Существует множество популярных микроконтроллеров, которые широко используются в хобби-электронике. Давайте по порядку
Что такое микроконтроллер
Микроконтроллер (Microcontroller, MCU) — это интегральная микросхема, которая объединяет в себе функциональность центрального процессора (CPU), памяти, периферийных интерфейсов и других функциональных блоков в одном компактном устройстве. Они предназначены для управления устройствами и системами, где требуется контроль над многими различными аспектами работы системы, например, в автоматизированных системах управления, устройствах IoT (интернета вещей), бытовой электронике, автомобилях, промышленности, медицине и других областях.
Микроконтроллеры обычно работают на низкой частоте и используются для выполнения задач с малым объемом данных и ограниченными вычислительными ресурсами. Они также имеют низкое энергопотребление и могут работать от батарей и других источников питания с низким напряжением.
Поскольку микроконтроллеры могут интегрировать в себя множество функций на одном чипе, они являются компактными и недорогими устройствами. Благодаря этому, микроконтроллеры широко используются в различных электронных системах, в том числе в устройствах бытовой техники, управлении промышленными процессами, автомобильной электронике и других областях.
Популярные микроконтроллеры
Небольшой список наиболее популярных:
- Arduino — открытая платформа, которая использует микроконтроллеры AVR от компании Atmel.
- ESP8266 — миниатюрный WiFi-модуль с встроенным микроконтроллером от компании Espressif.
- ESP32 — микроконтроллер с поддержкой WiFi и Bluetooth от компании Espressif.
- STM32 — семейство микроконтроллеров от компании STMicroelectronics.
- PIC — семейство микроконтроллеров от компании Microchip.
- Raspberry Pi — мини-компьютер, который использует различные процессоры ARM.
- Orange Pi — семейство мини-компьютеров на базе процессоров ARM. Являются прямыми аналогами Raspberry Pi
Эти микроконтроллеры имеют широкую поддержку в сообществе хобби-электроники, имеют обширную документацию, и доступны во многих магазинах электронных компонентов. Большинство из них имеют доступную стоимость и легко доступны для начинающих пользователей. Последние два представителя не совсем микроконтроллеры — это уже мини компьютеры, но они также активно используются в хобби электронике, поделках, системах автоматизации
Arduino
Arduino — это семейство микроконтроллеров с открытым исходным кодом, которые широко используются в хобби-электронике и прототипировании проектов. Они основаны на различных микроконтроллерах от Atmel (сейчас Microchip Technology) и используют простой язык программирования на основе C++.
Arduino платы имеют относительно простую архитектуру, которая включает в себя микроконтроллер, память, интерфейсы ввода/вывода и программатор, который позволяет загружать программы на плату через USB-порт. Они также имеют широкую линейку дополнительных модулей, таких как сенсоры, акселерометры, гироскопы, GPS-модули, дисплеи и т.д., которые могут быть легко подключены к плате для расширения ее функциональности.
Arduino-платы имеют простой интерфейс программирования и широкую базу пользователей, что делает их популярными в хобби-электронике и для обучения программированию и электронике. Кроме того, Arduino-платы и соответствующий софтверный пакет могут быть загружены бесплатно с официального сайта Arduino.
ESP8266
ESP8266 — это небольшой микроконтроллер с Wi-Fi-модулем, который позволяет устройствам с подключением Wi-Fi становиться частью интернета вещей (IoT). Он был выпущен в 2014 году китайской компанией Espressif Systems и с тех пор стал очень популярным среди хобби-разработчиков благодаря своей компактности, низкой стоимости и простоте в использовании.
ESP8266 оснащен процессором Tensilica L106, оперативной памятью и Wi-Fi-модулем, который поддерживает стандарты Wi-Fi 802.11 b/g/n. Он может быть использован для создания различных устройств IoT, таких как сенсоры, умные дома, устройства для автоматизации домашней электроники и т.д.
ESP8266 имеет простой интерфейс программирования и может быть программирован на языке Arduino IDE или любом другом языке, поддерживающем взаимодействие с последовательным портом. Он также поддерживает различные протоколы связи, такие как TCP/IP, HTTP и MQTT, что делает его полезным для обмена данными через Интернет.
ESP8266 — это недорогой и удобный микроконтроллер, который отлично подходит для создания различных устройств IoT в домашних условиях или в рамках проектов хобби-электроники.
