Микро Бит
 | |
 micro:bit v1 (справа) и v2 (слева) | |
| Разработчик | BBC Learning , BBC R&D , ARM Holdings , Barclays , element14 , NXP Semiconductors , Ланкастерский университет , Microsoft , Samsung , Nordic Semiconductor , ScienceScope , Technology Will Save Us , Python Software Foundation |
|---|---|
| Тип | Одноплатный микроконтроллер |
| Дата выпуска | версия 1: 10 февраля 2016 г. [1] версия 2: 13 октября 2020 г. [2] |
| Процессор | v1: Nordic nRF51822, 16 МГц ядро ARM Cortex-M0 , флэш-память 256 КБ , 16 КБ ОЗУ [3] [4] v2: Nordic nRF52833, 64 МГц ядро ARM Cortex-M4 , флэш-память 512 КБ , 128 КБ ОЗУ |
| Возможности подключения | Bluetooth LE , MicroUSB , краевой разъем |
| Веб-сайт | микробит |
Micro Bit (также называемый BBC Micro Bit или стилизованный под micro:bit ) — это аппаратная ARM, с открытым исходным кодом на базе встраиваемая система разработанная BBC для использования в компьютерном образовании в Соединенном Королевстве . Впервые об этом было объявлено при запуске кампании BBC Make It Digital 12 марта 2015 года. [5] [6] с намерением доставить 1 миллион устройств ученикам в Великобритании. Окончательный дизайн и характеристики устройства были представлены 6 июля 2015 года. [7] тогда как фактическая поставка устройств, первоначально запланированная на сентябрь 2015 года в школы и на октябрь 2015 года для широкой публики, [8] начался 10 февраля 2016 года. [9] [10]
Устройство описывается как размер половины кредитной карты. [11] Он оснащен процессором ARM Cortex-M0 , датчиками акселерометра и магнитометра, возможностью подключения Bluetooth и USB, дисплеем, состоящим из 25 светодиодов , двумя программируемыми кнопками и может питаться от USB или от внешнего аккумуляторного блока. [3] Входы и выходы устройства подключаются через пять кольцевых разъемов, которые являются частью более крупного 25-контактного краевого разъема. В октябре 2020 года была выпущена физически почти идентичная плата v2 с микроконтроллером Cortex-M4F , большим объемом памяти и другими новыми функциями.
Аппаратное обеспечение
[ редактировать ]v1
[ редактировать ]Физическая плата имеет размеры 43 × 52 мм , и в первом производственном цикле [update], [12] включено:
- Nordic nRF51822 — с тактовой частотой 16 МГц 32-битный ARM Cortex-M0 микроконтроллер , 256 КБ флэш-память , 16 КБ статическая ОЗУ , 2,4 ГГц Bluetooth с низким энергопотреблением беспроводная сеть . Ядро ARM имеет возможность переключения между 16 МГц и 32,768 кГц . [3] [4] [13] [14] [15] [16]
- NXP/Freescale KL26Z — 48 МГц микроконтроллер с ядром ARM Cortex-M0+ , который включает в себя полноскоростной контроллер USB 2.0 On-The-Go (OTG), используемый в качестве интерфейса связи между USB и основным микроконтроллером Nordic. Это устройство также выполняет регулирование напряжения от источника питания USB (4,5-5,25 В) до номинальных 3,3 В, используемых остальной частью печатной платы. При работе от аккумуляторов этот регулятор не используется.
