Micro:bit

BBC(British Broadcasting Corporation) micro:bit
Файл:Micro-bit v1 & v2.JPG
micro:bit v1 (справа) і v2 (зліва)
Розробник BBC Learning, BBC R&D, ARM Holdings, Barclays, element14, NXP Semiconductors, Lancaster University, Microsoft, Samsung, Nordic Semiconductor, ScienceScope, Technology Will Save Us, Python Software Foundation
Тип Single-board microcontroller
Початок випуску v1: 10 February 2016[1]
v2: 13 October 2020[2]
Процесор v1: Nordic nRF51822, 16 MHz ARM Cortex-M0 core, 256 KB Flash, 16 KB RAM[3][4]
v2: Nordic nRF52833, 64 MHz ARM Cortex-M4 core, 512 KB Flash, 128 KB RAM
Інтерфейси вводу-виводу Bluetooth LE, MicroUSB, edge connector
Вебсайт microbit.org

Micro Bit (також відомий як BBC Micro Bit або стилізований як micro:bit ) — це вбудована система з відкритим вихідним кодом на основі апаратного забезпечення ARM, розроблена BBC для використання в комп’ютерній освіті у Сполученому Королівстві . Вперше про це було оголошено під час запуску кампанії BBC Make It Digital в 2015 році з наміром доставити 1 мільйон пристроїв учням у Великобританії. Остаточний дизайн і характеристики пристрою були оприлюднені в 2015 році, тоді як фактична доставка пристроїв, спочатку запланована на вересень 2015 року для шкіл і жовтень 2015 року для широкого загалу, почалася в 2016 році.

Пристрій описується як половина розміру кредитної картки [5] і має процесор ARM Cortex-M0, датчики акселерометра та магнітометра, підключення Bluetooth та USB, дисплей, що складається з 25 світлодіодів, дві програмовані кнопки та може живитися від USB або зовнішній акумулятор. [3] Входи та виходи пристрою здійснюються через п’ять кільцевих роз’ємів, які є частиною більшого 25-контактного крайового роз’єму. У жовтні 2020 року була випущена фізично майже ідентична плата v2, яка оснащена мікроконтролером Cortex-M4F, з більшою пам’яттю та іншими новими функціями.

Обладнання

v1

Фізична плата має розміри 43 mm × 52 mm, і перша вироблена партія містила:

micro:bit v1 з оригінальною упаковкою за нею
  • Nordic nRF51822 – 16 MHz 32-розрядний мікроконтролер ARM Cortex-M0, 256 KB флеш-пам’яті, 16 KB статичної оперативної пам’яті, 2.4 GHz бездротова бездротова мережа Bluetooth . Ядро ARM має можливість перемикатися між 16 MHz і 32.768 kHz . [3] [4] [6] [7] [8]
  • NXP/Freescale KL26Z – 48 MHz мікроконтролер з ядром ARM Cortex-M0+, який включає в себе повношвидкісний контролер USB 2.0 On-The-Go (OTG), який використовується як інтерфейс зв’язку між USB і головним скандинавським мікроконтролером. Цей пристрій також здійснює регулювання напруги від USB джерела (4,5-5,25 V) до номінальних 3,3 вольт, які використовуються рештою друкованої плати. При роботі від батареї цей регулятор не використовується.
  • NXP/Freescale MMA8652 – 3-осьовий датчик акселерометра через шину I²C . [9]
  • NXP/Freescale MAG3110 – 3-осьовий датчик магнітометра через шину I²C (виконує функції компаса та металошукача). [9]
  • Роз'єм MicroUSB, роз'єм акумулятора, 25-контактний крайовий роз'єм . [3] [7] [9] [10]
  • Дисплей, що складається з 25 світлодіодів у масиві 5×5. [7]
  • Три тактильні кнопки (дві для додатків, одна для скидання). [11]

Вхід/вивід містить три кільцеві роз’єми (плюс один живлення і заземлення), які підтримують затискачі типу «крокодил» або 4 мм бананові штекери [11] а також 25-контактний крайовий роз’єм із двома або трьома ШІМ- виходами, від шести до 17 контактів GPIO (залежно від конфігурації), шістьма аналоговими входами, послідовним входом/виводом, SPI та I²C . [9] На відміну від ранніх прототипів, які мали інтегровану батарею, для живлення пристрою як окремого продукту або продукту, який можна носити, можна використовувати зовнішній акумулятор (батареї AAA). [4] [5] [7] Занепокоєння здоров’ям і безпекою, а також вартістю, були названі причинами вилучення кнопкової батареї з ранніх конструкцій. [12]

v2

версія 2, випущена 13 жовтня 2020 року, включає: [13]