ESP32
ESP32 — это микроконтроллер с Wi-Fi и Bluetooth-модулем, разработанный китайской компанией Espressif Systems. Он является улучшенной версией ESP8266 и предлагает более широкий диапазон возможностей для разработки IoT-устройств.
ESP32 оснащен двумя ядрами процессора Xtensa LX6 с частотой до 240 МГц, 512 Кбайт оперативной памяти, Wi-Fi-модулем, Bluetooth-модулем, 12-битным аналого-цифровым преобразователем, 2-мя аналоговыми входами и выходами, а также 34 цифровыми входами и выходами.
ESP32 поддерживает различные протоколы связи, такие как Wi-Fi, Bluetooth, BLE (Bluetooth Low Energy), CAN (Controller Area Network), Ethernet и другие, что делает его очень удобным для разработки устройств IoT с различными потребностями связи. Он также может быть программирован с помощью Arduino IDE или любого другого языка программирования.
ESP32 — это мощный и гибкий микроконтроллер, который может использоваться для разработки различных устройств IoT, таких как сенсоры, умные дома, роботы и т.д. Он предлагает больше возможностей, чем ESP8266, но при этом остается доступным для использования в хобби-проектах и домашней электронике.
STM32
STM32 — это семейство микроконтроллеров, разработанных компанией STMicroelectronics. Они оснащены ядром ARM Cortex-M и предназначены для различных применений, от управления приводами до IoT-устройств.
STM32 предлагает различные конфигурации, включая различные размеры памяти, скорости тактовой частоты, наличие различных периферийных устройств и т.д. Они также могут быть программированы на различных языках программирования, включая C, C++, Python и другие.
STM32 поддерживает множество интерфейсов связи, таких как USB, UART, SPI, I2C и другие, что делает его удобным для подключения к различным устройствам. Он также имеет интегрированные функции защиты и диагностики, что обеспечивает надежную работу устройств.
STM32 — это популярный выбор для профессионалов и энтузиастов, которые занимаются разработкой встраиваемых систем. Он может использоваться для широкого спектра приложений, включая автомобильную электронику, медицинское оборудование, бытовую технику и многое другое.
PIC
Микроконтроллеры PIC — это семейство микроконтроллеров, разработанных компанией Microchip Technology. Они предназначены для широкого спектра приложений и доступны в различных конфигурациях, включая различные размеры памяти, наличие периферийных устройств и скорости тактовой частоты.
Одним из основных преимуществ микроконтроллеров PIC является простота их использования благодаря простой архитектуре и небольшому количеству инструкций. Они также имеют множество периферийных устройств, таких как UART, SPI, I2C, ADC, PWM и другие, что делает их удобными для использования в различных приложениях.
Микроконтроллеры PIC также обладают высокой производительностью, низким энергопотреблением и высокой надежностью. Они могут использоваться в различных областях, таких как промышленность, автомобильная электроника, медицинское оборудование, бытовая техника и многое другое.
Raspberry Pi
Raspberry Pi — это серия мини-компьютеров, разработанных фондом Raspberry Pi Foundation с целью обучения основам компьютерной науки и электроники. Они работают на базе ARM-процессоров и имеют небольшой размер и низкую стоимость.
Основные компоненты Raspberry Pi включают в себя процессор, оперативную память, порты USB, Ethernet и HDMI, а также слот для карт памяти. Они также имеют различные интерфейсы для подключения дополнительных устройств, таких как камеры, дисплеи, датчики и другие.
Raspberry Pi работает под управлением различных операционных систем, включая Raspbian, Ubuntu, Windows 10 IoT Core и другие. Они используются в различных областях, включая создание мультимедийных центров, создание домашних серверов, разработка интернет-вещей и многое другое. Благодаря своей доступности и гибкости, Raspberry Pi стал популярным выбором для начинающих и опытных разработчиков.
Orange Pi
Orange Pi — это серия мини-компьютеров на базе процессоров ARM, схожих по функционалу с Raspberry Pi. Они разработаны компанией Shenzhen Xunlong Software CO., Limited и работают на различных операционных системах, таких как Android, Ubuntu, Debian, Armbian и других.
Orange Pi имеют различные модели, от самых простых с одноядерными процессорами до более мощных моделей с многоядерными процессорами и дополнительными функциями, такими как Wi-Fi, Bluetooth и камеры.
Эти мини-компьютеры могут использоваться в различных проектах, включая создание мультимедийных центров, домашних серверов, умных домов и многое другое. Они также являются доступной альтернативой Raspberry Pi для начинающих и опытных разработчиков.