- NXP/Freescale MMA8652 – 3-осевой датчик акселерометра через шину I²C . [17]
- NXP/Freescale MAG3110 – 3-осевой магнитометрический датчик через шину I²C (действует как компас и металлоискатель). [17]
- Разъем MicroUSB , разъем для аккумулятора, 25-контактный торцевой разъем . [3] [15] [17] [18]
- Дисплей состоит из 25 светодиодов в массиве 5×5. [15]
- Три тактильные кнопки (две для приложений, одна для сброса). [19]
Ввод-вывод включает три кольцевых разъема (плюс один для питания и заземления), которые подходят для зажимов типа «крокодил» или штекеров типа «банан» 4 мм. [19] а также 25-контактный краевой разъем с двумя или тремя выходами ШИМ , от шести до 17 контактов GPIO (в зависимости от конфигурации), шестью аналоговыми входами, последовательным вводом-выводом, SPI и I²C . [17] В отличие от ранних прототипов, которые имели встроенную батарею, внешний аккумулятор (батарейки типа ААА) может использоваться для питания устройства как автономного или носимого продукта. [4] [11] [15] Соображения по поводу здоровья и безопасности, а также стоимость были названы причинами исключения таблеточной батареи из ранних разработок. [20]
Доступная документация по проектированию аппаратного обеспечения состоит только из схемы и спецификации, распространяемых по лицензии Creative Commons By Attribution , разводка печатной платы недоступна. [21] [22] Однако совместимый эталонный дизайн Micro:bit Educational Foundation полностью документирован.
v2
[ редактировать ]Версия 2, выпущенная 13 октября 2020 г., включает в себя: [23]
- Nordic nRF52833 — с тактовой частотой 64 МГц 32-битный ARM Cortex-M4 микроконтроллер , 512 КБ флэш-память , 128 КБ статическая ОЗУ , 2,4 ГГц беспроводная сеть Bluetooth с низким энергопотреблением , предоставляемая Nordic S113 SoftDevice, встроенный датчик температуры.
- NXP/Freescale KL27Z — 48 МГц микроконтроллер с ядром ARM Cortex-M0+ , предварительно запрограммированный как полноскоростной контроллер USB 2.0, используемый в качестве интерфейса связи между USB и ЦП.
- Либо ST LSM303, либо NXP FXOS8700 – 3-осевой комбинированный датчик акселерометра и магнитометра через шину I²C .
- микрофон Knowles МЭМС- со встроенным светодиодным индикатором.
- Магнитно-визуальный аппарат Jiangsu Huaneng MLT-8530.
- Разъем MicroUSB , разъем для аккумулятора JST PH , 25- контактный торцевой разъем .
- Дисплей, состоящий из 25 светодиодов в матрице 5х5.
- Три тактильные кнопки (две для приложений, одна для сброса) и сенсорная кнопка.
В micro:bit v2 кнопку сброса можно использовать для выключения платы, удерживая ее в течение 3 секунд. [24] [25] [26]
Программное обеспечение
[ редактировать ]есть три официальных редактора кода На веб-сайте micro:bit Foundation :
Опыт программирования Python на Micro Bit предоставляется MicroPython . [28] [29] Пользователи могут писать сценарии Python в веб-редакторе Micro Bit, которые затем объединяются с прошивкой MicroPython и загружаются на устройство. Пользователи также могут получить доступ к MicroPython REPL , работающему непосредственно на устройстве, через последовательное соединение USB, что позволяет им напрямую взаимодействовать с периферийными устройствами Micro Bit.
Micro Bit был создан с использованием комплектов разработки ARM mbed . Система времени выполнения и интерфейс программирования используют облачную службу компилятора mbed для компиляции пользовательского кода в файл .UF2. Скомпилированный код затем загружается на устройство через соединение USB или Bluetooth. Устройство отображается как USB-накопитель при подключении к компьютеру, и код можно мигать, перетаскивая файл .UF2. [18]
Другие редакторы BBC micro:bit включают:
- Mu , редактор Python
- Espruino , интерпретатор JavaScript
- EduBlocks , редактор блоков для MicroPython.
Другие языки программирования для BBC micro:bit включают:
- Бесплатный Паскаль ( инструкция )
- Simulink в Matlab ( пакет поддержки Simulink Coder для платы BBC micro:bit ), регистрация сигналов, настройка параметров, разработка кода из редактора блоков Simulink.