micro:bit v2 з оригінальною упаковкою за нею
  • Nordic nRF52833 – 64 MHz 32-розрядний мікроконтролер ARM Cortex-M4, 512 KB флеш-пам’яті, 128 KB статичної оперативної пам’яті, 2.4 GHz бездротова мережа Bluetooth з низьким енергоспоживанням, забезпечена Nordic S113 SoftDevice, вбудований датчик температури.
  • NXP/Freescale KL27Z – мікроконтролер з ядром ARM Cortex-M0+ 48 MHz, попередньо запрограмований як повношвидкісний контролер USB 2.0, який використовується як інтерфейс зв’язку між USB і ЦП.
  • ST LSM303 або NXP FXOS8700 – 3-осьовий комбінований датчик акселерометра та магнітометра через шину I²C .
  • Мікрофон Knowles MEMS з вбудованим світлодіодним індикатором.
  • Магнітний процесор Jiangsu Huaneng MLT-8530.
  • Роз'єм MicroUSB, роз'єм акумулятора JST PH, 25-контактний крайовий роз'єм .
  • Дисплей, що складається з 25 світлодіодів в матриці 5х5.
  • Три тактильні кнопки (дві для програм, одна для скидання) і сенсорна кнопка.

У micro:bit v2 кнопку скидання можна використовувати, щоб вимкнути плату, утримуючи її протягом 3 секунд. [14] [15] [16]

Програмне забезпечення

На веб-сайті фундації micro:bit є три офіційні редактори коду:

Середу програмування на Python на Micro Bit надає MicroPython . [18] [19] Користувачі можуть писати сценарії Python у веб-редакторі Micro Bit, які потім поєднуються з мікропрограмою MicroPython і завантажуються на пристрій. Користувачі також можуть отримати доступ до MicroPython REPL, що працює безпосередньо на пристрої через послідовне з’єднання USB, що дозволяє їм безпосередньо взаємодіяти з периферійними пристроями Micro Bit.

Серед інших мов програмування BBC micro:bit:

  • Free Pascal ( інструкції )
  • Simulink у Matlab ( Simulink Coder Support Package for BBC micro:bit Board ) реєстрація сигналів, налаштування параметрів, розробка коду з редактора блоків Simulink.
  • C++ ( інструкції )
  • Вперед ( інструкції )
  • Lisp ( інструкція )
  • Іржа ( інструкція )
  • Ада ( інструкції )
  • Swift ( інструкції )
  • BASIC ( інструкції )

Операційні системи, які можна створити для BBC micro:bit:

  • Zephyr – полегшена ОС Zephyr постачається з необхідним файлом параметрів для запуску на цій платі.

Історія

Розробка

Micro:bit був розроблений, щоб заохотити дітей брати активну участь у написанні програмного забезпечення для комп’ютерів і створювати нові речі, а не бути споживачами медіа. [3] Він також був розроблений, щоб працювати разом з іншими системами (такими як Raspberry Pi [20] ) і спиратися на спадщину BBC з BBC Micro для обчислення в освіті. BBC планувала, починаючи з жовтня 2015 року, безкоштовно роздавати комп’ютер кожній британській дитині 7 років (віком 11 і 12 років) – близько 1 мільйона пристроїв. [4] [12] Онлайн-симулятор був доступний ще напередодні розгортання, щоб допомогти вчителям підготуватися, і деякі вчителі мали отримати пристрій у вересні 2015 року [3] Планувалося, що пристрій надійде в загальний продаж до кінця 2015 року [3] [21] Однак через проблеми запуск був відкладений до 2016 року [22]


Планування проекту почалося в 2012 році в рамках Програми комп’ютерної грамотності BBC, і до моменту запуску в липні 2015 року BBC залучила 29 партнерів для допомоги у виробництві, дизайні та розповсюдженні пристрою. [23] [24] BBC повідомляє, що більшу частину витрат на розробку взяли на себе партнери проекту.

Партнерські відносини

Розробка Micro Bit є продуктом кількох партнерів, які співпрацюють з BBC:

  • Microsoft – внесла свій досвід програмного забезпечення та налаштувала платформу TouchDevelop для роботи з пристроєм. У ньому розміщуються проекти та код для користувачів пристрою. [23] Він також розробив навчальні матеріали для вчителів для пристрою. [3]
  • Ланкастерський університет – розробка середовища виконання пристрою. [25]
  • Farnell element14 – офіційний виробник і глобальний дистриб’ютор, який контролює виробництво пристрою. [3]
  • ARM Holdings – надає апаратне забезпечення mbed, набори для розробки та послуги компілятора. [25]
  • Тechnology Will Save Usс – розробка зовнішнього вигляду пристрою. [11]
  • Samsung – розробив додаток для Android і допоміг підключити пристрій до телефонів і планшетів. [25]
  • ScienceScope – розробка програми для iOS і розповсюдження пристрою серед шкіл. [25]
  • Python Software Foundation – працювала над впровадженням MicroPython на пристрої, створила рідні та веб-редактори коду Python, зручні для початківців, створила численні освітні ресурси та організувала семінари для вчителів під керівництвом розробників. [26] [27]
  • Cisco – надала персонал і ресурси для STEMNET, щоб допомогти з розгортанням на національному рівні. [28]
  • Kitronik – виготовив і роздав 5500 електронних текстильних матеріалів  комплекти для BBC micro:bit to D&T (дизайн і технології)  вчителі по всій Великобританії. Розроблено апаратне забезпечення, наприклад плата драйвера двигуна, щоб дозволити BBC micro:bit керувати такими пристроями, як двигуни та сервоприводи. [28]

