Un tauler de desenvolupament per a ordinadors és una placa de circuit especial. Ajuda la gent a construir i provar projectes electrònics. Aquesta eina permet als usuaris connectar sensors, pantalles i altres parts. La gent pot utilitzar -lo per fer nous dispositius o programes. Enginyers, estudiants i aficionats utilitzen un tauler de desenvolupament per aprendre i provar coses noves. També l’utilitzen per fer prototips ràpids. Hi ha molts tipus de taulers. Alguns són ordinadors de taula única, d’altres són taules d’unitats de microcontrolador i d’altres són per a maquinari personalitzat.
|
Tipus de la junta de desenvolupament |
Descripció |
Exemples / proveïdors |
|---|---|---|
|
Ordinadors de taulers únics (SBC) |
Es tracta d’ordinadors complets en un tauler |
Arduino, família STM32 |
|
Unitat de microcontroladors (MCU) |
Aquests taulers utilitzen microcontroladors i sovint utilitzen menys potència |
ESP32, STM32, Texas Instruments |
|
Taulers FPGA i ASIC |
Aquests tenen xips que podeu programar o dissenyar per a una tasca |
N/A |
Un tauler de desenvolupament facilita que tothom crei coses noves.
Visió general del Consell de Desenvolupament
Definició
Una placa de desenvolupament és una petita placa de circuit. Té un microprocessador o un microcontrolador. També té peces bàsiques per a projectes de construcció i proves. La gent utilitza un tauler de desenvolupament per aprendre coses noves. L’utilitzen per programar i fer dispositius.
Propòsit
L’objectiu principal d’un tauler de desenvolupament és ajudar els usuaris a dissenyar i provar els sistemes electrònics ràpidament. Els enginyers i estudiants utilitzen un tauler de desenvolupament per provar idees abans de fer un producte final. Aquests taulers faciliten la connexió de sensors i pantalles. Podeu afegir altres parts per crear i provar dispositius.
Un tauler de desenvolupament sol tenir un maquinari senzill. Ve amb un monitor o depurador de llenguatge de màquina. També té connectors per a l'expansió. Aquestes funcions permeten als usuaris programar el consell. Poden provar el seu codi i afegir més maquinari.
Aquí teniu una taula que mostra què fa un tauler de desenvolupament:
|
Funció/funció primària |
Descripció |
|---|---|
|
Plataforma de maquinari mínim |
Té un microprocessador i una lògica bàsica per a l’aprenentatge i la programació. |
|
Plataforma de prototipat |
S'utilitza per construir i provar noves aplicacions o dispositius. |
|
Construït - en el monitor de la màquina/depurador |
Té programes de ROM per entrar, provar i depurar programes. |
|
Interfície d'usuari limitada |
Normalment té controls senzills com un teclat petit i una pantalla. |
|
Entrada i emmagatzematge del programa |
Permet descarregar programes a través de ports en sèrie o emmagatzematge senzill. |
|
Connectors d’expansió |
Permet als usuaris afegir i provar el maquinari addicional fàcilment. |
|
Ports externs |
Ofereix connexions bàsiques, sovint només ports en sèrie per enllaçar amb altres dispositius. |
|
Propòsit |
Fet per a l’aprenentatge i el prototipat, no per a la informàtica o l’entreteniment diari. |
Els kits de desenvolupament i els taulers de desenvolupament s’utilitzen per a més que aprendre. En electrònica, els enginyers utilitzen kits de desenvolupament per fer i provar els prototips del circuit ràpidament. Eines com les impressores PCB de Benchtop ajuden a accelerar el treball. Fan més fàcil provar idees i estalviar diners.
Usuaris
Moltes persones utilitzen un tauler de desenvolupament per a la feina o l’escola. Els usuaris principals són:
- Enginyers: Utilitzen taulers de desenvolupament per dissenyar i provar nous productes com dispositius intel·ligents o sensors.