- С++ ( инструкции )
- Далее ( инструкция )
- Лисп ( инструкции )
- Ржавчина ( инструкция )
- Ада ( инструкция )
- Свифт ( инструкция )
- БАЗОВЫЙ ( инструкция )
Операционные системы, которые можно создать для BBC micro:bit:
- Zephyr — облегченная ОС Zephyr поставляется с файлом параметров, необходимым для запуска на этой плате.
История
[ редактировать ]Разработка
[ редактировать ]Micro:bit был разработан, чтобы побудить детей активно участвовать в написании программного обеспечения для компьютеров и создании новых вещей, а не быть потребителями медиа. [3] Он также был разработан для работы вместе с другими системами (такими как Raspberry Pi). [30] ) и развивать наследие BBC с помощью BBC Micro для компьютерных технологий в образовании. BBC планировала бесплатно раздать компьютер каждому ребенку седьмого класса (в возрасте от 11 до 12 лет) в Великобритании, начиная с октября 2015 года — около 1 миллиона устройств. [4] [20] Перед внедрением был доступен онлайн-тренажер, который поможет преподавателям подготовиться, и некоторые учителя должны были получить это устройство в сентябре 2015 года. [3] Устройство планировалось поступить в широкую продажу к концу 2015 года. [3] [31] Однако из-за проблем запуск был отложен до 22 марта 2016 года. [8]
BBC пришлось принять трудное решение, какой класс первым получит бесплатные микробиты, и руководитель отдела обучения BBC сказал, что причина, по которой они «перешли на 7-й класс, а не на 5-й, в том, что он оказал большее влияние». с этой возрастной группой, поскольку они были более заинтересованы в использовании его вне класса». [31]
Планирование проекта началось в 2012 году в рамках программы BBC по компьютерной грамотности, и к моменту запуска в июле 2015 года BBC привлекла 29 партнеров для помощи в производстве, проектировании и распространении устройства. [32] [33] BBC сообщила, что большую часть затрат на разработку взяли на себя партнеры проекта.
Партнерство
[ редактировать ]Разработка Micro Bit является продуктом ряда партнеров, работающих с BBC:
- Microsoft – предоставила свой опыт в области программного обеспечения и настроила платформу TouchDevelop для работы с устройством. Здесь размещаются проекты и код для пользователей устройства. [32] Компания также разработала учебные материалы для учителей по этому устройству. [3]
- Ланкастерский университет – разработка среды выполнения устройства. [34]
- Farnell element14 – официальный производитель и мировой дистрибьютор, курирующий производство устройства. [3]
- Nordic Semiconductor – поставила процессор для устройства. [3]
- NXP Semiconductors – поставила датчики и USB-контроллер. [3]
- ARM Holdings – предоставила аппаратное обеспечение mbed , комплекты разработки и услуги компилятора. [34]
- Технология нас спасет – проектирование внешнего вида устройства. [19]
- Barclays – поддерживал доставку продуктов и информационно-просветительскую деятельность. [34]
- Samsung – разработала приложение для Android и помогла подключить устройство к телефонам и планшетам. [34]
- Wellcome Trust – предоставил учителям и школам возможности обучения. [34]
- ScienceScope – разработка приложения для iOS и распространение устройства в школах. [34]
- Python Software Foundation – работала над внедрением MicroPython на устройства, создавала собственные и веб-редакторы кода Python, удобные для начинающих, подготовила множество образовательных ресурсов и организовала семинары под руководством разработчиков для преподавателей. [35] [36]
- Bluetooth SIG – разработал собственный профиль Bluetooth LE. [37]
- Creative Digital Solutions – разработала учебные материалы, семинары и информационно-просветительскую деятельность. [38]
- Cisco – предоставила STEMNET персонал и ресурсы для помощи в развертывании сети на национальном уровне. [38]
- Code Club – Создана серия ресурсов по программированию, предназначенных для детей в возрасте от 9 до 11 лет и предоставляемых через клубы кодирования, управляемые волонтерами. [38]
