Spis treści:
Poznajemy rodzinę płytek MKR Arduino, w tym ze szczególnymi zastosowaniami IoT.
Na dobry początek: dobrze, że możemy to uwzględnić akurat przy okazji serii Arduino MKR. Ten sam tekst możecie znaleźć na stronach produktów w sklepie Botland:
Botland jest oficjalnym dystrybutorem platformy programistycznej Arduino w Polsce. Zapewniamy szeroki wybór płytek, modułów i akcesoriów tej popularnej marki, a także prezentujemy tutoriale i bazę wiedzy dla użytkowników. Wszystkie prezentowane produkty Arduino są oryginalne.
A teraz możemy nareszcie przejść do jednej z najpopularniejszych serii, która śladem zalecanego początkującym Arduino Uno (jeszcze o nim wspomnimy) sprawdzi się w rękach nawet początkujących majsterkowiczów i konstruktorów.
Dla kogo powstało Arduino MKR?
Rodzina Arduino MKR została stworzona dla twórców i inżynierów do szybkiego prototypowania projektów IoT. To, co odróżnia płytki MKR od innych płytek Arduino, to rozmiar, zintegrowana łączność w większości z nich oraz potencjał dla projektów o różnym stopniu zaawansowania.
Drzewo genealogiczne - gałęzie wyprowadzeń Shield
Płytki MKR posiadają wbudowane moduły łączności od Wi-Fi do GSM – no, z jednym wyjątkiem. Inne płyty obsługują wąskopasmowe IoT, łączność Lo-Ra i sieć SigFox (w określonych krajach), podczas gdy shieldy Arduino MKR mogą być dodawane w celu stworzenia projektów połączonych z siecią Ethernet i z magistralą CAN (z ang. controller area network).
Warto odnotować różnicę, która rzuci się w oczy nawet niewprawnym jeszcze w elektronice obserwatorom. W porównaniu do popularnego, oryginalnego modułu Arduino Uno płytki MKR są znacznie mniejsze. Mamy tu jednak do dyspozycji standardowe shieldy przekaźnikowe, pamięciowe i prototypowe, a także kilka bardziej zaawansowanych shieldów.
Rozwiejmy wątpliwości co do kompatybilności. Czy MKR dogaduje się z najbliższymi sąsiadami i można wzbogacić jego funkcje nakładkami? Tak. Pomagają w tym ekspandery wyprowadzeń takie jak adapter złącz MKR2Uno, czyli nakładka dla Arduino MKR, dzięki której zastosujemy płytki MKR w projektach przeznaczonych dla Arduino Uno. Pozwala również na wykorzystanie nakładek. Rozszerzenia Arduino Shield mają różne funkcjonalności.
Na dobry początek. Arduino MKR1000
Nie bez powodu właśnie ten model otwiera poradniki Arduino Getting Started. Płytka MKR1000 została zaprojektowana jako praktyczne i ekonomiczne rozwiązanie dla chcących dodać łączność Wi-Fi do swoich projektów przy minimalnym wcześniejszym doświadczeniu w tworzeniu sieci. Skonfigurować środowisko programowania i uruchomić gotowy do pracy nad projektami sprzęt możemy już w kilka minut.
MKR1000 jest oczywiście programowany za pomocą oprogramowania Arduino IDE, czyli zintegrowanego środowiska programistycznego wspólnego dla wszystkich płytek Arduino i działającego zarówno w trybie online, jak i offline. Więcej o samym środowisku możecie przeczytać pod kafelkiem poniżej.
Prosto o Arduino IDE – co to jest?
Środowisko, w którym platforma Arduino czuje się jak ryba w wodzie – choć pływanie może nie do końca pasuje do określenia IDE. Zobacz krótkie przedstawienie!
Możemy zatem korzystać z tej i innych płytek za pomocą:
- Arduino IDE w wersjach desktopowej – pobieranej bezpośrednio,
- Arduino IoT Cloud – usługi z Arduino w chmurze,
- Arduino Web IDE – wszystkie płytki Arduino, w tym MKR1000, działają również w edytorze online.
