BBC micro bit (1)

Beseda bo tekla o zabavnem mikrokrmilniku BBC micro:bit, namenjenemu učenju programiranja in razvoju tehniške kulture mladih. Seznanili se bomo s komponentami vezja, se naučili prvih korakov programiranja in naredili tudi kakšno zabavno zadevo. BBC micro:bit je razvila znana medijska hiša BBC v sodelovanju s podjetji ARM, Microsoft, Samsung in drugimi z namenom popularizacije programiranja med mladimi v Veliki Britaniji. V preteklem šolskem letu so micro:bit brezplačno razposlali na milijon domov angleških otrok, danes pa ga je mogoče dobiti tudi v prosti prodaji za dobrih 15 €.

Za omenjen denar dobimo majhno robustno vezje z enostavnim rokovanjem, ki ga je kljub osnovnemu didaktičnemu namenu mogoče uporabiti tudi za resnejše projekte interneta stvari (IOT). Vezje je namreč zasnovano na ARM mikrokrmilniku z vgrajenim Bluetooth BLE in je združljivo z ARM mbed. Omeniti velja, da sta tako strojna kot tudi programska oprema micro:bita odprti za javnost in na voljo na spletni strani http://tech.microbit.org.

Lastnosti BBC micro:bit

Osnovne lastnosti vsakega mikrokrmilnika so vezane na uporabljene elektronske komponente, zato je najbolje, da začnemo pri opisu uporabljenih komponent.

Kljub svoji priročni majhnosti ima vezje lep nabor komponent:

• mikrokrmilnik Nordic nRF51822 – 16 MHz 32-bit ARM Cortex-M0 mikrokrmilnik,
  • 256 KB bliskovnega pomnilnika,
  • 16 KB statičnega RAM pomnilnika,
  • Bluetooth Low Energy,
• mikrokrmilnik NXP/Freescale KL26Z – 48 MHz ARM Cortex-M0+,
  • USB 2.0 On-The-Go (OTG) za prenos kode,
  • funkcija Bluetooth OTA programiranja v navezi z nRF51822,
  • regulator napetosti pri USB napajanju,
• 3D senzor pospeškov (NXP MMA8652),
• 3D senzor magnetnega polja (NXP MAG3110),
• diskretni 5×5 LED matrični prikazovalnik,
• dve tipki za uporabniško interakcijo,
• tipka reset,
• mikro USB konektor,
• konektor baterijskega napajanja,
• 23-polni robni konektor.

Omenjena strojna konfiguracija omogoča naslednje osnovne funkcionalnosti vezja:

• Matrični prikazovalnik lahko prikazuje grafiko, tekstovna sporočila in animacije v igricah.
• Tipki A in B služita za interakcijo pri predvajanju melodij, upravljanju štoparice, igranje igric.
• Senzor pospeškov zaznava gibanje, tresljaje in nagibe vezja. Uporabimo ga lahko pri pisanju računalniških iger, štetju korakov, krmiljenju robota in podobno.
• Senzor magnetnega polja služi kot kompas in zaznava smer pomikanja naprave.
• Bluetooth omogoča komunikacijo med več micro:biti. Seveda je mogoče povezati micro:bit tudi z drugimi Bluetooth napravami za prenos podatkov.
• Trije vhodno-izhodni kontakti v obliki obroča služijo za povezavo senzorjev in drugih naprav. za povezavo lahko uporabimo kar 4 mm banana vtiče ali krokodilčke.
• Robni konektor nam nudi 19 vhodno-izhodnih priključkov glavnega mikrokrmilnika in s tem dostop do tipk, treh PWM kanalov, šestih analognih vhodov, UARTa, dostop do SPI vodil in vodila I2C, na katerega sta priključena tudi oba senzorja.
• Za napajanje vezja lahko uporabimo baterijo ali USB povezavo.

Strojno konfiguracijo prikazujeta sliki 1 in 2.

Iz opisa lahko zaključimo, da lahko vezje uvrstimo med Arduino in Raspberry PI. Prednost pred slednjima ima v svoji enostavnosti in možnosti takojšnjega začetka dela. Za začetek učenja programiranja namreč ni potrebno nameščati razvojnega okolja in priključevati dodatnih elektronskih komponent.

Programska orodja za pisanje programov

Za pisanje programov so na voljo spletne aplikacije, zato za delo potrebujemo le spletni brskalnik. Z namestitvijo ustrezne mobilne aplikacije lahko pišemo programe tudi na telefonih in tablicah. Uporaba mobilne aplikacije je nerodna, prenos kode na micro:bit pa počasen, tako da njeno uporabo odsvetujem.

Na voljo imamo naslednja orodja:

• Microsoft Touch Develop,
• Microsoft Programming Experience Toolkit (PXT),
• Microsoft Block Editor,
• MicroPython,
• CK Javascript,
• mbed za razvoj v C in C++.

Za popolne začetnike priporočam uporabo Microsoft Block Editor in Microsoft PXT, saj temeljita na vizualnem kodiranju z uporabo grafičnih gradnikov v obliki blokov. Namesto običajnega pisanja programske kode program sestavljamo s premikanjem in zlaganjem raznobarvnih blokov. Vsi, ki ste imeli priložnost programirati v okolju Scratch, se boste počutili kot doma. V ostalih orodjih pišemo programe na tradicionalen način v obliki teksta, in sicer v programskih jezikih Python, JavaScript, C++ in C.

Celotni članek

Povezava do prodaja micro:bit!

BBC micro:bit

www.svet-el.si

2017_SE248_47