Komputery jednopłytkowe to jeden z najbardziej rozpoznawanych symboli świadczących o dalece idącym rozwoju w dziedzinie szeroko rozumianej informatyki i elektroniki!
Spis treści:
W tym artykule opisano kilka przykładów modeli minikomputerów oferowanych na polskim rynku.
Rozwój w dziedzinie elektroniki i informatyki wymaga odpowiedniego kształcenia przyszłych specjalistów. W tym celu konieczne jest wdrożenie odpowiednich narzędzi dydaktycznych, które umożliwiają praktyczne poznawanie tajników dotyczących sprzętu i oprogramowania komputerów przy niskich kosztach. Wielu producentów wyszło naprzeciw tym oczekiwaniom, co zaowocowało wielkim sukcesem. Komputery jednopłytkowe stały się nie tylko wszechstronnym narzędziem dydaktycznym w środowisku nauczycieli, wykładowców, uczniów i studentów, ale także narzędziem, które upodobali sobie pasjonaci szeroko rozumianego majsterkowania. Większość minikomputerów można wykorzystać w dwojaki sposób, o ile pozwalają na to ich możliwości techniczne. Komputery jednopłytkowe mogą być używane na takiej samej zasadzie jak pełnowymiarowe komputery klasy PC, tj. do pracy biurowej oraz rozrywki (oglądanie zdjęć i filmów, przeglądanie internetu itp.), a także jako moduły sterujące procesami fizycznymi, czyli systemy wbudowane (np. sterowanie silnikami elektrycznymi, pomiar warunków środowiskowych, komunikacja zdalna itp.). Podobnie jak „więksi bracia”, komputery jednopłytkowe wyposażone są w takie podzespoły jak procesor, układy pamięci oraz złącza wejścia/wyjścia. Z minikomputerów korzystają zarówno hobbyści, jak i zawodowcy z całego świata! Przedstawiamy kilka najpopularniejszych modeli.
Na pytanie „Od czego zacząć przygodę z programowaniem?” jedną z najczęściej padających odpowiedzi jest Arduino. Nie ma w tym nic dziwnego, zwłaszcza że od czasu wdrożenia na rynek zostało sprzedanych ponad 700 tys. egzemplarzy oryginalnych płytek Arduino, a także bardzo duża liczba licencjonowanych klonów. Jedną z najpopularniejszych płytek z tej serii jest Arduino UNO R3. Płytka bazuje na 8-bitowym mikrokontrolerze AVR Atmega328P, który jest taktowany zegarem 16 MHz i ma wbudowaną pamięć flash o pojemności 32 kB (5 kB zajmuje bootloader – program rozruchowy), pamięć EEPROM o pojemności 1 kB oraz pamięć statyczną RAM o pojemności 2 kB. Na płytce jest umieszczony zestaw wejść/wyjść, które umożliwiają podłączenie zewnętrznych podzespołów i akcesoriów. Płytki Arduino współpracują ze środowiskiem Arduino IDE – pisane są w nim programy w języku Arduino bazującym na składni języków C/C++. Wykorzystując Arduino, możesz zrealizować wiele ciekawych aplikacji i urządzeń praktycznego zastosowania, takich jak sterowniki oświetlenia, zabawki elektroniczne, panele sterujące z wyświetlaczami i przyciskami. Arduino jest projektem na licencji open-source, tzn. producent udostępnia całą dokumentację techniczną i pozwala na ingerencję w sprzęt i oprogramowanie. Dzięki temu Arduino ma bardzo liczną społeczność użytkowników na całym świecie, co gwarantuje wsparcie techniczne na znakomitym poziomie.