- STEMNET – предоставил представителей STEM для поддержки школ и учителей, а также для поддержания связи с третьими сторонами, такими как Bloodhound SSC и Cisco . [38]
- Китроник – Произведено и роздано 5500 электронных тканей. [ нужны разъяснения ] комплекты для BBC micro:bit для D&T (Дизайн и технологии) [ нужны разъяснения ] учителей по всей Великобритании. Разработано аппаратное обеспечение, такое как плата драйвера двигателя, позволяющее BBC micro:bit управлять такими устройствами, как двигатели и сервоприводы. [38]
- Tangent Design – создал фирменный стиль BBC micro:bit и разработал веб-сайт. [38]
Прототип устройства и программного стека , созданный BBC R&D и продемонстрированный в первоначальном анонсе, [39] был использован для проверки предложения в школах и для предоставления эталонной спецификации для дальнейшего развития партнерства. [40]
Образовательный Фонд Микробит
[ редактировать ]После успешного внедрения micro:bit в Великобритании BBC передала будущее micro:bit BBC и его внедрение в других частях мира недавно созданной некоммерческой организации Microbit Education. Фундамент. [41] [42] Объявление было сделано 18 октября 2016 года небольшой группе журналистов и преподавателей в Savoy Place в Лондоне. [43] это включало обзор прошлого года и их планы на будущее. В результате перехода от BBC к micro:bit Education Foundation официальный дом micro:bit был перенесен с microbit.co.uk на microbit.org .
BBC лицензировала аппаратную технологию как с открытым исходным кодом и разрешила ее производство по всему миру для использования в образовании. За этим следит фонд. [31] [32]
2 января 2018 года было объявлено, что Гарет Стокдейл из BBC Learning сменит Зака Шелби на посту генерального директора Microbit Educational Foundation. [44]
Эталонный дизайн Microbit
[ редактировать ]Фонд также предоставляет полностью документированный эталонный дизайн устройства, отличающегося от продаваемого на рынке, но совместимого с программным обеспечением, с целью облегчить независимую разработку и производство устройств и продуктов на основе микробитов. [45] Эталонный дизайн представляет собой оборудование с открытым исходным кодом, но в отличие от продаваемого устройства, использующего лицензию CC BY 4.0, он распространяется на условиях лицензии на оборудование Solderpad версии 0.51. [46] Доступная проектная документация для эталонного проекта включает в себя как схему, так и макет печатной платы в нескольких EDA . форматах пакета [47]
микро:бит v2
[ редактировать ]13 октября 2020 года Образовательный фонд Micro:bit анонсировал обновленную версию micro:bit. Доступный по той же цене, что и оригинальный micro:bit, и имеющий общий дизайн, micro:bit v2 включает в себя процессор Nordic nRF52833 (ARM Cortex-M4, 64 МГц, 128 КБ ОЗУ, 512 КБ флэш-памяти), а также микрофон и динамик. , сенсорный датчик и режим энергосбережения. [2]
См. также
[ редактировать ]- Ардуино
- Список плат Arduino и совместимых систем
- Малиновый Пи
- Би-би-си Микро
- Каллиопа мини
- micro:bit универсальный шестнадцатеричный формат
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Компьютинг в школьном сообществе» . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Новый BBC micro:bit V2 анонсировал #microbit @microbit_edu» . 13 октября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Энтони, Себастьян (7 июля 2015 г.). «BBC Micro:bit — бесплатный одноплатный компьютер для каждого ученика 7-го класса в Великобритании» . arstechnica.uk . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д Шервин, Адам (7 июля 2015 г.). «BBC micro:bit: Может ли карманный компьютер «вдохновить цифровое творчество» у британских детей?» . Независимый . Архивировано из оригинала 14 мая 2022 года . Проверено 7 июля 2015 г.
- ^ «Микробит – может ли он сделать нас цифровыми?» . Новости Би-би-си . 15 марта 2015 года . Проверено 29 июля 2018 г.
- ^ «BBC дарит детям мини-компьютеры по схеме «Сделай это цифровым»» . Новости Би-би-си . 15 марта 2015 года . Проверено 29 июля 2018 г.
