Mae STEMau yn aml yn defnyddio byrddau cylched, ond mae llawer o wahanol fathau o gynhyrchion, ac mae llawer o gynhyrchion yn ddryslyd. Yn y rhifyn hwn, rydym yn cyflwyno tri chynnyrch cyffredin ac yn ychwanegu rhai cysyniadau cysylltiedig.
Nid Arduino a Raspberry Pi yw'r byrddau mwyaf coch, ac eleni mae micro: bit hefyd yn cynyddu. Beth yw'r gwahaniaethau penodol rhwng y tri?
Adnabod y ddau gysyniad
Cyn i'r tri gael eu rhestru'n fanwl, eglurir y ddau gysyniad yn gyntaf, un yw'r Uned Prosesu Micro (MPU), a'r llall yw'r Uned Rheoli Micro (MCU).
Microbrosesydd
Nid yw'r cysyniad o MPU yn rhy gymhleth. Mae'r holl ddyluniad yn debyg iawn i'r cyfrifiadur. Mae'r rhan fwyaf o'r cynhyrchion gorffenedig wedi cynnwys system weithredu gyflawn, rhyngwyneb gweithredu cyflawn, ac mae'r frawddeg fel cyfrifiadur bach, ond mae'n llai, ac mae'r amlder gweithio yn is, mae'r llawdriniaeth yn is. Mae'r swyddogaeth yn wael, mae'r ardal sglodion yn fach, mae'r gost yn isel, ac mae'r defnydd o bŵer yn fach. Fodd bynnag, gyda datblygiad technoleg lled-ddargludyddion, mae datblygiad y gyfres MPU wedi dod yn nes ac yn agosach at gyfrifiaduron personol. Un o'r cynhyrchion cynrychioliadol ym maes astudio STEM yw'r Raspberry Pi. Mae'n werth nodi bod rhai pobl wedi sôn yn ddiweddar am SoC (System ar Sglodyn), sy'n gallu integreiddio mwy o swyddogaethau, fel Wi-Fi, ac ati, ond oherwydd y cymhlethdod uchel, mae'n fwy addas ar gyfer trafodaeth uwch.
MPU fel cyfrifiaduron bach, rhaglen ddysgu gyntaf llawer o bobl i'w dylunio fel consolau gemau.
Microcontroller
Mae MCU yn ysgafnach nag MPU, ac mae ei bwrpas dylunio yn fwy sengl. Mae'r amlder gweithredu uchod, y pŵer cyfrifiadurol, yr ardal sglodion, y gost a'r defnydd o ynni yn cael eu lleihau ymhellach. Ni all weithredu fel cyfrifiadur. Nid oes system weithredu wedi'i chynnwys. Mae angen i ddatblygu rhaglenni fynd drwy systemau eraill. Ysgrifennwch ac ail-dechreuwch, ond mae ei ddyluniad syml yn gwneud popeth yn gyflymach ac yn fwy uniongyrchol. Gall rhai gweithgynhyrchwyr hyd yn oed gysylltu yn uniongyrchol â'r synhwyrydd, fel y gellir eu defnyddio mewn cynhyrchion bob dydd fel oriawr electronig, brwsys dannedd trydanol, sffygmomanometers, mwg. Synhwyrydd, ayb. Mae cynhyrchion cynrychioladol ym maes STEM yn ficro: Bit ac Arduino.
Mae Arnav Sharmay yn dylunio'r Pecyn Rheoli Asthma
I ychwanegu pwynt, mae'r dosbarthiad uchod yn gysyniad. Yn ymarferol, wrth gwrs, gellir cymhwyso'r ddau yn annibynnol, neu gellir eu cyfuno i ddeall yn glir y dyluniad sydd ei angen arnynt. Yna darganfod cryfderau a chryfderau'r ddau, gan ei gwneud yn haws dewis y caledwedd cywir.
Tri chyflwyniad cynnyrch
Yn ogystal â'r dosbarthiad cysyniad sylfaenol uchod, mae'r canlynol yn disgrifio strwythur sylfaenol a hanes y tri chynnyrch, a fydd yn eich helpu i ddeall y statws.