- Estudiants: Les escoles i les universitats utilitzen kits de desenvolupament per ensenyar programacions, electrònica i robòtica.
- Aficionats: Persones a qui els agrada construir aparells a casa, utilitzeu taulers de desenvolupament per a projectes personalitzats.
- Professionals de la indústria: Moltes indústries utilitzen taulers de desenvolupament per a prototips ràpids i idees noves.
Les indústries que utilitzen taulers de desenvolupament i kits de desenvolupament inclouen:
|
Indústria |
EXEMPLE USOS |
|---|---|
|
Assistència sanitària |
Fer dispositius mèdics personalitzats i models quirúrgics. |
|
Automoció |
Prova de peces de cotxe noves i millora de dissenys. |
|
Aeroespacial |
Creació de peces de llum i proves per a un millor ús de combustible. |
|
Electrònica |
Desenvolupar i provar nous circuits i dispositius ràpidament. |
|
Béns de consum |
Provant nous dissenys de productes per satisfer les necessitats del client canviants. |
|
Defensa |
Equipament de fabricació i prova per a entorns difícils. |
|
Telecomunicació |
Prototipat dispositius de xarxa i millora dels sistemes de comunicació. |
Un tauler de desenvolupament ajuda els usuaris a convertir les idees en prototips de treball ràpidament. Els kits de desenvolupament permeten a la gent provar, canviar i millorar els dissenys abans de fer el producte final.
Funcions
Components del maquinari
Una placa de desenvolupament és una plataforma de maquinari per crear projectes. La majoria de les juntes tenen parts importants per a un prototipat ràpid. Aquestes parts ajuden als projectes d’Internet de les coses. La taula següent mostra el maquinari comú en un tauler de desenvolupament:
|
Component de maquinari |
Descripció |
|---|---|
|
Alimentació |
Ofereix una potència constant mitjançant adaptadors, USB o bateries. Té reguladors de tensió per canviar els nivells de potència. |
|
Pins d’entrada/sortida (E/S) |
Connecteu els sensors i altres dispositius. Treballen amb senyals digitals i analògics. |
|
Interfícies de comunicació |
Té USB per a la programació i el poder. També té UART, SPI, I2C i GPIO per enviar dades i control. |
|
Memòria |
La memòria flash manté el codi. RAM conté dades mentre el consell funciona. |
|
Oscil·ladors i rellotges |
Feu senyals de sincronització per a la sincronització i el funcionament correcte. Els oscil·ladors de cristall solen fer aquesta feina. |
|
Connectors i capçaleres |
Permeteu -vos afegir mòduls com càmeres i pantalles. Utilitzeu capçaleres de pin, ports USB i preses de potència. |
|
LEDs i botons |
Doneu una manera senzilla de mostrar l’estat i obtenir l’entrada. Construït - als LED ajuden amb la depuració. |
|
Interfície de depuració |
Eines com JTAG i les interfícies en sèrie ajuden a solucionar problemes amb el programari o el maquinari. |
Aquestes funcions permeten als usuaris connectar sensors i dispositius de control. Ajuden a provar noves idees. La plataforma de maquinari funciona per a projectes senzills i complexos d'Internet de coses.
Connectivitat
Els taulers de desenvolupament solen tenir funcions sense fils per als projectes d’Internet de les coses. Wi - Fi i Bluetooth són les opcions més utilitzades. La taula següent mostra com aquestes ajuden a un tauler de desenvolupament:
|
Tecnologia sense fils |
Millora dels taulers de desenvolupament |
|---|---|
|
Wi - fi |
Els dispositius permeten connectar -se sobre una àmplia àrea. Ofereix accés a Internet i comunicació en xarxa per a projectes IoT. |
|
Bluetooth (inclòs BLE) |
Fa que sigui fàcil trobar i connectar -se a telèfons i tauletes. Utilitza poca potència i ajuda els dispositius mòbils a interactuar. |
|
Integració de maquinari |
Té commutadors d’antena, Balun RF, amplificador de potència, baix - RECELL DE RECELLS AMPLIFICADORS, FILTERS I MODULES DE POWER. Aquests fan que el treball sense fils sigui millor i més fiable. |
|
Suport de programació |
Funciona amb Arduino IDE i USB - a - convertidor de sèrie. Això fa que sigui més fàcil afegir funcions sense fils. |
|
Abast |
Admet molts projectes IoT. Podeu fer control remot, obtenir dades d’internet, utilitzar aplicacions mòbils i fer aplicacions web. |
Les funcions sense fils permeten als usuaris crear dispositius que parlin a les xarxes. Poden recopilar dades i treballar amb aplicacions mòbils.