Ciekawe Arduino MKR Zero i Arduino MKR Vidor 4000
Wyszczególniamy te dwie płytki obok siebie jako ciekawe z uwagi na pewne cechy.
Arduino MKR Zero
Obecnie jedyną płytką MKR bez wbudowanej łączności jest Arduino MKR Zero. To przede wszystkim dobry wybór dla tych, którzy mają już doświadczenie z płytką Arduino Uno opartą o mikrokontroler 8-bitowy, a chcą rozpocząć naukę tajników sprzętowych i programowych systemów wbudowanych z 32-bitowymi mikrokontrolerami.
Posiada 256 KB pamięci Flash, 32 KB SRAM, 22 cyfrowych wejść/wyjść, 12 kanałów PWM, 7 wejść analogowych i jedno wyjście, slot kart microSD, zasilanie z baterii Lipol oraz popularne interfejsy. Pracuje z napięciem 3,3 V. Obsługuje interfejs I2S i odtworzy pliki dźwiękowe bez dodatkowego sprzętu. Dokładna specyfikacja i cenne uwagi na stronie produktu.
Arduino MKR Vidor4000
Dość egzotyczny na pierwszy rzut oka zapis nazwy skrywa pierwszą płytkę opartą o programowany układ FPGA. Vidor został oparty na układzie Cyclone 10 firmy Intel posiadający 16 000 jednostek logicznych. Do dyspozycji 2 MB pamięci Flash, 8 MB SRAM, moduł U-blox Nina-W10 łączności WiFi i BT. Praca z napięciem 3,3 V. Solidna propozycja pod kątem własnych projektów Internet of Things.
Zanim zajrzycie do pełnej specyfikacji technicznej, to jeszcze słowo o złączach na pokładzie płytki Arduino MKR Vidor4000. Do naszej dyspozycji pozostaje taki komplet:
- MicroUSB,
- MicroHDMI,
- Złącze akumulatora 3,7 V,
- Złącze kamery MIPI,
- Złącze mini PCI Express.
Ze względu na swoje rozszerzone możliwości zarówno MKR Zero, jak i Vidor 4000 są przeznaczone dla bardziej zaawansowanych użytkowników Arduino. MKR Zero spełnia się bez zarzutu w projektach audio dzięki zintegrowanej magistrali I2S i slotowi kart miniSD, podczas gdy model Vidor chwali się za szybkie przetwarzanie audio i wideo. Inne projekty, które wykorzystują kompaktowe rozmiary płytek MKR i potężne układy scalone, to robotyka i technologia wearable.
Hen daleko z LoRaWAN. Arduino MKR WAN 1310
MKR WAN 1310 to przykład modułu z 32-bitowym mikrokontrolerem Atmel ARM Cortex-M0+, który umożliwia połączenie z siecią LoRa. Ten zyskujący popularność standard to łączność radiowa charakteryzująca się małym poborem prądu i względnie dużym zasięgiem, przez co oferuje zręczną komunikację dla urządzeń IoT.
Na marginesie: o LoRaWAN, lub w skrócie: LoRa, wspominaliśmy wiele razy, ale chyba najczęściej w kontekście rozwiązań dla rolników i w inteligentnych miastach. Ten protokół i system komunikacji sprawdza się zwłaszcza tam, gdzie urządzenia dostarczające danych i realizujące konkretne zadania często są po prostu fizycznie od siebie oddalone.
Przemysłowy Internet IIoT w pigułce. Rozwiązania dla firm i nie tylko
Wszechstronne, wielofunkcyjne sieci to już więcej niż wizja przyszłości. Standard komunikacji 5G i osiągi IIoT zwiększają dynamikę wdrażania rozwiązań.
