Каталог товаров

Учебно-познавательный микроконтроллер BBC micro:bit v1.3B

Цена:

2520 р.
ожидается
Уже в корзине
Код товара: 13653
Оригинальное название:
BBC micro:bit micro-controller V1.3B

Описание товара

Учебно-познавательная микроконтроллерная платформа BBC micro:bit v1.3B

Технические параметры

  • Питание: 1.8-3.6 вольта / 5 вольт от microUSB
  • Рабочее напряжение: 3.3 вольта
  • Рабочий ток: 30 мА
  • Макс. потребляемый ток: 120 мА
  • Макс. ток бокового коннектора: 90 мА
  • Процессор: Nordic nRF51822, 32-х разрядный ARM Cortex-M0 16 МГц
  • Память: 16 КБайт ОЗУ (RAM), 256 КБайт ПЗУ (Flash)
  • Матрица из 25 красных светодиодов 5х5
  • 2 тактильные программируемые кнопки
  • Трёхосевой магнитометр-компас: MAG3110, 80Гц
  • Трёхосевой акселерометр: MMA8653FC, 2/4/8g, 3х-осевой, 10бит, 800Гц
  • Датчики температуры и освещённости
  • Технология Bluetooth 4.1 BLE, 2.4 ГГц Bluetooth Low-Energy
  • Встроенная BLE антенна
  • Радиосвязь: 2.4 ГГц, протокол Nordic Gazell 2Мб/сек
  • Боковой коннектор из 25 контактов
  • Цифровые вводы/выводы: 19
  • ШИМ выводы: 19
  • Аналоговые вводы АЦП: 6, 10 бит
  • Максимальный ток через каждый ввод/вывод: 5 мА
  • Три кольцевых цифро-аналоговых ввода/вывода
  • Два кольцевых контакта питания — 3V и GND
  • Разъём подключения внешней батареи JST-PH
  • Кнопка сброса и индикатор питания
  • Поддержка внешних датчиков
  • Интерфейсы: I2C (IIC), SPI, UART
  • Совместимость с Arduino и Raspberry PI
  • Языки: JavaScript, microPython
  • Размер: 42х52 мм
  • Вес: 8 гр
  • Рекомендуемый возраст: от 7 лет и старше

Свежий взгляд на простые вещи

Абсолютно инновационная микрокомпьютерная система BBC Micro, представленная на всеобщее обозрение мировому сообществу, разработана Британской Вещательной Корпорацией BBC. Корни этой системы берут своё начало ещё из далёких 1980-х годов. Целью появления столь удивительной многофункциональной платформы стало желание внедрить высокотехнологичные микроконтроллерные системы в процесс обучения юных школьников и студентов на уроках информатики, повысить уровень компьютерной грамотности как любителей, так и профессионалов.

Теперь, совершенно всем жаждущим развивать свои навыки и творческую фантазию, доступна возможность познавать языки программирования JavaScript и microPython, создавать свои собственные "умные" проекты или интерактивные игры без использования предустановленного на ПК программного обеспечения.

Новый подход к программированию микроконтроллера позволил взглянуть на привычные вещи по новому. Написание текста программы максимально упрощено — применён интуитивно понятный метод визуального программирования, основанный на составлении готовых блоков выполняемого кода в окне WEB-редактора с последующей интерпретацией в готовый исполняемый файл (аналогично визуальной событийно-ориентированная среде программирования Скрэтч, набирающей популярность в наших школах). Причём не важно, находитесь вы дома или в дороге, создавать программы и загружать их в микроконтроллер Micro:bit можно практически с любого устройства при наличии доступа в Интернет, будь то стационарный компьютер, ноутбук, смартфон или планшет с поддержкой функции OTG.

Богатый аппаратный функционал, реализованный на современной элементной базе, не оставит равнодушным никого. Присутствующие у платы микроконтроллера BBC micro:bit универсальные интерфейсы позволят добавлять в проект датчики, сенсоры, моторы, подключать внешние модули расширения, а также предоставлят несложную интеграцию со сторонними платформами, такими как Arduino, Raspberry Pi или аналогичными.