- ^ «BBC и партнеры представляют знаковый BBC micro:bit» . 6 июля 2015 года . Проверено 13 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «BBC защищает задержку выпуска «по-настоящему трансформационного» micro:bit» . Проводной . 18 сентября 2015 г. Проверено 17 ноября 2015 г.
- ^ «BBC micro:bit на выставке Bett 2016» . 17 сентября 2015 года . Проверено 29 июля 2018 г.
- ^ Сентанс, Сью ; Уэйт, Джейн; Ходжес, Стив; Маклауд, Эмили; Йоманс, Люси (2017). «Создание крутых вещей: опыт учеников BBC micro:bit» (PDF) . SIGCSE '17: Материалы Технического симпозиума ACM SIGCSE 2017 по компьютерному образованию : 531–536. дои : 10.1145/3017680.3017749 . S2CID 18976762 .
- ^ Jump up to: а б Камен, Мэтт (12 марта 2015 г.). «Micro Bit: практический опыт работы с набором кодирования BBC» . Wired UK – через www.wired.co.uk.
- ^ Белл, Ли (7 июля 2015 г.). «BBC объединяется с ARM, Microsoft и Samsung, чтобы запустить Micro:bit и научить детей программировать» . Спрашивающий. Архивировано из оригинала 9 июля 2015 года.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ Остин, Джонатан (7 июля 2015 г.). «Работа с BBC над micro:bit: Часть 1 – использование mbed HDK» .
…мы подключили их к комплекту разработки Nordic NRF51822, который использует тот же чип, что и micro:bit…
- ^ Представляем BBC micro:bit (Shockwave Flash) (телепроизводство). Би-би-си. 7 июля 2015. Событие происходит в 00:39.
- ^ Jump up to: а б с д Франклин-Уоллис, Оливер (7 июля 2015 г.). «BBC представляет окончательный дизайн компьютера Micro:Bit» . Wired.co.uk . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ «BBC micro:bit | Mbed» . os.mbed.com .
- ^ Jump up to: а б с д «Би-би-си микро:бит» . сайт mbed.org . Проверено 8 июля 2015 г.
BBC micro:bit основан на mbed HDK. Целевой MCU — Nordic nRF51822 с 16 КБ ОЗУ и 256 КБ флэш-памяти. Помимо nRF51822 имеется встроенный акселерометр и магнитометр от Freescale.
- ^ Jump up to: а б Уильямс, Алан (8 июля 2015 г.). «Micro Bit воссоединяет BBC и ARM для реализации грандиозной образовательной инициативы» . Еженедельник электроники . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с «Инновационная инициатива, призванная вдохновить цифровое творчество и воспитать новое поколение пионеров технологий» . Би-би-си . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Андерсон, Тим. «Почему BBC запихивает бесплатные компьютеры Micro:bit в ранцы школьников» . Регистр . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ «Схемы микро:бит» . Проверено 25 июля 2018 г.
- ^ «Международная общественная лицензия Creative Commons с указанием авторства 4.0 («CC BY 4.0»)» . Гитхаб . Проверено 25 июля 2018 г.
- ^ "Аппаратное обеспечение" .
- ^ «Все, что вам нужно знать о BBC micro:bit V2» . Проверено 22 февраля 2021 г.
- ^ «micro:bit Shield для MakeCode Arcade» . Проверено 22 февраля 2021 г.
- ^ «Встречайте новый BBC micro:bit» . Проверено 22 февраля 2021 г.
- ^ Уильямс, Алан (7 июля 2015 г.). «Практическое знакомство с пользовательским интерфейсом BBC Micro-Bit» . ElectronicsWeekly.com . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ «История MicroPython на BBC micro:bit» . ntoll.org . 20 октября 2015 г. Проверено 13 ноября 2015 г.
- ^ «MicroPython для BBC micro:bit» . Гитхаб . Проверено 13 ноября 2015 г.