Co oferuje WAN 1310? Zewnętrzna pamięć Flash 2 MB, Flash 256 KB, SRAM 32 KB, obsługa interfejsów UART, SPI, I2C, 12 pinów PWM, 8 cyfrowych pinów wejścia/wyjścia. Wszystko napisaliśmy na stronie produktu.
Zaaadoptowany do rodziny - Arduino OPLÁ (OPLA)
Zgodnie z teorią, że najlepsze należy zostawić na koniec. Zestaw programistyczny Arduino OPLA z ostrym akcentem – wymawiamy to wznosząco tak, jakbyśmy jednym skokiem chcieli pokonać dystans dzielący nas od Internetu Rzeczy w naszym własnym domu albo biurze. A to właśnie jest możliwe z Arduino Opla Starter Kit.
Arduino OPLA pierwsza platforma programistyczna IoT, która umożliwia tworzenie własnych urządzeń z pełną kontrolą nad ich algorytmami i własnymi danymi.
Zestaw znalazł się w artykule z dwóch powodów – a te dwa powody to zawarte w nim dwie płytki z serii MKR. Pierwszą jest Arduino MKR 1010, czyli nowsza, ulepszona generacja omawianego wcześniej MKR 1000. Moduł WiFi w MKR 1010 został zaktualizowany do ESP32, dając nie tylko łączność wifi, ale także Bluetooth. Płytka jest również w pełni kompatybilna z chmurą Arduino IoT Cloud. Druga pozycja jest jeszcze ciekawsza. To prawdziwe serce zestawu, na etapie developerskim określone jako Opla Board – mowa o MKR IoT Carrier Board, a to już prawdziwa płytka-poliglota o szerokiej kompatybilności i wielofunkcyjne centrum Internetu Rzeczy.
Nowe Arduino. Serce IoT bije w rytm premiery Oplà IoT Kit
Nadeszły nowe możliwości dla użytkowników na każdym poziomie zaawansowania i zainteresowania z nowym Arduino.
Algorytmy brzmią skomplikowanie, owszem, ale nie są konieczne. W końcu komputera osobistego też można używać i do gry w Microsoft Solitaire, i do kodowania – wszystko zależy od użytkownika i preferowanych narzędzi. W zestawie Arduino OPLÀ IoT czeka na nas osiem przykładowych i prawie gotowych projektów. Pierwsza połowa jest gotowa do instalacji w domu, pozostałe posłużą do zrozumienia czym w ogóle jest IoT i co nam oferuje. Więcej pod kafelkiem z artykułem poświęconym ubiegłorocznej premierze OPLA i na stronie produktu.
Nie możemy ominąć modułu Arduino MKR IoT Carrier Board bez choćby kilku zdań. To rozszerzenie dla modułów Arduino z serii MKR daje nieograniczone możliwości w projektach IoT – warto wspomnieć, że bez konieczności lutowania.
Do dyspozycji mamy wyświetlacz OLED, przyciski dotykowe, złącza Grove (czyli jest kompatybilność, dobra nasza), czujnik temperatury i wilgotności, IMU, światła, gestów oraz odległości, a także buzzer, złącza przekaźników, slot na kartę microSD, diodę LED RGB oraz klip na akumulator Li-Ion. Dane odczytane z czujników mogą zostać wyświetlone na wyświetlaczu oraz wysłane na chmurę Arduino IoT Cloud.
Płytki rozwojowe IoT o niewielkich rozmiarów są dowodem na rosnącą popularność, a nawet konieczność, projektów wykorzystujących chmurę. Użycie odpowiednich schematów przekładających się na projektowe założenia, dodatków i sposobów komunikacji umożliwia tworzenie naprawdę potężnych, połączonych projektów. Po odrobinie poszukiwań można znaleźć opcje dla twórców o różnym doświadczeniu, jak również dla wprawionych inżynierów zajmujących się prototypowaniem. To wszystko z pewnością znajdziecie wśród owoców serii MKR.