Размер микрокомпьютера на удивление невелик — всего половинка от обычной пластиковой кредитной карты. Миниатюрные габариты и весьма скромный вес поспособствуют созданию "карманных" конструкций, мини-роботов, разнообразных радиоуправляемых моделей, музыкальных инструментов, да и многих других, не менее замечательных и смелых задумок.

Обзор учебного микрокомпьютера BBC micro bit

  Обзор мкироконтроллерной платы BBC Micro:bit  

Ключевые особенности аппаратной части

Светодиоды 9 х 3. Светодиодная матрица физически расположена как 5х5, но аппаратно она реализована в виде массива 9х3 — 9 столбцов по 3 строки. Строка 2 столбца 8 и строка 2 столбца 9 не задействованы.

Управление светодиодной матрицей выполняется при помощи высокоскоростного мультиплексора, генерируемого программным обеспечением контроллера. В тоже время, программное обеспечение использует контакты столбцов и строк светодиодной матрицы для определения освещённости. Контакты некоторых столбцов выведены на боковой коннектор. В случае необходимости задействовать занятые контакты для ввода/вывода данных, потребуется отключение функции дисплея в программном обеспечении.

USB Интерфейс. На плате установлен ARM процессор KL26, обрабатывающий протокол USB для USB-коннектора. С помощью этого процессора, реализован доступ к сохранению данных обычным копированием готового исполняемого файла с вашего ПК на внутренний флеш-накопитель BBC Micro bit. Таким простым образом происходит загрузка программы в память главного контроллера. Взаимосвязь с последовательным портом организована через USB-интерфейс.

USB-процессор содержит в себе встроенный регулятор напряжения, понижающий входящее через разъём USB напряжение до 3.3 вольта, на котором работает вся логическая схема Micro:bit. Максимальный пропускной ток регулятора составляет 120 мА. В процессоре предусмотрена защита, подавляющая скачки статического напряжения, а также напряжения, выходящего за рамки допустимого питания микроконтроллерной платы.

Рядом с процессором, на плате имеются служебные площадки круглой формы отладочного интерфейса SWD. С их помощью вносится оригинальная заводская прошивка загрузчика, если он, к примеру, повреждён или утерян. Доступ к процессору KL26 через боковой коннектор не предусмотрен.

Датчики движения

Микроконтроллерная плата BBC Micro bit оснащена двумя датчиками положения в пространстве: трёхосевым акселерометром на микросхеме MMA8653FC и трёхосевым магнитометром-компасом на чипе MAG3110 с функцией определения магнитного поля. Оба датчика работают на общей шине I2C, связанной с главным контроллером, её выводы расположены на боковом коннекторе (SDA, SCL).

Магнитометр способен генерировать одно внешнее процессорное прерывание для основного контроллера nRF51822, а акселерометр - два внешних процессорных прерываний для того же контроллера.

Питание микроконтроллерной платы

Существует три возможных способа подать питание на плату Micro:bit — разъём USB, батарейный разъём и боковой коннектор.

При подключении к USB, процессор KL26 выравнивает входящее напряжение до необходимого уровня. В электрической схеме предусмотрена защита, не позволяющая одновременно использовать входное напряжение от батареи и от USB.

Следует соблюдать осторожность при подаче входного напряжения на 3V площадки питания бокового коннектора — они соединены напрямую с микросхемами платы.

Главный микроконтроллер nRF51822

Основной микроконтроллер выполняет библиотечный код и пользовательский код в виде одного двоичного образа (файла с расширением .hex). Код загружается в контроллер через интерфейсный процессор. Последовательная USB-связь осуществляется с помощью интерфейсного процессора. Все вводы/выводы бокового коннектора соединены с главным микроконтроллером. Все функции Bluetooth обеспечиваются программным стеком, предустановленным в контроллер nRF51822.

Боковой коннектор

Боковой коннектор — основной разъём для подключения к BBC Micro:bit внешних компонентов. Он обладает набором цифровых, аналоговых, сенсорных, ШИМ и последовательных коммутационных интерфейсов. Ряд выводов платы наделён альтернативными функциями с возможностью их отключения через программное обеспечение.

