W dzisiejszym wpisie przedstawiamy walory płytek, które mogą posłużyć do wykorzystania jako mikrokontrolery.
Jeżeli zastanawialiście się, którą płytkę wybrać, to trafiliście we właściwe miejsce.
Czym jest SAMD21?
ATSAMD21 od Atmel to wymagający niewielkiej mocy, ale za to wysokowydajny mikrokontroler oparty na mikroczipie ARM Cortex-M0+. Poniżej przedstawiamy jego parametry.
- 256 KB pamięci flash
- 32 KB pamięci SRAM
- Częstotliwość robocza 48 MHz
- Full Speed USB i wbudowany host
- Wsparcie dla ponad 120 kanałów dotykowych
- Zasilanie 1.62 V – 3.63 V
- 6 modułów komunikacyjnych (SERCOM) konfigurowalnych jako UART/USART, SPI lub I2C, 3×16-bitowe timery, 32-bitowy zegar czasu rzeczywistego i kalendarz, 20 kanałów PWM, 1×14-channel 12-bitowy ADC, 1×10-bitowy DAC
Minikontroler posiada widocznie lepsze osiągi w porównaniu ze starszymi, 8-bitowymi/16 MHz mikrokontrolerami Arduino. Jeżeli to Was nie przekonuje, to przyjrzyjmy się faktycznym atutom w praktyce.
Dlaczego warto wybrać SAMD21?
Zwiększona prędkość, więcej miejsca
Najprawdopodobniej odczujesz, że Arduino UNO stawia przed Tobą restrykcje magazynowania danych. Albo ostatecznie dostrzeżesz, że szybkość operacyjna mikrokontrolera jest zwyczajnie niewystarczająca. SAMD21 rozwiązuje te problemy. 256 KB pamięci flash oznacza, że nie będziesz ograniczony wyłącznie do 32 KB przestrzeni podczas wdrażania swojego szkicu. Dodatkowo ekstra pamięć flash oznacza, że będziesz mógł przechwowywać duże, zdefiniowane przez Ciebie bloki danych na swoim mikrokontrolerze. 32 KB pamięci flash to także rozwiązanie tzw. stack overflows – błędów przepełnienia stosu, które występują podczas gdy rozmiar stosu przekroczy ilość zarezerwowanej dla niego pamięci.
Czuły pomiar napięcia
SAMD21 oferuje 14 pinów ADC z 12-bitową rozdzielczością w porwónaniu z 10-bitową na ATmega328p. Zwiększona rozdzielczość oznacza, że każdy bit pomiędzy 0 a 4095 reprezentuje napięcie 0.806 mV, podczas gdy procesor jest zasilany na poziomie 3.3 V, a to z kolei przekłada się na bardziej czuły pomiar napięcia.
Zintegrowany kontroler USB
ATSMAD21 posiada zintegrowany kontroler USB, który może być używany zarówno jako urządzenie USB, jak i host USB. Jako urządzenie USB będzie on w stanie emulować klawiaturę, mysz czy joystick. Skonfiguruje się samodzielnie jako urządzenie do komunikacji USB, które możesz połączyć z komputerem i komunikować się z nim jak przez port szeregowy.
Pokładowy RTC (zegar czasu rzeczywistego)
Jeżeli potrzebujesz bardzo precyzyjnego pomiaru czasu albo pętli PID, to z pewnością przyda się zegar czasu rzeczywistego – owszem, ATmega328 go posiada, ponieważ jest on wymagany dla wyświetlania czasu. SAMD21 posiada RTC, jest on stabilizowany przez rezonator kwarcowy zachowując taktowanie procesora 48 MHz.
Konfiguracja interfejsu
Ta cecha czyni SAMD prawdziwie unikalnym. Mikrokontroler posiada możliwość 6 konfigurowalnych interfejsów szeregowych, które mogą zostać wykorzystane jako UART, I2C master, I2C slave, SPI master i SPI slave. Zapewnia to elastyczność portów i pozostawia Ci wybór w kwestii tego, do jakiego zadania przyporządkujesz dany pin.
Którą SAMD21 Arduino Board wybrać?
Teraz, gdy już poznaliśmy specyfikację i osiągi mikrokontlera SAMD21, musimy się zastanowić nad wyborem konkretnej płytki zgodnej z Arduino. Poniżej porównaliśmy niektóre spośród najlepszych płytek z SAMD21 i zgodnych z Arduino. Podzieliliśmy je wedle ich różnych cech, które determinują przydatność.