Suport del programari
Un tauler de desenvolupament ofereix suport de programari per als projectes d'Internet de les coses. El suport de programari comú inclou:
- Eines per crear, provar i millorar el programari.
- Sondes de depuració per comprovar i solucionar problemes.
- Guies per ajudar els usuaris a aprendre sobre maquinari i programari.
- Ajuda de fòrums i blocs.
- Serveis d’experts per a assessorament i consulta.
- Formació com a classes tècniques i programes de socis.
Aquestes funcions de programari i maquinari faciliten la creació i prova de projectes. Les taules de desenvolupament donen a Ready - a - Utilitzeu entorns. Ajuden els usuaris a fer canvis ràpidament. Els usuaris poden crear dispositius personalitzats, recopilar dades i connectar -se al núvol amb menys treball.
Tipus
Junta de desenvolupament de microprocessadors
S'utilitza una placa de desenvolupament de microprocessadors per construir sistemes avançats. Els enginyers utilitzen aquests taulers per executar molts programes alhora. Aquests taulers funcionen molt ràpidament, com ara 1,2 GHz en un Raspberry Pi 3. Poden realitzar sistemes operatius i fer tasques dures, com ara servidors web i màquines virtuals Java. Les persones trien taulers de microprocessador quan necessiten pantalles o han de gestionar moltes feines. Aquests taulers tenen una CPU, memòria i peces d’entrada/sortida. Els taulers basats en ARM - són estables i tenen una bona seguretat. Ajuden a la multitasca i a la gestió de llocs de treball, cosa que és important per als projectes d’Internet of Things. Les taules de microprocessador són més difícils d’utilitzar i costen més que les plaques de microcontrolador. Són els millors per a llocs de treball que necessiten molta velocitat i memòria, com ara hubs de casa intel·ligents i màquines de fàbrica.
Consell: els taulers de desenvolupament de microprocessadors són excel·lents per als projectes d'Internet de les coses que necessiten una informàtica forta i bones connexions.
Característiques clau:
- Processament ràpid
- Pot executar sistemes operatius
- Bona seguretat i multitasking
- Pot afegir més parts
Single - ordinador de la placa
Un ordinador de placa únic - té totes les parts principals en una placa. Els estudiants i els professors utilitzen aquests ordinadors a classe per aprendre codificació i electrònica. Aquests taulers ajuden els estudiants a provar el que aprenen. A les fàbriques, els ordinadors de taula simples - vetllen per a ordinadors i ajuden a controlar el treball. La seva petita mida i l’ús de poca potència els fan bons per als dispositius d’Internet of Things. Els enginyers utilitzen ordinadors de taula únics - per provar idees i crear coses noves. Aquests taulers solen tenir ports Ethernet i USB per connectar -se a les xarxes. Funcionen bé fins i tot en llocs amb molta sacsejada o calor.