Cynnyrch myfyrwyr Prydeinig: micro: bit
Wedi'i lansio tua 2012, mae llywodraeth y DU yn darparu bwrdd micro: did am ddim i blant lleol rhwng 11 a 12 oed. clipiau alligator ar y bwrdd, a gellir eu defnyddio gyda JavaScript, Python a Scratch. Arhoswch am raglenni.Mae'r fantais yn uniongyrchol ac yn syml, ond nid yw ei chynllun yn gydnaws â chysylltiad robotiaid uchel, ond hon hefyd yw'r mwyaf addas ar gyfer mynediad, yn enwedig i fyfyrwyr o'r ysgol uwchradd i'r ysgol ganol. Wedi'r cyfan, gall y dull gwifrau leihau'r angen i sefydlogi'r llinell gyswllt. Problemau fel weldio neu gysylltu byrddau bara.
Mae hynafiad micro-ddylunio cost isel: Arduino
Dechreuodd Arduino ddatblygu yn 2003. Enw rhaglen ydoedd mewn gwirionedd. Y syniad gwreiddiol oedd lleihau cost dysgu i fyfyrwyr coleg iau. Felly, datblygwyd y rhan fwyaf o'r rhaglenni cysylltiedig mewn ffynhonnell agored. Roedd sefydliadau fel Maker Faire hefyd yn hoff iawn o'r cynhyrchion dylunio amrywiol a ddatblygwyd ers hynny. Hyd yn hyn, bu llawer o fersiynau o'r datblygiad, a'r lefel mynediad hefyd yw'r UNO mwyaf cyffredin yn y gweithdy, a'r MEGA gyda rhyngwynebau rhyng-gysylltiedig. Yn nhermau rhyngwyneb y rhaglen, yn y bôn mae ARDUINO pwrpasol 1.8. 3 y gellir ei osod ar bob llwyfan gweithredu; mae hefyd amgylcheddau datblygu tebyg i Java ac C. Yn addas ar gyfer oedolion uchel i oedolion bach i ddysgu eu defnyddio.
Cyfrifiadur fforddiadwy: Raspberry Pi
Mae Raspberry Pi hefyd yn gynnyrch Prydeinig, ond fe'i datblygwyd gan y Sefydliad a'i lansio tua 2012. Mae wedi'i gynllunio i hyrwyddo addysg gwyddoniaeth gyfrifiadurol sylfaenol. Felly, yn seiliedig ar yr holl gyfrifiaduron, mae gan y backplane allbwn fel prosesydd, cof, USB, Ethernet, HDMI, RCA, ac ati. Mae'r gyfrol yn ymwneud â maint cerdyn credyd ac mae'n SD. Defnyddir y cerdyn fel cyfrwng storio, ac mae system weithredu system Linux hefyd yn cael ei storio yn y cerdyn SD, ond mae hefyd yn golygu bod ganddo borwr, meddalwedd dogfen, ac ati. Y fantais yw nad oes angen iddi gysylltu i systemau gweithredu eraill ac yn cefnogi ieithoedd rhaglennu lluosog. Fodd bynnag, oherwydd y defnydd o Linux, mae'n gynnyrch diwedd-i-ben ac yn addas i bobl mewn ysgolion uwchradd neu uwch yn unig.
Cysyniadau cyffredin eraill
Gellir cynllunio'r byrddau cylched uchod yn uniongyrchol fel robotiaid neu gynhyrchion smart. Fodd bynnag, ar ôl blynyddoedd o ddatblygiad, er mwyn bodloni gwahanol ofynion dylunio, mae gan y rhan fwyaf ohonynt fwy o fathau o ategolion.
Synhwyrydd
Mae synwyryddion yn ddarnau a gynlluniwyd yn electronig gyda swyddogaethau penodol, a ddefnyddir yn fwyaf cyffredin fel offerynnau mesur uwchsain ar gyfer mesur pellteroedd, a gyroscopau ar gyfer casglu data tri-dimensiwn, yn ogystal â synhwyro mudiant, synhwyro dirgryniad, synhwyro pwysedd, synhwyro barometrig a gosodiad. Synhwyro, synhwyro is-goch, synhwyro sain, a synhwyro CO2.
Tarian
Mae cysylltiad agos rhwng y synhwyrydd a'r bwrdd ehangu. Pwrpas y bwrdd ehangu yw ehangu swyddogaeth y bwrdd ymhellach mewn ffordd syml. Bydd y bwrdd ehangu yn ychwanegu gwahanol swyddogaethau yn ôl yr anghenion, fel cysylltiad rhwydwaith neu lens saethu, a bydd y bwrdd ehangu yn integreiddio synwyryddion lluosog, ac mae'r bwrdd ehangu i'w arddangos yn unig.