Najmniejsza - Seeeduino XIAO
Koniec kłopotów z wymiarami w projektach Arduino z ograniczonym miejscem – Seeeduino XIAO zmieści się i będzie pasować prawie wszędzie. Jej wymiary to zaledwie 23,5 x 17,5 mm i jest to najmniejsza, kompatybilna z Arduino płytka z rodziny Seeeduino. Mikrokontroler wyposażono w chip SAMD21 z bogatym interfejsem.
Poza silnym procesorem Seeeduino XIAO, pomimo mikrorozmiaru, posiada 14 pinów GPIO, które mogą zostać wykorzystane jako 11 pinów analogowych, 11 pinów cyfrowych, interfejs I2C, interfejs UART i interfejs SPI. Dodatkowo piny posiadają piny od A1/D1 do A10/D10 posiadają funkcję PWM, zas pin A0/D0 funkcję DAC. Oznacza to, że możesz uzyskać prawdziwy sygnał analogowy, nie sygnał PWM, kiedy zdefiniujesz wskazany pin – w konsekwencji 14 pinów GPIO potrafi zrealizować tak naprawdę więcej pinów i interfejsów I/O. XIAO wspiera interfejs USB typu C, który służy zasilaniu i pobieraniu kodu. Power pady z tyłu płytki obsługują baterię i czynią design naprawdę prostym i łatwym w obsłudze. Poza diodą zasilania Seeeduino dodało do płytki diodę LED dla użytkownika dla ułatwienia kodowania. XIAO posiada dodatkowo rezonator kwarcowy 32,768 KHz stabilizujący pracę zegara i jest całkowicie kompatybilna z Arduino IDE, co pozwala na korzystanie z przepastnej, imponującej biblioteki Arduino library przy projektach.
Najlepsza dla początkujących - Arduino Zero
Co prawda rozsądnym wyborem dla początkujących pozostaje bez zmian Arduino Uno, ale w kontekście kontrolera SAMD21 warto zwrócić uwagę na Arduino Zero z serii MKR.
To najlepszy wybór dla szukających inicjacyjnej płytki, z którą mogliby rozpocząć programowanie i zabawę z IoT (Internetem Rzeczy).
Arduino Zero to proste i zarazem potężne 32-bitowego rozszerzenie platformy Uno. Pozwala na tworzenie rozmaitych projektów spod znaku urządzeń IoT, interaktywnych ubrań, automatyki domowej czy robotyki. Ta zasilana przez Atmel SAMD21 MCU z 32-bitowym rdzeniem ARM Cortex M0+ płytka jest doskonałym wyborem dla tych, którzy uczą się zastosowań dla 32-bitowców. Z debuggerem Atmel (EDBG, Atmel Embedded Debugger) Arduino Zero oferuje pełny interfejs debugowania bez potrzeby stosowania dodatkowego hardware’u. Jest zasilana napięciem 3,3 V – należy pamiętać, że wyższe może ją uszkodzić. Do dyspozycji macie 20 pinów cyfrowych wejścia-wyjścia, 18 pinów PWM, 7 pinów analogowych, 256 KB pamięci Flash i 32 KB pamięci SRAM.
Niski koszt, dobre osiągi - Wio Lite MG126 - ATSAMD21 Bluetooth
Znajdźmy teraz na półce coś o świetnym stosunku ceny do możliwości. Takim egzemplarz stanowi płytka Seeedstudio Wio Lite MG126 – ATSAMD21 Bluetooth.
Wio Lite MG126 jest płytką z serii Wio. Została wyposażona w układ MG126, dzięki czemu wspiera komunikację Bluetooth. Moduł został wyposażony w kontroler ATMega SAMD21 ARM Cortex M0, dzięki czemu płytka jest kompatybilna z Arduino Zero. Zasilanie odbywa się poprzez port USB typu C napięciem 5 V. Wyprowadzenia płytki pracują z napięciem 3,3 V. Programowanie płytki odbywa się za pomocą środowiska Arduino IDE. Producent przygotował gotową bibliotekę W600 z przykładowymi kodami. Płytka Wio Lite od Seeedstudio będzie skuteczna jako element systemu automatyki domowej – wszystkie zbierane przez czujniki informacje można sprawdzić wygodnie w chmurze.
Psst! Nie musicie się ograniczać do naszego wyboru! Prawdę mówiąc, to kompatybilnych z Arduino modułów u nas dostatek. Kategoria płytek zgodnych z Arduino jest niezwykle obszernym działem sklepu, dlatego zachęcamy Was do porównań i ewentualnych pytań.
Jedna odpowiedź
Dziękujemy za czujność, to oczywiście trafne spostrzeżenie.