|
Plena |
Aplicacions típiques d’ordinadors de taula single - |
|---|---|
|
Educatiu |
Codificació de l'ensenyament, robòtica, mans - a l'aprenentatge |
|
Industrial |
Automatització, control de processos, control |
Taulers especialitzats
Les juntes especialitzades de desenvolupament treballen amb estàndards com COM i SMARC. Aquests taulers segueixen les formes de conjunt i els dissenys de pins, de manera que afegir mòduls és fàcil. Els desenvolupadors utilitzen taulers especialitzats per provar i afegir mòduls ràpidament. Això ajuda els productes a Internet of Things a fer -se més ràpid. Els taulers SMARC tenen moltes maneres de connectar -se, com ara monitors duals, hdmi, PCI - e i Dual Ethernet. Utilitzen connectors estàndard i regles de potència, de manera que les parts diferents funcionen conjuntament. Els estàndards de SMARC canvien, però encara permeten que els nous mòduls funcionin amb taulers antics. Aquests taulers poden créixer afegint més parts amb connectors GPIO i mòduls addicionals. Construït - en seguretat ajuda als desenvolupadors a fer dispositius segurs a Internet of Things.
Avantatges especialitzats en la junta:
- Treballa amb estàndards de la indústria (COM, SMARC)
- Moltes maneres de connectar (Ethernet, HDMI, CAN)
- Pot afegir més parts
- Funcions de seguretat per als projectes d'Internet de les coses
Comparacions
Taulers d’avaluació
Els taulers d’avaluació ajuden els enginyers a provar parts simples com microcontroladors o sensors. Aquests taulers ja tenen el xip i els circuits necessaris. El seu treball principal és comprovar si la part funciona bé i coincideix amb el seu full de dades. Això es fa abans de fer molts productes. Els venedors donen fitxers com els dissenys de la placa per ajudar els usuaris a canviar la placa si cal. De vegades, els taulers d’avaluació tenen coses addicionals com l’accés directe al pin xip. No es troben en els productes finals. Els enginyers utilitzen aquests taulers per comparar el rendiment i trobar problemes abans d'hora.
Nota: els taulers d'avaluació són per comprovar el maquinari i les peces de prova, no per fer sistemes sencers.
Taulers de microcontroladors
Les plaques de microcontrolador tenen un xip amb un processador, memòria i pins d’entrada/sortida. Aquests taulers estan fets per a treballs de potència simples, baixos - com ara encendre llums o sensors de lectura. Els usuaris han de conèixer els circuits i la programació per utilitzar aquests taulers. El maquinari només ha creat - a les funcions, de manera que heu d'afegir mòduls per fer -ne més. Les taules de microcontroladors són bones per a projectes de control o detecció fàcils. Per exemple, moltes juntes Arduino utilitzen el xip Atmega328p a les escoles i per a les aficions.
|
Característica/aspecte |
Taulers de microcontroladors |
Consells de desenvolupament |
|---|---|---|
|
Maquinari nucli |
Xip únic amb processador, memòria, E/S |
Microcontrolador o processador més maquinari addicional |
|
Propòsit |
Dedicades, baixes - Tasques de potència |
Prototipat, proves, desenvolupament |
|
Connectivitat |
Interfícies d'E/S bàsiques |
USB, Wi - fi, Bluetooth, Ethernet |
|
Expandibilitat |
Limitats, necessita mòduls externs |
Admet escuts, mòduls, sensors |
|
Potència de processament |
Inferior, eficient |
Més alts, més memòria i capacitats |
|
Usuari - Amabilitat |
Necessita habilitats de disseny |
Ready - a - Ús, Suport a la comunitat |
Diferències clau
Un tauler de desenvolupament proporciona tot el necessari per construir i provar projectes electrònics. Té un microcontrolador o un processador, un maquinari addicional i moltes maneres de connectar altres parts. Els taulers d’avaluació només són per comprovar si una part funciona correctament. Les taules de microcontroladors tenen un maquinari senzill per a treballs fàcils, però no poden fer tant com un tauler de desenvolupament complet.
Utilitzeu un tauler d'avaluació quan vulgueu provar un xip o sensor nou. Un tauler de microcontroladors és bo per a un treball, com fer funcionar un motor o comprovar la temperatura. Un tauler de desenvolupament és millor per fer i provar projectes amb moltes funcions. Per exemple, els estudiants utilitzen kits Arduino Uno per aprendre codificació i electrònica. Els taulers Raspberry Pi poden executar programes de suports i més durs.