Raspberry Pi 4B pojawił się na rynku pod koniec pierwszej połowy 2019 roku, a pod koniec 2020 roku premierę miał jego najnowszy wariant pod względem pojemności pamięci RAM (8 GB). Choć Pi 4B na pierwszy rzut oka jest podobny do swojego poprzednika, to jego płytka PCB została gruntownie przeprojektowana. Po raz pierwszy zastosowano dwa gniazda micro HDMI, które zastąpiły pojedyncze, standardowej wielkości złącze HDMI. Dzięki temu możesz podłączyć jednocześnie dwa monitory wyświetlające obraz w jakości 4K. Szczególnie znaczącymi zmianami są nowy system operacyjny Raspberry Pi OS oraz czterordzeniowy procesor Broadcom BCM2711 SoC – jeszcze szybszy od BCM2837 SoC z modelu Pi 3B+, bo taktowany z częstotliwością 1,5 GHz. Współpracuje on z procesorem graficznym Video Core VI taktowanym zegarem 500 MHz, który wspiera przetwarzanie obrazu w jakości 4K i Full HD. Na płytce masz do dyspozycji cztery porty USB – dwa w standardzie USB 2.0 oraz dwa w standardzie USB 3.0 SuperSpeed. Ponadto port zasilania został zmieniony na USB 3.0. Łączność bezprzewodową zapewnia dwuzakresowy moduł Wi-Fi oraz moduł Bluetooth BLE 5.0. Funkcję pamięci masowej pełni karta micro SD podłączana do pokładowego złącza. Na karcie pamięci oprócz plików użytkownika przechowywany jest także system operacyjny Raspberry Pi OS oraz aplikacja NOOBS, która przyspiesza proces instalacji. Co więcej, możesz podłączyć Raspberry Pi 4B do internetu również za pomocą złącza Ethernet o przepustowości 1 Gb/s. Raspberry Pi 4B znakomicie spełnia swoje zadanie jako alternatywa dla „dużych” PC-tów, a dzięki rozbudowanej magistrali pinów GPIO może być użyty jako sterownik aplikacji wbudowanych, także tych bardziej wymagających, gdzie chcielibyś zaimplementować przetwarzanie obrazu i dźwięku oraz zaawansowane metody sztucznej inteligencji.
BeagleBone Black to płytka rozwojowa produkowana przez Texas Instruments. Ten minikomputer stanowi bardzo ciekawą alternatywę dla Raspberry Pi. Ma on fabrycznie wgrane oprogramowanie systemu Linux, ale płytka bardzo dobrze funkcjonuje również na innych dystrybucjach Linuxa oraz na systemie Android. BeagleBone Black może funkcjonować jako samodzielny komputer na biurko, a także jako sterownik aplikacji embedded, który możesz zaprogramować z komputera zewnętrznego. Płytka bazuje na procesorze TI AM335 taktowanym z częstotliwością 1 GHz i współpracującym z procesorem graficznym obsługującym obraz w rozdzielczościach 1280×1024, 1024×768, 1280×720 oraz 1440×900. Możesz go oglądać na monitorze po podłączeniu urządzenia do wyjścia micro HDMI znajdującego się na płytce. Wraz z procesorem współpracuje pamięć RAM o pojemności 512 MB. Podobnie jak Raspberry Pi 4B, BeagleBone Black jest wyposażony w slot na karty micro SD. W płytce zastosowano też wbudowaną pamięć flash o pojemności 4 GB oraz dwa 46-pinowe złącza, które umożliwiają podłączenie urządzeń peryferyjnych i komunikację z dwoma 32-bitowymi mikrokontrolerami wbudowanymi w pokładowy procesor. Znacznie usprawniają one obsługę aplikacji czasu rzeczywistego. BeagleBone Black to znakomite narzędzie do szybkiego prototypowania urządzeń elektronicznych, dzięki któremu możesz tworzyć zaawansowane projekty układów sterowania na potrzeby m.in. aplikacji smart home oraz automatyki przemysłowej. BeagleBone Black występuje w kilku wariantach sprzętowych. Standardowa wersja zawiera wbudowany port Ethernet 10/100, natomiast w opcji Wireless znajdziesz wbudowany osprzęt komunikacyjny w postaci jednozakresowego Wi-Fi 2,4 GHz oraz Bluetooth. Producent przygotował także model Industrial Temperature, który został zaprojektowany z myślą o aplikacjach przemysłowych pracujących w środowisku o skrajnie zróżnicowanym klimacie. Zakres temperatury roboczej BeagleBone Black Industrial Temperature zawiera się w przedziale od -40°C do +85°C.
Interfejsy I2C/SMBus stały się nieodłącznym elementem nowoczesnych rozwiązań elektronicznych. Czy zastanawiałeś się, jak łatwo podłączyć te urządzenia do komputera przez…
Odkryj tajemnice CNY17 - podstawowego elementu w świecie optoelektroniki. Dowiedz się więcej na temat jego działania, specyfikacji, a także tego,…
Zastanawiasz się, jak działa CD4069 i w czym może Ci się przydać? Ten artykuł to kompleksowe źródło wiedzy o inwerterze…