микробит
Micro: bit - это компактный самодостаточный микрокомпьютер для обучения программированию на JavaScript и microPython. Плата разработана компанией BBC для проведения уроков в младших классах.
Плата интерактивна и проста в освоении — знакомство с micro: bit можно начинать с семи лет. Яркие светодиоды, программируемые кнопки и встроенный набор датчиков позволяет создавать гаджеты без использования дополнительных модулей.
Визуальная среда программирования Make Code компании Microsoft в игровой форме учит работать с платой. Программа собирается из отдельных блоков кода за десять–пятнадцать минут.
Что на борту
На плате предусмотрено сразу два микропроцессора ARM Cortex. Основной процессор обрабатывает пользовательские программы и обеспечивает работу Bluetooth модуля. Второй — отвечает за поддержку USB. Подключите плату к компьютеру и она появится в Проводнике как обычная флешка.
Чтобы не возится с подключением внешних модулей, а сразу приступить к созданию гаджетов, инженеры BBC встроили в плату набор сенсоров.
Акселерометр показывает положение платы в пространстве, работает шагомером и реагирует на встряхивание. Магнитометр используется как компас, детектор металла и скрытой проводки или выступает в роли датчика Холла. Температура в помещении определяется встроенным в процессор термометром.
На обратной стороне платы собрана матрица из 25 красных светодиодов. На неё выводятся буквы, бегущие строки или простая пиксельная анимация. Девять из них используются в качестве сенсора уровня освещённости.
Для управления платой предусмотрены три кнопки. Одна используется для перезагрузки платы, две другие — программируемые, их назначение зависит от созданной программы.
Как начать программировать
Из коробки плата программируется с помощью облачной среды разработки на сайте microbit.org.
Для первых уроков предлагается визуальная среда программирования Make Code, схожая со Scratch. Комбинируя блоки команд, переменных и логических функций, ребёнок создаcт интерактивные проекты — фитнес-трекер, электронные часы с компасом, текстовую напоминалку, таймер обратного отсчёта и несколько электронных игр.
Отладка программ удобна и наглядна — в редакторе предусмотрен полноценный эмулятор устройства. В реальном времени на нём имитируется состояние светодиодной матрицы. Виртуальное устройство реагирует на нажатие программируемых кнопок и изменение значений сенсоров.
После тестирования программа компилируется в шестнадцатеричный.hex файл. Один файл можно скопировать на несколько плат — это пригодится в многопользовательских играх для micro: bit.
Что дальше
Следующим шаг — переход от визуального программирования к текстовому. Переключите редактор в режим "Code" — блоки уже созданных программ превратятся в код на языке JavaScript. Освоить программирование помогут примеры проектов и подробный справочник языка.
Третий этап посвящён знакомству с популярным языком разработки MicroPython. Для него создан свой текстовый редактор, похожий на полноценные «взрослые» IDE. В редакторе предусмотрены обширная документация и коллекция сниппетов, которые упрощают и ускоряют написание сложных конструкций.
Зачем на плате Bluetooth
Для работы с micro: bit доступны приложения под Android и iOS. Плата соединяется с планшетами и смартфонами по Bluetooth 4.1
Приложения умеют обмениваться данными с платой — на их основе собираются дистанционные пульты управления роботами, удалённые датчики для метеостанций или элементы сигнализаций.
С мобильных телефонов можно препрошивать платы скомпилированными файлами, а на планшетах — даже программировать через web-сайт microbit.org.
Модуль Bluetooth применяется для подключения плат друг к другу — например для многопользовательских игр. В таком случае применяется протокол Nordic Gazell, который позволяет обмениваться данными со скоростью в 2 мегабита в секунду.
Как подключить дополнительные модули
К плате можно подключить дополнительные модули с рабочим напряжением 3.3 В. На плате предусмотрено три варианта соединения.
Площадки под «крокодилы». С их помощью можно подключить три сигнальных пина и контакты для питания модулей.
Гнёзда Banana Plugs. Функционально они аналогичны площадкам под «крокодилы».
Ножевой разъём в нижней части платы. На него выведены остальные двадцать три пина. Шаг контактов разъёма 1.37 мм, поэтому плату неудобно использовать с обычными бредбордами. Для работы с этими пинами предназначены особые шилды под micro: bit.
Характеристики
- Микроконтроллер: 32-х разрядный ARM Cortex-M0 Nordic nRF51822;
- Частота: 16 МГц;
- Flash-память: 256 КБ;
- RAM-память: 16 КБ;
- Напряжение логических уровней: 3.3 В;
- Входное напряжение питания (Vin): 1.8–3.6 В;
- Портов ввода-вывода общего назначения: 19;
- Максимальный выходной ток с пина ввода-вывода: 5 мА;
- Портов с поддержкой ШИМ: 19;
- Портов c АЦП: 6;
- Разрядность АЦП: 10 бит;
- Шины обмена данными: I²C и SPI;
- Интерфейсы: Bluetooth, microUSB;
- Габариты: 52×42 мм.