Consell: trieu un tauler de desenvolupament si el vostre projecte necessita programari, moltes parts i proves ràpides. Utilitzeu un tauler d'avaluació per comprovar el maquinari. Trieu un tauler de microcontroladors per a treballs simples i simples.
Aplicacions
Aprenentatge
Els professors utilitzen taulers de desenvolupament per ensenyar enginyeria informàtica a classe i laboratori. Programes com els kits d’educació del programa de la Universitat ARM ofereixen diapositives i guies de laboratori per a temes com sistemes incrustats, Internet de les coses, processament de senyal digital i robòtica. Els estudiants utilitzen taulers de desenvolupament per aprendre la programació de maquinari i el disseny del sistema. També aprenen a fer aplicacions. Aquests kits inclouen eines i simuladors de programari. Això permet als estudiants posar mans - a la pràctica amb dispositius reals. Els professors utilitzen micro - simuladors d’arquitectura per mostrar com funciona l’arquitectura de configuració d’instruccions. Els estudiants construeixen projectes mitjançant sensors, actuadors i comunicació sense fils. Això els ajuda a aprendre habilitats importants per al futur. Entenen els fonaments bàsics de l’Internet de les coses i es preparen per a la feina.
Els professors utilitzen taulers de desenvolupament per a:
- Disseny de sistemes incrustats
- Aplicacions IoT
- Robòtica i Automatització
- Real - Sistemes operatius de temps
Els taulers de desenvolupament fan que l’aprenentatge sigui divertit i actiu. Els estudiants aconsegueixen resoldre problemes reals.
Prototipat
Els enginyers i els aficionats utilitzen taulers de desenvolupament per fer els prototips ràpidament. Aquests taulers els ajuden a dissenyar, provar i comprovar les idees ràpidament. Per exemple, el projecte LAMP 2SMART va utilitzar una placa ESP32 per fer una làmpada intel·ligent. La làmpada podria ser controlada per una aplicació telefònica. L’equip va fer tant el firmware com el maquinari. Després van començar a fer petits lots de la làmpada. Les juntes com ESP32, Arduino Nano 33 IoT i BeagleBone Black tenen Wi - Fi, Bluetooth i Cloud Funcions. Això els fa excel·lents per als projectes d’Internet de les coses. El prototipat ràpid permet a la gent provar molts dissenys, trobar problemes d’hora i estalviar diners. Els enginyers utilitzen impressió 3D i proves automàtiques per fer prototips en pocs dies. Això els ajuda a aconseguir que els productes comercialitzin més ràpidament.
|
Consell de desenvolupament |
Funcions |
Exemple d'ús del cas |
|---|---|---|
|
ESP32 (Espressif) |
Dual - core, wi - fi, bluetooth, 520kb sram |
Smart Home Hub amb comunicació MQTT |
|
Arduino nano 33 iot |
Samd21 cortex - m 0+, wi - fi, bluetooth |
Monitor de salut que es pot portar amb dades segures |
|
Fotó de partícules |
Stm32 Arm Cortex - m3, wi - fi, núvol - a punt |
Estació meteorològica remota amb registre de núvols |
|
BeagleBone Black |
Arm Cortex - A8, Suport Linux, Ethernet |
Porta intel·ligent per a xarxes de sensors industrials |
Real - utilitza el món
Els taulers de desenvolupament ajuden a fer coses noves en robòtica, automatització i internet de les coses. En robòtica, els robots utilitzen aquests taulers per moure i prendre decisions. Sovint s’utilitzen plataformes com Arduino i Raspberry Pi. Swarm Robotics utilitza molts robots que treballen junts per a la cerca - i - rescatar o comprovar l'entorn. Les fàbriques utilitzen taulers de desenvolupament per al control de moviment, els sensors i l’anàlisi de dades intel·ligents. Els cobots treballen amb persones de les fàbriques per ajudar -vos en els llocs de treball. Els robots sanitaris, com la cirurgia i els robots de rehabilitació, utilitzen aquests taulers per obtenir un millor control. Els taulers de desenvolupament permeten als usuaris afegir sensors, actuadors i funcions sense fils. Això ajuda amb les dades de temps reals - i el control remot.