На коннекторе размещены 6 выводов питания с максимальным током 90 мА, а также 19 выводов общего назначения с максимальным допустимым током 5 мА, из которых:

  • 2 связаны с встроенной шиной передачи данных I2C
  • 6 задействованы для дисплея и датчика освещённости
  • 2 подключены к пользовательским кнопкам
  • 3 принадлежат к дополнительному интерфейсу SPI
  • 1 зарезервирован
  • 19 способны работать в цифровом и ШИМ режиме (ШИМ одновременно только 3)
  • 6 способны работать в аналоговом режиме с разрешением 10бит (0..1023 возможных значений в диапазоне от 0 до 3,3 вольта)
  • 3 доступны для симуляции датчика касания

Каждому из 19 контактов можно назначить по 1 каналу передачи или приёма последовательных данных.

  Распиновка и назначение выводов микроконтроллера BBC Micro:bit  

 

Индикация событий

Рядом с портом USB размещён яркий светодиод, который постоянно светиться при включенном питании платы. В процессе переноса прошивки в память микроконтроллера, светодиод мигает с частой периодичностью.

Программный сброс

Между портом USB и батарейным коннектором расположена третья кнопка, недоступная для программирования. Она служит исключительно для полного перезапуска микроконтроллерной платы BBC Micro:bit.

Программирование и прошивка через USB — нет ничего проще!

В большинстве случаев, написание программ выполняется на двух языках — JavaScript и microPhyton. Оба варианта представляют WEB-редакторы, не требующие установки дополнительного программного обеспечения на ПК. Достаточно сформировать исполняемую программу и одной кнопкой "Download" перевести её в машинный код и/или сохранить исходный текст проекта.

В варианте с JavaScript, для совсем юных программистов, реализована возможность собирать программу из визуальных программных блоков, перетаскиевамых "мышкой" из библиотеки редактора прямо в тело программы с внесением нужных пользователю параметров. Опытным пользователям доступен режим написания непосредственно на самом языке. Разработчиком редактора заботливо предусмотрена предварительная эмуляция, чтобы перед прошивкой убедиться в корректности выполнения программы. Правда, это не касается беспроводных функций. Начните программировать прямо сейчас, перейдя на страницу с редактором Make Code Microbit и большим набором уроков и примеров на этой странице. Редактор Make Code JavaScript самостоятельно хранит исходный текст каждого проекта в памяти вашего ПК. Вернуться к нему получится в любое время.

Вариант с языком microPhyton предлагает только самостоятельное написание кода в виде текста. Разработчиком редактора предварительного просмотра не предусмотрено, отсутствует контроль над возможными ошибками. Тем не менее, в случае возникновения таковой, учебный компьютер Micro bit сообщит о ней на своём дисплее бегущей строкой. К языку приложено множество базовых примеров с подробных описанием каждого шага. Уже интересно? Перейдите на страницу с редактором BBC Micro:bit microPhyton и начните программировать прямо сейчас. Примеры вы сможете найти на этой странице. Редактор microPhyton не хранит исходный текст программы ни в каком виде. Золотым правилом любого программиста всегда было и остаётся резервное копирование. Поэтому, не поленитесь лишний раз сделать копии программ в исходном тексте, и, если нужно, в шестнадцатиричном машинном коде.

Копию сохранённого и готового к прошивке файла, можно копировать сколько угодно раз. Если придуманная вами программа предполагает взаимодействие с другими BBC Micro bit (например, мультиплеерные игры), запрограммируйте их одним и тем же файлом.

Прошивка микроконтроллера не вызовет никаких затруднений — всё гениально просто. Подключите плату к порту USB вашего ПК. Операционная система самостоятельно определит и настроит ваш микроконтроллер к работе. В списке доступных сменных устройств хранения данных появиться новое устройство с названием MICROBIT. Сформированный файл с расширение ".hex", загруженный с сайта одного из визуальных редакторов, одним движением "мышки" копируется в основной раздел устройства. Во время переноса файла, светодиод питания будет часто мигать, отображая процесс прошивки новой программой. Важно помнить, что копируемый файл не сохраняется в памяти на постоянной основе, после окончания прошивки файл автоматически удаляется.

