании также делают Arduino совместимые платы.
Arduino Uno
является стандартной платой Arduino и возможно наиболее распространенной. Она основана на чипе Atmel ATmega328, имеющем на борту 32 КБ флэш-памяти, 2 Кб SRAM и 1 Кбайт EEPROM памяти. На периферие имеет 14 дискретных (цифровых) каналов ввода / вывода и 6 аналоговых каналов ввода / вывода, это очень разносторонне-полезные девайсы, позволяющие перекрывать большинство любительских задач в области микроконтроллерной техники. Чип ATmega16u2 на борту управляет последовательной связью. Данная плата контроллера является одной из самых дешовых и наиболее часто используемых. При планировании нового проекта, если вы незнакомы, с платформой Arduino, советую начать с Uno.
Arduino Leonardo
Платформа немного отличается от Uno. На основе ATmega32u4, этот микроконтроллер имеет расширенные возможности USB и, следовательно, не требует отдельного микрочипа для последовательной связи по USB, как Uno. Это означает меньшую стоимость; меньше микросхем - дешевле решение. Это также означает, что разработчик может использовать микроконтроллер в качестве родного устройства USB, увеличивается гибкость при коммуникации с компьютером. Леонардо может эффективно эмулировать клавиатуру и мышь через USB HID.
Arduino Ethernet
Платформа Arduino Ethernet на основе ATmega 328, взятая с Uno , может подключаться к сети Ethernet ,функциональность необходимая во множестве проектов. Физически, платформа Arduino Ethernet имеет те же14-дискретных входов / выходов, как Arduino Уно, с темисключением, что 4 используются для управления модулем Ethernet и встроенным считывателем микро- SD карт, ограничиваяколичество доступных выводов.
Интересноотметить, что Arduino Ethernet имеет дополнительный модуль POE (Power Over Ethernet ). Эта опция позволяет Arduino Ethernet питаться непосредственно от сети Ethernet , без необходимости использования внешнегоисточника питания при условии, что питание POE подключено на другом конце кабеля Ethernet . Без POE Arduino должен быть запитан с помощью внешнего источника питания.
Еще одно отличиеот других плат Arduino - это отсутствие разъема USB . Потому что довольно много места занято разъемом Ethernet , зато устройство поддерживает коммуникации черезобычные выводы.
Arduino Mega 2560
лиш немного длиннее, чем Arduino Uno, но она имеет значительно больше каналов ввода - вывода. Она имеет в общей сложности 54 цифровых линий ввода / вывода и 16 аналоговых входов. Она также имеет большое количество флэш-памяти: 256 КБ, что позволяет хранить большие программы, чем Uno. Она также имеет немалую SRAM и EEPROM: 8 КБ и 4 КБ, соответственно. Она также имеет 4 аппаратных UART порта, что делает ее идеальной платформой для коммуникаций с несколькими устройствами параллельно.
Платы Arduino Mega используются там, где необходимо большое количество входов и выходов.
Arduino Mini
Платформа Arduino Mini это крошечное устройство, используемое в проектах, требующих максимальной экономии места. Она содержит 14 цифровых входов / выходов и 4 аналоговых входных контакта. (Еще четыре доступны, но не выведены.) Устройство настолько миниатюризировано, что не имеет ни USB-разъема, ни регулятора мощности ни даже гребёнки для подключения периферии. Программирование осуществляется с помощью внешнего USB или RS232 через TTL последовательный адаптер.
Arduino Micro
полностью соответствует своему названию; это одна из самых маленьких плат из линейки Arduino. Несмотря на свой небольшой размер, она все же имеет большое количество входных и выходных выводов; она имеет 20 цифровых каналов ввода / вывода, из которых 7 могут быть использованы как выходы ШИМ. Она также имеет 12 аналоговых входов. Микро не спроектирована, для наращивания подсоединенными шилдами, но у её такое расположение выводов гребенок, что её удобно размещать непосредственно на макетной плате.
Arduino Due
Контроллер Arduino Due отличается от всех Arduino тем, что он спроецирован не на базе AVR, а на чипе Atmel SAM3X8E архитектуры ARM Cortex-M3. Этот передовой микроконтроллер работает на частоте 84 МГц и является полноценным 32-разрядным устройтвом. Он имеет большое количество дискретных и аналоговых входов / выходов: 54 цифровых канала (12, из которых могут быть использованы в качестве ШИМ) и 12 аналоговых входов. На плате предусмотрены 4 UART, порт SPI, интерфейс Twin-Wire, а так же включает в себя порт JTAG.