- ^ Стюарт Дредж. «BBC Micro Bit будет дополнять Raspberry Pi, а не конкурировать с ним» . Хранитель .
- ^ Jump up to: а б с Дредж, Стюарт (7 июля 2015 г.). «BBC раздаст школьникам 1 миллион компьютеров Micro:bit» . Хранитель . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Брайан, Мэтт (7 июля 2015 г.). «Как появился Micro:bit BBC» . Engadget . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Стейнер, Кэти (7 июля 2015 г.). «Microsoft и BBC micro:bit: миллион способов вдохновить поколение» . Майкрософт . Проверено 8 июля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Белл, Ли. «BBC объединяется с ARM, Microsoft и Samsung, чтобы запустить Micro:bit и научить детей программировать» . Спрашивающий . Архивировано из оригинала 9 июля 2015 года . Проверено 8 июля 2015 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Миллион детей» . Новости Фонда программного обеспечения Python . 22 марта 2016 года . Проверено 24 апреля 2016 г.
- ^ «BBC запускает MicroBit» . Новости Фонда программного обеспечения Python . 12 марта 2015 года . Проверено 13 ноября 2015 г.
- ^ Буш, Стив (4 марта 2016 г.). «Bluetooth SIG создает профиль для BBC micro:bit» .
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Образовательный фонд Micro:bit» . microbit.org .
- ^ Уэйкфилд, Джейн (12 марта 2015 г.). «BBC дарит детям мини-компьютеры по схеме «Сделай это цифровым»» . Новости Би-би-си . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ Спаркс, Майкл (7 июля 2015 г.). «Прототипирование BBC micro:bit» . Би-би-си . Проверено 6 августа 2015 г.
- ^ «Образовательный фонд Micro:bit уже здесь! | micro:bit» . Архивировано из оригинала 8 ноября 2016 года . Проверено 8 ноября 2016 г.
- ^ Келион, Лев (19 октября 2016 г.). «Мини-компьютеры Micro Bit головки за рубежом» . Новости Би-би-си .
- ^ «Запуск образовательного фонда micro:bit» . ООО "Китроник" .
- ^ «Добро пожаловать, Гарет Стокдейл» . Проверено 11 марта 2018 г.
- ^ «Эталонный дизайн micro:bit» . Проверено 25 июля 2018 г.
- ^ «Файл лицензии репозитория эталонного дизайна» . Гитхаб . Проверено 25 июля 2018 г.
- ^ «Эталонный дизайн micro:bit» . Проверено 13 сентября 2018 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Начало науки о данных, Интернета вещей и искусственного интеллекта на одноплатных компьютерах: основные навыки и практическое применение с BBC micro:bit и XinaBox, 1-е издание» Авторы: Прадика Сеневиратне, Филип Мейтинер (2020 г.)
- «Рецепты BBC micro:bit: изучение программирования с помощью блоков Microsoft MakeCode», автор: Прадика Сеневиратне (2019).
- «Начало BBC micro:bit: Практическое введение в разработку micro:bit» Автор: Прадика Сеневиратне (2018); Китайский перевод Джейсона Лю (2019)
- «Образовательная робототехника – 50 проектов с micro:bit» Автор: Эрнесто Мартинес де Карвахаль Хедрич (2018).
- «Официальное руководство пользователя BBC micro:bit», автор: Гарет Халфакри (2017 г.)
- «micro: bit in Wonderland: Coding & Craft with BBC micro:bit» Авторы: Трейси Гарднер и Элбри де Кок (2018).
- «Начало работы с BBC Micro:Bit», автор: Майк Тули (2017).
- «Micro:Bit – краткое руководство для учителей» Автор: Рэй Чемберс (2015 г.)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Официальный сайт
- Технические характеристики BBC micro:bit
- Распиновка BBC micro:bit Edge
- практический опыт работы с Micro Bit от BBC (оригинальный прототип)
- BBC micro:bit в Microsoft Research
- Репозитории BBC micro:bit на GitHub
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