Программирование и прошивка через Bluetooth

Создание программы повторяет все шаги предыдущего раздела, с той лишь разницей, что сам процесс происходит на мобильном устройстве. Прошивка микроконтроллера выполняется через самостоятельное приложение для устройств на базе Android 4.4+ или iOS 9.0+. Загрузить приложение можно по соответствующей ссылке

Запуск и настройка приложения для программирования через Bluetooth представлена для Android. Подключение на iOS аналогичное.

  1. При первом запуске, приложение попросит разрешение доступа к памяти вашего устройства для копирования сохранённых программ, согласитесь.
      Установка и настройка приложения Micro  
  2. Нажмите кнопку Connect. Приложение запросит разрешение на включение функции Bluetooth вашего мобильного устройства, а также на сканирование и поиск подключенного к питанию BBC Micro:bit. Согласитесь.
      Установка и настройка приложения Micro  
  3. Установите Bluetooth-соединение с вашим Micro:bit. Зажмите одновременно кнопки "А" и "В", не опуская их, нажмите и отпустите кнопку перезагрузки "Reset". Дождитесь, пока загорятся все светодиоды на дисплее мокроконтроллера и появиться значок Bluetooth. Только после этого отпустите обе кнопки "А" и "В".
      Установка и настройка приложения Micro  
  4. Посмотрите на дисплей Micro:bit, на нём отобразиться графический ключ, который нужно повторить в приложении. Если всё сделать правильно, соединение успешно установится.
      Установка и настройка приложения Micro  
  5. Текущая настройка соединения будет сохранена в приложение (кнопка "VETUP"). При следующем запуске приложения, программируя одно и тоже устройство, графический ключ вводить не потребуется. Для нового микроконтроллера весь процесс подключения придётся повторить с начала (кнопка "PAIR A NEW MICRO:BIT").
    Вернитесь в предыдущее меню и нажмите кнопку загрузки программы в микроконтроллер. Если ни одной программы на вашем устройстве нет, вы увидете сообщение "Проекты не обнаружены" ("No projects found!"). В нижней части экрана располагается кнопка "MY SCRIPTS", её нажатие откроет сайт с визуальным редактором Make Code. Создайте вашу программу и сохраните её в памяти вашего мобильного устройства. Важно знать, что не все приложения для сёрфинга в Интернете корректно поддерживают загрузку сторонних файлов из вне, пробуйте разные браузеры.
    Обнаружив хотя бы одну программу, приложение отобразит его в списке доступных к прошивке.
      Установка и настройка приложения Micro  
  6. Нажатие на выбранный проект раскроет доступ к прошивке его в память микроконтроллера (кнопка "FLASH") или для удаления. Приложение запросит подтверждение на выполнение, согласитесь. На экране мобильного устройства появиться полоса загрузки, дождитесь полного окончания прошивки контроллера, ни прибегая к другим манипуляциям с вашим телефоном или планшетом
      Установка и настройка приложения Micro  

Время, отведённое на все операции по прошивке микроконтроллера BBC Micro:bit ограниченно примерно пятью минутами, после чего плата переходит в режим выполнения имеющейся в памяти программы. Если не успеть за это промежуток, процесс подключения и прошивки необходимо повторить.

Попробовав единожды и разобравшись как это работает, в будущем у вас не возникнет затруднений с обращением с Micro bit. Указанный выше метод беспроводного программирования совершенно рабочий и протестирован на исправном микроконтроллере.

Техническая документация

Принципиальная схема BBC Micro:bit версия 1.3B (.zip)

  Габаритные размеры BBC Micro bit  

Похожие позиции

1210 р.
Арт. 13347
Уже в корзине
менее 10 шт.
1100 р.
Арт. 13655
Уже в корзине
менее 10 шт.
2630 р.
Арт. 13350
Уже в корзине
менее 20 шт.
3000 р.
Арт. 13349
Уже в корзине
менее 10 шт.
Контакты

г. Москва, Пятницкое ш. д. 18, пав. 566

zakaz@compacttool.ru

8-495-752-55-22

Информация представленная на данном информационном ресурсе преследует исключительно рекламные цели и не является договором-офертой !

© Все права защищены 2015 - 2022г https://compacttool.ru