Платформа Arduino Due имеет более высокие требования пи питанию и питается от 3,3 В. Будьте осторожны, чтобы не подать 5 В на любой из выводов: в противном случае, вы можете спалить плату. При выборе шилда расширения для Due, убедитесь, что он поддерживает питание 3.3 В.
Arduino Due невероятно мощный Arduino. Due имеет на борту 512 КБ флэш-памяти и в суммарно 96 КБ SRAM. Он может обрабатывать крупнейшие программы на высокой скорости. Если вам нужны мощные вычислительные процессы, то эта Ардуина для вас.
LilyPad Arduino
LilyPad Arduino - довольно интересное устройство. Оно выпадает из привычных стереотипов об обычном Arduino, потому что имеет не прямоугольную, а круглую форму. Во-вторых, оно не поддерживает механические соединения с шилдами. Оно предназначено для, небольших автономных устройство. Круглая форма продиктовала то, что разъемы равномерно распределены по окружности, и его небольшой размер (2 дюйма в диаметре) делает его идеальным для переносных устройств. Это устройство легко спрятать, и несколько производителей разработали устройства, специально для LilyPad: экраны, датчики света, даже коробки для батарей питания, которые могут быть зашиты в ткань. Для того, чтобы сделать LilyPad как можно меньше и как можно легче, на сколько возможно, были принесены некоторые жертвы. У LilyPad нет регулятора напряжения на борту, так что ему для питания будет необходимо обеспечить по крайней мере 2,7 вольт, и не более 5,5 вольт; в противном случае, будет пшик.
Arduino Pro
Контроллер Arduino Pro заявлен в двух версиях, на основе ATmega168 и ATmega328. Версия 168 работает на 3,3 В с тактовой частотой 8 МГц, а версия 328 работает на 5 В и частоте 16 МГц. Обе версии имеют 14 цифровых входов / выходов и 6 аналоговых входов. Контроллер имеет разъем питания батареи JST, переключатель для выбора между режимами питания, и пространство, отведенное для модуля питания, при необходимости. На плате нет порта USB, но вместо него используется кабель FTDI для программирования.
Arduino Pro отличается от большинства других Arduino тем, что являясь отдельной самостоятельной макетной платой, он также может быть использован для расширения функционала других контроллеров в качестве шилда. Он выпускается без портов и привычных гребёнок. Все цифровые и аналоговые входы и выходы расположены по краям платы, сохраняя стандартное для Ардуино расположение отверстий, готовых к припаиванию гребенок или проводов, по необходимости. Вместо использования для прототипирования новых проектов, Arduino Pro больше направлен на окончательный монтаж в готовой продукции. Arduino Pro не разрабатывался самим Arduino, а был разработан и запущен в производство фирмой SparkFun Electronics.
Arduino Robot
Arduino Robot, это попросту говоря, Arduino на колесах. В его состав входят две платы контроллеров - один управляет двигателями на борту, а другой обрабатывает сигналы датчиков. Управляющий контроллер дает команды плате управления двигателями о том, что делать.
Управляющая плата контролируется чипом ATmega32u4, с 32 КБ флэш, 2,5 КБ SRAM и 1 Кбайт EEPROM памяти. Она также имеет внешнее I2C EEPROM устройство, обеспечивая больше места для хранения информации. На борту есть компас, динамик, три светодиода, клавиатура на пять кнопок и ЖК-экран. Она также имеет три вывода под пайку для внешнего I2C устройства. Она также имеет отдельные каналы ввода / вывода, с пятью цифровыми входами / выходами, шестью ШИМ и четырьмя аналоговыми входами. Оставлено место для восьми аналоговых входов (для датчиков расстояния, ультразвуковых датчиков или других) и шести дискретных входов / выходов для других устройств (четыре из которых могут быть использованы для аналогового входа).
Плата двигателей полностью независима, основана на ATmega32u4, тоесть на том же чипе что и плата управления. Плата двигателей имеет в своем составе два двигателя с колесами, запитанных отдельно, пять ИК датчиков, I2C и SPI порты. Она также содержит батарейный блок, в который вставляется четыре аккумуляторные батареи типа АА, а так же содержит гнездо для подзарядки аккумуляторов на борту. Плата может быть также запитана от разъема USB, но в этой конфигурации, из каких-то соображений безопасности, двигатели при этом отключаются.
