Spis treści:
Microbit (inne nazwy to BBC Micro Bit i Micro:bit) jest otwartym systemem embedded z wydajnym procesorem o architekturze ARM.
Co to jest Microbit?
Micro:bit to popularny system embedded, który został stworzony przez BBC do celów edukacyjnych. Projekt powstał w Wielkiej Brytanii w 2015 roku. Uczniowie szkół mogli cieszyć się urządzeniami już w 2016 roku. Cała idea projektu Micro:bit zakłada zaangażowanie i zachęcanie dzieci do nauki programowania. Dzięki BBC Micro Bit uczniowie uczą się pisania różnego rodzaju programów nie tylko dla komputerów, ale również systemów wbudowanych.
Dodatkowe informacje o BBC Micro Bit
Płytkę Micro:bit 2 Single można wykorzystać na różne sposoby. Pierwszym z nich jest używanie płytki wraz z innymi systemami (Micro:bit jest kompatybilny m.in. z Raspberry Pi). Z kolei drugi obejmuje wykorzystanie otwartego systemu jako bazy projektów. Opisywany moduł wyróżnia się kompaktowymi rozmiarami (50mm × 40 mm).
Jest wyposażony w wydajny układ NRF52833 z rdzeniem Cortex M4. Dodatkowo na płytce umieszczono m.in. magnetometr i akcelerometr. Z płytką Micro:bit można komunikować się bezprzewodowo za pośrednictwem energooszczędnego modułu Bluetooth lub poprzez USB.
Wyświetlacz i pozostałe komponenty Microbit
Na środkowej części niewielkiej płytki umieszczono jeszcze mniejszy wyświetlacz, którego źródłem światła są diody LED. Wyświetlacz jest kwadratowy. Jego rozdzielczość wynosi 5×5. Jednak 25 dyskretnych diod umożliwia prezentację różnego rodzaju znaków graficznych. Kolejnymi elementami znajdującymi się na płytce BBC Micro Bit są cztery przyciski. Jeden z nich jest na stałe przypisany do funkcji odpowiadającej za resetowanie procesora, inny to przycisk dotykowy (logo). Z kolei dwa pozostałe mogą być zaprogramowane przez użytkownika do różnych funkcji.
Co jeszcze można znaleźć na płytce micro:bit 2 Single? Przede wszystkim wyjścia oraz wejścia. Specyficzna konstrukcja płytki opiera się m.in. o 25-stykowe złącze krawędziowe. Złącze tego typu stanowi część wyjść i wejść, które są prowadzone przez złączki pierścieniowe.
Parametry techniczne Microbit
Jednym z powodów, dla których Micro:bit cieszy się tak dużą popularnością jest architektura opierająca się o dwa układy. Jednym z nich jest NXP KL 27Z wyposażony w wysokowydajny rdzeń ARM Cortex-M4. Ten interfejs jest odpowiedzialny za realizowanie komunikacji między drugim (głównym) mikrokontrolerem i złączem USB. Dodatkowo układ ma za zadanie stabilizowanie napięcia 3,3 V wykorzystywanego do zasilania płytki Micro:bit, w przypadku gdy zasilanie odbywa się poprzez USB.
Drugi (główny) mikrokontroler to Nordic Semi nRF52833 wyposażony w 512 kB szybkiej pamięci flash. Ponadto mikrokontroler ma wybudowaną statyczną pamięć RAM o wielkości 32 kB. Kolejny element to energooszczędny moduł komunikacyjny w postaci Bluetooth. Na szczególną uwagę zasługuje wspomniany rdzeń ARM wyposażony w funkcję umożliwiającą przełączenie częstotliwości taktowania zegara.
Pozostałe parametry techniczne Microbit
Ponadto na płytce Micro:bit można znaleźć MMA8652, czyli akcelerometr nazywany również czujnikiem przyspieszenia. 3-osiowy akcelerometr pozwala na precyzyjną detekcję ruchu układu. Kolejnym sensorem jest magnetometr nazywany także czujnikiem pola magnetycznego. Ten 3-osiowy sensor jest używany do wykonywania pomiarów pola magnetycznego ziemi. Można go z powodzeniem wykorzystywać w roli kompasu. Kolejnym zastosowaniem czujnika pola magnetycznego jest wykrywanie metali. Dodatkowe czujniki można podłączyć do BBC Micro Bit za pośrednictwem złączy krawędziowych. Płytka jest również wyposażone w 6 praktycznych wejść analogowych, a także interfejsy komunikacyjne I²C, SPI i UART.
Rozszerzenia dla Microbit
Moduł Microbit jest wykorzystywany m.in. do nauki programowania i tworzenia prostych oraz bardziej skomplikowanych projektów. Dodatkowo do płytki można podłączyć szereg kompatybilnych rozszerzeń, produkowanych m.in. przez zewnętrzne firmy. Rozszerzenia tego typu pozwalają na łatwe i szybkie wyprowadzenie sygnałów z niestandardowego złącza krawędziowego, m.in. na płytkę stykową. Ponadto wybrane akcesoria rozszerzają możliwości płytki Microbit o dodatkowe funkcjonalności. Dobrym przykładem są akcesoria pozwalające na sterowanie silnikami prądu stałego. Co jeszcze można podłączyć do Microbit? Głośnik, większy wyświetlacz i szereg innych akcesoriów.
Programowanie Microbit
Do programowania Microbit można wykorzystać dwa oficjalne edytory kodu, które są dostępne za darmo do pobrania na stronie fundacji. Do wyboru jest Microsoft MakeCode, czyli narzędzie przeznaczone do graficznego kodowania. Ten edytor cieszy się dużą popularnością ze względu na łatwe i intuicyjne użytkowanie. Kodowanie odbywa się za pośrednictwem kolorowych bloków.
Dodatkowo użytkownik w każdym momencie może przełączyć się na popularny język JavaScript i wyświetlić standardowy kod tekstowy, który odpowiada ułożonym blokom. Ten edytor jest najczęściej wybierany przez początkujących miłośników programowania. Po zakończeniu programowania projekt zostaje automatycznie przekształcony w plik z rozszerzeniem .hex i wgrany na płytę. Dodatkowo warto zainstalować aplikację na urządzenia mobilne (smartfony i tablety) z systemem operacyjnym Android i iOS. Gotowy kod może zostać przesłany z urządzenia mobilnego do płytki Microbit za pośrednictwem interfejsu komunikacyjnego Bluetooth.
Drugi edytor to MicroPython. Kodowanie przy użyciu tego narzędzia odbywa się przy wykorzystaniu środowiska MicroPython. Programowanie tekstowe jest realizowane przy użyciu edytora online. Kodowanie za pośrednictwem tego narzędzia jest przeznaczone dla użytkowników powyżej 11. roku życia.
Zestaw edukacyjny BBC micro:bit Grove
Zestaw edukacyjny BBC micro:bit Grove dostępny w sklepie Botland zawiera płytkę rozwojową micro:bit z 32-bitowym procesorem opartym na rdzeniu ARM Cortex M0 i urządzenia dodatkowe z linii Grove. W skład zestawu wchodzą m.in. potencjometr obrotowy, głośnik, czujnik ultradźwiękowy do pomiaru odległości, detektor natężenia światła, pasek diod LED oraz moduł z ekranem. W pudełku dołączono specjalne kody dla 10 użytkowników, które umożliwiają dostęp do 200-stronicowego kursu programowania micro:bit w języku polskim. Te kody mogą być używane przez studentów czy nauczycieli.