Aplicacions comunes de la indústria:
- AI i visió per trobar objectes
- Taulers IoT per a cases intel·ligents
- Sensors ambientals per a les granges
- Dispositius portables per a comprovacions de salut
Els taulers de desenvolupament són barats i flexibles per a aficionats, professors i treballadors. Els usuaris estalvien temps amb Ready - a - utilitzeu taulers. Poden utilitzar Open - ajuda i canviar de projectes per adaptar -se a les seves necessitats. Aquests taulers ajuden a més persones a crear noves tecnologies i faciliten que tothom ho intenti.
Un tauler de desenvolupament permet a la gent provar les noves tecnologies. És bo per aprendre, construir i provar idees. Molts principiants utilitzen Arduino o Raspberry Pi per començar. La taula següent mostra el que és millor cada tauler:
|
Consell de desenvolupament |
Característiques clau |
Apte per a |
Model d’arrencada recomanat |
Llenguatges de programació |
Per què triar aquest tauler |
|---|---|---|---|---|---|
|
Arduino |
Microcontroller - basat, assequible |
Projectes d'electrònica senzills |
Arduino Uno |
C/C++ |
Fàcil d’utilitzar, comunitat forta |
|
Gerd pi |
Executa el sistema operatiu complet, el suport multimèdia |
Projectes informàtics avançats |
Raspberry Pi Model 3 |
Python, c/c ++, java |
Bo per a la visualització, el vídeo, el discurs |
|
BeagleBone |
Arm Cortex A8, baixa potència |
Processament complex de dades |
N/A |
N/A |
Potència - eficient, avançat |
La gent pot aprendre de blocs, classes en línia i fòrums. El mercat d’aquests taulers creix ràpidament. Això és degut a la computació AI, IoT i Edge. Aquests taulers ajuden a que els dispositius siguin més intel·ligents i funcionin millor.
Cap
Quina diferència hi ha entre un tauler de desenvolupament i un ordinador habitual?
Un tauler de desenvolupament és senzill. Té un processador, memòria i pins d’entrada/sortida. La gent l’utilitza per construir i provar projectes. Un ordinador habitual és més potent. Té més emmagatzematge i funcions. La gent utilitza ordinadors per a coses com navegar o jugar a jocs.
Els principiants poden utilitzar taulers de desenvolupament per aprendre?
Sí, els principiants els poden utilitzar. Molta gent comença amb Arduino Uno o Raspberry Pi. Aquests taulers tenen grans grups en línia i guies fàcils. Hi ha projectes senzills per provar. Els estudiants els utilitzen en laboratoris escolars per aprendre codificació i electrònica.
Quins llenguatges de programació funcionen amb taulers de desenvolupament?
La majoria de taulers funcionen amb C, C ++ i Python. Arduino utilitza C i C ++. Raspberry Pi funciona amb python, java i rascat. Hi ha molts tutorials en línia per a aquests idiomes.
Quant costa un tauler de desenvolupament típic?
Els preus són diferents per a cada tauler. Un Arduino Uno és d’uns 25 dòlars. Un Raspberry Pi 4 comença a partir de 35 dòlars. Alguns taulers, com Beaglebone Black, costen al voltant de 60 dòlars. El preu depèn del que pugui fer el consell.
Quins projectes mundials reals - utilitzen taulers de desenvolupament?
Els enginyers utilitzen taulers de desenvolupament en dispositius i robots intel·ligents. També els utilitzen a les estacions meteorològiques. Per exemple, els termòstats intel·ligents utilitzen taulers de microcontroladors. Aquests taulers ajuden a controlar la temperatura i a connectar -se a Wi - fi.