Arduino Esplora
Arduino Esplora это довольно странное устройство. Большинство плат Arduino предназначены для стационарного размещения на столе или в щите, но Esplora предназначен для держания руками. Основан ATmega32u4, геометрически не совместим с шилдами и не имеет на борту контактов для входов и выходов. Вместо этого, он выглядит и ощущается в руках как геймпад; у него есть курсор под большой палец в виде четырех дискретных кнопок, один аналоговый джойстик, а так же линейный потенциометр. В качестве обратной связи предусмотрены зуммер и трехцветный светодиод. Esplora также имеет следующие датчики: она имеет на борту микрофон, датчик температуры, разъем для подключения ЖК-экрана и трех-осевой акселерометр. У Esplora 32 Кб флэш памяти; 4 Кб используются загрузчиком. Так же имеется 2,5 Кб SRAM и 1 Кбайт EEPROM памяти. Для совместимости Esplora c другими контроллерами, предусмотрены 4 разъёма TinkerKit: с двумя входами и двумя выходами.
Платформа Arduino Yun базируется на чипе ATmega32u4, но он также имеет Atheros AR9331 на одной плате. Процессор Atheros имеет полный дистрибутив Linux, на основе OpenWRT, операционной системы распространенной в беспроводных маршрутизаторах на Linux. Плата Arduino Yun имеет встроенный Ethernet и WiFi, а также слот для micro-SD. Юн отличается от других Arduino и шилдов тем, что у него серьезная сетевая функциональность; Arduino может посылать команды в OpenWRT, и дальше продолжать обработку своего скетча. Оба процессора работают самостоятельно, существующая библиотека обмена данными облегчает коммуникацию между двумя процессорами.
Arduino Tre
Arduino Tre только планируется запустить в производство но обещает стать феноменальным монстром в сфере любительских контроллеров. До этого момента, самым быстрым Arduino был Due, на основе ARM-совместимого микроконтроллера. Tre, созданный Arduino и BeagleBoard, сочетает в себе мощность полного компьютера с гибкостью каналов ввода / вывода платформ Arduino. Tre будет иметь процессор класса Cortex-A8 под названием Sitara AM335X, работающий на частоте 1 ГГц. Этот процессор имеет доступ к 512 Мб оперативной памяти и имеет HDMI порт способный отображать Full HD (1920 х 1080). Вся эта мощь сопряжена с интерфейсом разработчика с помощью Atmel ATmega32u4 используя среду программирования Arduino, столь полюбившуюся фанатам.
Arduino Zero
Arduino Zero это новый Arduino на чипе Atmel SAM D21 микроконтроллера. У него 256 Кб флэш-памяти, 32 Кб оперативной памяти, и работает он на частоте 48 МГц. Arduino Zero предназначен для удовлетворения будущих потребностей сообщества разработчиков, предлагая дизайн, который одновременно является мощным, надежным, и достаточно гибким, который будет востребован в робототехнике и переносных проектах.
Arduino – самая популярная платформа любительской и образовательной робототехники. Какую плату или набор Arduino купить начинающему? Как купить Arduino дешево? Чем аналоги Arduino отличается от оригинальной платы? Ответы в нашем обзоре.
Arduino или чтототам-duino
Благодаря открытости Arduino , ее устройство известно и допускает свободную модификацию. Поэтому любой производитель плат может выпускать аналог платы Arduino , вносить изменения в саму плату, не говоря уже о свободной комплектации наборов (kits).
Поскольку Arduino – это бренд производителя, аналоги имеют другие, но обычно созвучные с Arduino названия – Freduino, Freeduino, DCcduino, Xdruino, Funduino , Robotale и множество других. Более того, бренд вообще может быть не указан, а будет присутствовать надпись типаfor Arduino . Оригинальные Arduino производятся в Италии, большинство аналогов – в Китае. Есть и российские разработки.
Визуально большинство этих плат выглядит одинаково (на Arduino присутствует фирменный логотип) и даже имеют одинаковый синий цвет (исключения есть, но немного, Funduino, например, красного цвета). Также платы-аналоги Arduino обычно в своем названии имеют такие же приставки, как и сама Arduino, например, DCcduino UNO соответствует Arduino UNO (что такое UNO – ниже).
Безымянный аналог Arduino UNO
Аналоги обычно не уступают по качеству, зато сильно выигрывают в цене (об этом ниже).
