Но даже если так, то все равно эта статья окажется полезной для вас. Ардуино - это современный электронный конструктор и полноценная рабочая платформа для создания электронных устройств как профессионалами, так и новичками.
Удобство этой платформы кроется в том, что используемый язык программирования универсален и прост в освоении, а у программного кода открытая архитектура. Собираемые устройства на базе Arduino получают информацию обо всех внешних процессах с помощью датчиков, а управление реализуется с помощью разных исполнительных устройств.
Проблема заключается в высокой себестоимости комплектов для сбора и программирования, которые реализуются компанией-разработчиком. Но благодаря всемирной популярности Arduino, речь сегодня уже может идти об аналогах. Но не подумайте, что это частично упрощенная и ограниченная в функциональном плане адаптация. Аналоги ничем не уступают оригиналу и даже могут работать в объединенном комплекте.
Так какие же аналоги Arduino сегодня можно встретить на рынке?
Платформа Netduino построена на микроконтроллерах класса ARM с запрограммированным программным кодом.NET Framework.
В исходной плате устанавливаются «камни» с рабочей частотой до 168 Mhz. Среди причин, по которым стоит отдать предпочтение именно этому аналогу, наиболее очевидным видится совместимая компоновка пинов, как в случае с Arduino UNO.
На сегодняшний день представлено достаточное количество модификаций таких плат, но определенная трудность в том, что Netduino – это не самый доступный вариант, если вы рассматриваете бюджетные аналоги.
В ценовой категории 10$ также можно подобрать очень достойные варианты аналогов Arduino. Ti MSP430 LaunchPad – это достойный внимания аналог, который стоит отнести к малобюджетной серии устройств. При этом заметьте, что это не китайская копия, а вполне себе самостоятельное решение.
MSP430 LaunchPad можно адаптировать к использованию совместно с тремя версиями Ti, которые поддерживают IDEs – это Code Composer Studio, версия CCS Cloud и вариант Energia IDE.
В случае с версией Energia, стоит заметить, что она похожа визуально на Arduino IDE и предоставляется в продажу в комплекте с большим набором программ. Среди доступного ПО стоит отметить 2 следующих варианта: The MSP430 is Very Easy и Getting Started with Energia.
Платформа LaunchPad, по аналогии с программной начинкой Arduino, имеет возможность использования различных шилдов, которые рассчитаны на расширение функциональной базы LaunchPad.
С английского языка «Teensy» переводится, как «крошечный», а отсюда и вывод, что платы этой серии имеют достаточно небольшие размеры. Они основаны на микропроцессоре серии Freescale ARM Cortex-M4 .
Подобные платы комплектуются «камнем» с рабочей тактовой частотой до 75 Mhz. Но при всех своих небольших размерах такая плата имеет ничуть не урезанный функционал.
Teensy построен на базе Arduino IDE, что удобно в первую очередь следующим – большинство ваших программных кодов можно адаптировать здесь без лишних изменений. Доступны для установки add-on платы, если вы планируете их использовать.
Данный аналог Arduino изначально был известен на рынке под именем Kickstarter, но позже стал использовать только одно обозначение Particle Photon. Фирменные платы имеют встроенный модуль Wi-Fi, что особо актуально в наши дни.
Используемое ядро – ARM Cortex M3 при допустимой максимальной рабочей частоте 120 Mhz. Программирование выполняет при помощи облачного IDE. За счет этого можно функционально обогатить персональные IOT проекты.
Собственная линейка Photon расширяется за счет использования дополнительных шилдов. Доступен также и 3G вариант основной платы – версия «The Electron» .
На современном рынке представлены и другие аналоги Arduino, но в этой статье мы рассмотрели самые актуальные варианты из них. Будьте осторожны при знакомстве с другими версиями аналогов, так как у каждого из них есть свои индивидуальные особенности.