Все инструкции, все методические разработки, уроки и т.п., ориентированные на Arduino, в полной мере подходят и для аналогов. Поэтому, если имидж для вас ничто, то смело берите другие -duinы!
Arduino Starter Kit
Производитель рекомендует начинать изучение Arduino с набораArduino Starter Kit . Этот комплект содержит плату и другие электронные компоненты, необходимые для начального изучения Arduino: светодиоды, резисторы, сервопривод, мотор, кнопку, жидкокристаллический экран, пьезоэлемент, датчики и прочее.
Чтобы купить Arduino Starter Kit у официального производителя , придется заплатить около 80 евро.
Аналоги значительно выигрывают в цене при схожей комплектации. Самые низкие цены на них в китайских интернет-магазинах. Сравнивая цены на наборы, конечно нужно учитывать и их состав. Так, Starter Kit for Arduino с платой DCcduino на сайте AliExpress стоит чуть менее $34 – комплектация похожа на оригинальную. Несколько меньшая комплектация у Starter Kit for Arduino с платой Robotale на сайте DealExtreme cтоит $28. Доставка в Россию бесплатная на обоих сайтах.
Практически любой из таких наборов содержит необходимый минимум для начинающих и подходит для освоения наших уроков Arduino для начинающих (в небольших наборах часто нет фоторезистора).
У меня самого случилась интересная история. Я заказывал в DX такой набор – как видно на фото там идет неоригинальная Arduino, а пришел вполне итальянский Arduino! Мелочь, а приятно.
Покупка готового Arduino-робота как начало обучения
О покупке готовых роботов как способе первоначального знакомства с Arduino мы уже писали . В продаже имеется огромное множество таких наборов на основе Arduino. Детям младшего возраста, такой способ знакомства с Arduino предпочтительней, так как это готовая игрушка, в которую можно поиграть, а затем разобрать и использовать плату Arduino и другие компоненты в обучении.
Конечно в составе готового робота может не оказаться всех деталей, требуемых в уроках для начинающих , но все недостающее можно купить отдельно. Простые DIY-компоненты, такие как светодиоды и резисторы, можно купить в любом магазине радиодеталей.
На фото популярный Arduino-робот - , стоимостью менее 100$.
Выбор модификации Arduino для начинающего
На официальном сайте производителя Arduino представлены 20 модификаций Arduino платы. Среди них Arduino Uno, Arduino Due, Arduino Leonardo и другие.
Arduino UNO и аналоги
Имеет наибольшую популярность, обычно входит в состав вышеописанных наборов (kits) и, пожалуй, ее можно назвать стандартной Arduino-платой. Это одна из самых дешевых Arduino-плат.
На официальном сайте Arduino UNO можно купить за 20 евро + доставка. В крупных российских интернет-магазинах, в том числе и у официальных дистрибьюторов, она продается по 1150-1300 рублей. Обычно в Москве и Санкт-Петербурге вы можете забрать самовывозом, а в другие регионы придется платить еще и за доставку. Выходит дороговато.
Оригинальную Arduino UNO также можно купить в китайских магазинах, но надо внимательно смотреть на описания и фотографию (в текстах описаний не всегда это явно видно). Впрочем, описания иногда бывают ошибочны (как я уже написал выше). Цена, конечно, получается ниже, чем в российских магазинах.
Как и в случае с kitовыми наборами, очень дешево можно купить аналоги Arduino. Например, практически идентичный аналог DCcduino UNO на dx.com стоит менее $10, а наaliexpress вообще $5,50!
Другие модификации Arduino плат
Давайте рассмотрим, какие из плат удобны начинающему для знакомства с основами электроники.
Пойдем методом исключения.
Сразу отказываемся от 4 модификаций платы Lilly Pad – они предназначены для “электронного текстиля” – вшивание светодиодов в одежду и т. д. Позже мы напишем о них.
Arduino Lilly Pad
Если вы не планируете делать готовых роботов, то есть будете часто закачивать программы на плату, гораздо целесообразней использовать платы с USB-портом – их удобнее подключать к компьютеру.
USB-порта НЕ имеют платы: Arduino Mini, Pro, Pro Mini.
Если вы хотите познакомиться с основами электроники, вам не очень подойдут “навороченные” платы: Esplora, BT, Ethernet, Tre, Yun, Robot .
Остаются UNO, Leonardo, Due, Micro, Mega ADK, Mega 2560, Nano, Fio.
Если для расширения платы вы будете вставлять Shield’ы (в их виде выполняются драйвера моторов, платы с дополнительными разъемами и т. д.) – надо учесть, что они имеют стандартный формат, которым не обладают Micro и Fio.
Надо сказать, что нестандартным размером обладает и Arduino Nano, но зато ее легко вставить в Breadboard – ее ножки находятся на нижней стороне платы.
Сравним цены оставшихся плат на Arduino Store:
- UNO – 20 евро,
- Leonardo – 18 евро,
- Due – 36 евро,
- Mega 2560 – 29 евро,
- Mega ADK – 44 евро,
- Nano – 33 евро.
В упомянутых китайских магазинах можно найти аналоги по значительно низкой цене.
Arduino часто называют одноплатным компьютером. И именно с выбором компьютера начинающему лучше всего сравнить выбор платы Arduino.
Платы отличаются:
- микроконтроллером и частотой его работы (ATmega328 – 16 мГц, ATmega32u4 – 16 мГц, ATmega2560 – 16 мГц и другие),
- входным и выходным напряжением на плату,
- количеством аналоговых входов и выходов,
- количеством цифровых портов, в том числе поддерживающих ШИМ,
- объемом флэш-памяти.
Количество портов на плате определяет максимальное количество, подключаемых к ней устройств (датчики, моторы и т.п.), а объем флэш-памяти ограничивает длину загружаемой в нее программы. 14 цифровых портов, в т.ч. 6 с ШИМ, 6 аналоговых входов, 32 KB Flash-память, USB-порт типа B.
Arduino Due: микроконтроллер AT91SAM3X8E, 54 цифровых порта, в т.ч. 12 с ШИМ, 12 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода, 512 KB Flash-память, 2 MicroUSB порта.
Arduino Leonardo: микроконтроллер ATmega32u4, 20 цифровых портов, в т.ч. 7 с ШИМ, 12 аналоговых входов, 32 KB Flash-память, MicroUSB порт.
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.
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 тематическом блоге уже было несколько статей по поводу выбора первого микроконтроллера и начала работы с ним. Не менее интересны были и комментарии к таким статьям. Одна из мыслей, которая несколько раз поднималась там - это что не все, кто имеют интерес к МК, приходят к ним от транзисторов. Некоторые (дай бог, чтобы побольше), приходят к ним со стороны (прикладного) программирования. Рекомендовать таким людям брать в руки паяльник - не разумно, у них и так есть вещи , которые они могут «попаять». Так мы приходим к слову «Arduino», которое уже многие слышали. Среди бывалых с паяльниками существует - Arduino это платка на AVR для ленивых. Так ли это? Эта статья - попытка наглядно показать, что Arduino - это не про AVR и не про лень, Arduino - это архитектурно-независимая электронно-механическая платформа совместимых компонентов, по (относительной) значимости не менее важная, чем (в свое время) IBM S/360, IBM PC или USB.
AVR живее всех живых
Дойдя до второй части обзора, читатель увидит, что Arduino-совместимые платы на современных мощных 32-битных контроллерах стоят не много больше, а иногда даже меньше, чем на оригинальной AVR архитектуре. И все же сначала AVR. Почему? Потому что мэтры говорят, что рано или поздно захочется собрать свое устройство. И я им верю. Верю, что однажды я возьму 8-ногий ATtiny в DIP корпусе, засуну его в картонку и включу паяльник. И я буду знать, что делать дальше - ведь я уже все отпрототипировал на Arduino AVR.Arduino Duemilanove
Это предпоследняя версия официальной Arduino, и большинство совместимых плат, которые сейчас присутствуют на рынке, основано именно на схемотехнике Duemilanove. Она включает микроконтроллер ATmega 328 (в прошлом десятилетии (читай: до 2010г) ставили и ATmega 168) и USB-Serial преобразователь FTDI FT232RL. $25
Arduino Uno
Текущая версия официальной Arduino. Пока на рынке мало альтернативных реализаций, но они начинают появляться, одна включена в этот обзор. Основное отличие от Duemilanove - замена популярного, а значит, не по начинке дорого, чипа FT232RL на… ATmega8U2. Да-да, в Uno фактически два микроконтроллера AVR, причем один - с аппаратным USB. Почему два, почему не поставить один? Вопрос совместимости, дружественности для новичков и для собственных разработок. Микроконтроллеры с аппаратным USB судя по всему есть только в SMD корпусах, поэтому использовать такой в своих разработках или заменить вышедший из строя на плате будет нелегко. Поэтому лучше использовать старый-добрый ATmega328 в DIP-панельке, а ATmega8U2 оставить на будущее. Судя по тому, как уверенно Uno завоевывает позиции - на ближайшее будущее. $30Iteaduino