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
FEZ Panda II
Конечно же, в managed коде писать легче, так что парад.NET MF продолжается. Эта плата идет под маркетинговым чипом «USBizi», который на поверку оказывается NXP LPC2387 с соответствующим firmware. На 72МГц он наверное мог бы играть MP3. Только не в.NET коде, конечно. $40Поскольку Arduino является открытой платформой, а чертежи её плат и коды прошивок доступны для всех желающих, многие производители предлагают свои дешёвые аналоги. Копировать по лицензии разрешается всё, кроме самой торговой марки. Это в свою очередь породило большое количество аналогов со схожими названиями: Freaduino, Brasuino, CraftDuino, Freeduino и прочие. Что лучше оригинал или аналог? В предлагаемом примере я попробую ответить на этот вопрос, на примере китайского аналога Arduino UNO , который я для себя недавно выбрал.
Вот так выглядит оригинальная плата Arduino UNO.
Вот так выглядит мой китайский аналог, который у некоторых продавцов именуется как Dccduino.
Теперь расскажу про отличия:
1. То что у Вас оригинальная Arduino можно понять по надписи на плате, вместе с её логотипом. На китайском аналоге не будет написано «Arduino», поскольку это единственное что нельзя копировать сторонним разработчикам.
2. Оригинальная плата Arduino UNO производится в Италии, о чём она и предупреждает надписью «MADE IN ITALY ». На китайской плате может даже отсутствовать надпись что сделана в Китае.
3.
Оригинальная плата Arduino проходит кучу проверок на качество. Китайский аналог может не подвергаться такому количеству проверок, но это не значит что она не будет надёжно работать. Платформа Arduino - это открытый для всех проект, который можно изучить и начать самому производить свои платы. В её составе нет каких то секретных микросхем и прочих деталей, которые были бы не известны. Все радиодетали, из которых состоит оригинальная плата (микроконтроллер, разъёмы, светодиоды и пр.), не производятся на специальных заводах только для Arduino. Это стандартные радиодетали, которые производятся известными производителями. Возьмём к примеру ATmega328 - сердце Arduino UNO. Этот микроконтроллер производится американской компанией «Atmel Corporation
» (один из лидеров в производстве микроконтроллеров). И для оригинала, и для аналога используется один и тот же контроллер этого производителя. Так же можно обратить внимание что в аналоге применяются танталовые электролитические конденсаторы, так же само как и в оригинале, хотя если бы китайскому производителю было бы всё равно, он бы мог установить обычные дешёвые «электролиты».
На что я бы обратил внимание при первом включении китайского аналога, на качество пайки, у меня не попадались такие случаи, но читал в различных отзывах, что припой может быть в некоторых местах нанесён в избытке и тем самым может замыкать соседние ножки радиодеталей. В подобном случае придётся паяльником убрать излишки.
4. Цена на оригинальную Arduino UNO, на момент написания статьи, в пределах $24,99 . Цена на китайский аналог, который я приобрёл - $2.75 , я думаю разница на лицо. К тому же если это первая плата, на которой будет происходить знакомство с Arduino, то это само то что нужно. А если в будущем у Вас будет какой то серьёзный проект, которому нужна 100% гарантия качества, тогда Вас никто не сможет удержать перед покупкой оригинала.
5. Китайские производители не «тупо» могут копировать схемотехнику оригинальной платформы, но так же могут вносить разного рода изменения, которые не повлияют на качество, но смогут существенно снизить цену на изделие. Таким примером может служить замена ATmega16U2 на CH340G . Микросхема ATmega16U2 стоит дороже той, что установлена в аналоге, хотя в работе нет никакой разницы, кроме того что нужно скачать соответствующий микросхеме драйвер , при подключении к ПК.
Так же в моём аналоге установлен микроконтроллер в миниатюрном корпусе, в то время как у оригинала это микроконтроллер в огромном корпусе Dip.
На некоторых платах вместо USB разъёма устанавливают компактный micro USB разъём.
Заканчивая данную статью, я думаю Вы уже определились, какая у Вас будет первая Arduino.