Существует множество клонов Arduino Duemilanove, которые копируют ее фактически один в один. Но мы ждем от конкуренции прогресса и улучшения, а не простого «передирания», дозволенного открытой лицензией. Iteaduino - хороший пример, когда разработчики «сделали свое домашнее задание». Многие электронные компоненты требуют питания 3.3в, что требует дополнительного сопряжения уровней при работе с классическим Arduino. Iteaduino же позволяет запитать плату 3.3в или 5в на выбор (переключателем на плате). «Соль» применения Arduino конечно же в подключении внешних устройств ввода-вывода, и для простых устройств сложился де-факто стандарт интерфейса GVS (Ground-Voltage-Signal). Для приятного (без паутины проводов) подключения таких устройств к классическому Arduino придется докупать шилд, а в Iteaduino соответствующие разъемы есть прямо на плате. Кроме того, улучшена эргономика - в оригинальном Arduino при надетом шилде нельзя добраться до кнопки Reset (поэтому многие шилды дублируют ее) и плохо виден светодиод, а в Iteaduino они размещены на краю платы с возможностью доступа. $25
Seeeduino Stalker v2
Благодаря стандарту Arduino можно создавать не только платы общего назначения, но и специализированные платы, которые все также будут легко расширяться существующими компонентами. Одна из идеальных применений для Arduino - разработка автономных беспроводных узлов-агентов распределенной системы контроля и управления. Платы Seeeduino Stalker разработаны именно для такого применения. В версии 2 на плате установлен контроллер зарядки литиевого аккумулятора с возможностью подключения солнечной панели, часы реального времени (RTC) с питанием от супер-конденсатора, microSD-слот, сокет *Bee (в оригинале XBee для протокола ZigBee, но уже есть BTBee в том же формфакторе) и разъемы I2C. $39Ruggeduino
Вы начинающий, любите переплюсовывать питание и хвататься за оголенные GPIO наэлектризованными руками? Или подключаете датчики проводами по 20 метров, а иногда вокруг бьют молнии? Или используете Arduino в производственных целях, где требования по защите и надежности повыше? Ruggeduino поможет вам, одного взгляда на него будет достаточно, чтобы проникнуться уважением и понять, что это настоящий индустриальный Arduino. $40
RoMeo All-in-one
Плата для роботостроения, содержит на плате множество интерфейсных разъемов, драйвер двигателя, кнопки. $36CraftDuino
Российский вариант Arduino с улучшенной эргономикой (доступ к светодиодам и Reset) и возможностями: на плате присутствует разъем для всех выводов чипа FT232, что позволяет использовать его для bitbang-приложений (программатор различных МК, JTAG и т.п.), и возможность допаять дополнительные выводы для установки CraftDuino на беспаечную макетную плату (breadboard). $30
Быстрее, выше, сильнее
Итак, мы выросли из AVR, но все наши шилды, сенсоры, сервы с нами. И мы не заставим их пропадать, ведь они для Arduino, а не для AVR. Мы также и дальше не будем поддаваться стереотипам, что есть только какой-то ARM, и какой-то Cortex. Все много интереснее!ChipKIT Uno32
Каждый студент , что AVR - это хорошо, а PIC - это плохо. Однако, не стоит это распространять на все семейства МК. PIC32 - вполне нормальный процессор с архитектурой MIPS. А MIPS - одна из лидирующих RISC-архитектур. По сравнению с ARM у нее есть одно достоинство - она не столь медиа-популяризирована, поэтому лицензионные отчисления за MIPS меньше, а процессоры в среднем - дешевле, и лидируют в отельных рыночных сегментах, таких как раутеры. Например, Arduino-несовместимая плата в корпусе, с Ethernet, WiFi и USB-хостом стоит менее $50 даже в этой стране, ARM"у такое и не снилось. Но сейчас мы рассматриваем Arduino совместимые, и ChipKIT не заставит скучать при частоте 80МГц. 20EUR
Netduino
Cortex снова подождет. На сцене - классика ARM, ядро ARM7, в лице чипа от любимого вендора AT91SAM7X512-AU. На своих 48МГц он даже щелкает.NET Micro Framework! $35