Освітня фундація Microbit

Після успішного розгортання micro:bit у Великобританії BBC передала майбутнє BBC micro:bit і впровадження в інших частинах світу новоствореній некомерційній організації Microbit Education[29] [30] Перехід від BBC до micro:bit Education Foundation переніс офіційну домашню сторінку micro:bit з microbit.co.uk на microbit.org .

BBC ліцензувала апаратну технологію як відкриту і дозволяє виробляти її по всьому світу для використання в освіті. За цим стежить фундація. [21] [23]

Еталонний дизайн Microbit

Фонд також надає повністю задокументований еталонний дизайн пристрою, який відрізняється від представленого на ринку, але сумісного з програмним забезпеченням, з наміром полегшити незалежну розробку та виробництво пристроїв і продуктів на основі micro:bit. [31] Еталонний дизайн є апаратним забезпеченням з відкритим вихідним кодом, але на відміну від проданого пристрою, що використовує ліцензію CC BY 4.0, він поширюється згідно з умовами ліцензії на обладнання Solderpad версії 0.51. [32] Доступна конструкторська документація для еталонного проекту включає як схему, так і макет друкованої плати в кількох форматах набору EDA . [33]

micro:bit v2

13 жовтня 2020 року Micro:bit Educational Foundation анонсувала переглянуту версію micro:bit. Доступний за тією ж ціною, що й оригінальний micro:bit, і має загальний дизайн, micro:bit v2 містить процесор Nordic nRF52833 (ARM Cortex-M4, 64 МГц, 128 КБ оперативної пам'яті, 512 КБ flash), а також додатково мікрофон, динамік, сенсорний сенсор і режим енергозбереження. [2]

Дивись також

  • BBC Micro
  • micro:bit універсальний шістнадцятковий формат

Список літератури

  1. ↑ Computing at School Community. Процитовано 11 February 2016.
  2. ↑ а б The new BBC micro:bit V2 announced #microbit @microbit_edu. 13 October 2020.
  3. ↑ а б в г д е ж и к Anthony, Sebastian (7 July 2015). BBC Micro:bit—a free single-board PC for every Year 7 kid in the UK. arstechnica.uk. Процитовано 8 July 2015.
  4. ↑ а б в г Sherwin, Adam (7 July 2015). BBC micro:bit: Can a pocket-sized computer 'inspire digital creativity' in Britain's children?. The Independent. Архів оригіналу за 14 May 2022. Процитовано 7 July 2015.
  5. ↑ а б Kamen, Matt (12 March 2015). Micro Bit: hands-on with BBC's coding kit. Wired UK — через www.wired.co.uk.
  6. ↑ Austin, Jonathan (7 July 2015). Working with the BBC on micro:bit: Part 1 – using the mbed HDK. …we plugged them into a Nordic NRF51822 development kit, which uses the same chip as the micro:bit…
  7. ↑ а б в г Franklin-Wallis, Oliver (7 July 2015). BBC unveils final Micro:Bit computer design. wired.co.uk. Процитовано 8 July 2015.
  8. ↑ BBC micro:bit | Mbed. os.mbed.com.
  9. ↑ а б в г BBC micro:bit. mbed.org. Процитовано 8 July 2015. The BBC micro:bit is based on the mbed HDK. The target MCU is a Nordic nRF51822 with 16K RAM, 256K Flash. As well as the nRF51822 there's also an onboard accelerometer and magnetometer from Freescale.
  10. ↑ Williams, Alun (8 July 2015). Micro Bit reunites BBC and ARM for grand education initiative. Electronics Weekly. Процитовано 8 July 2015.
  11. ↑ а б в Groundbreaking initiative to inspire digital creativity and develop a new generation of tech pioneers. BBC. Процитовано 8 July 2015.
  12. ↑ а б Anderson, Tim. Why the BBC is stuffing free Micro:bit computers into schoolkids' satchels. The Register. Процитовано 8 July 2015.
  13. ↑ Hardware.
  14. ↑ Everything You Need To Know About The BBC micro:bit V2. Процитовано 22 лютого 2021.
  15. ↑ micro:bit shield for MakeCode Arcade. Процитовано 22 лютого 2021.
  16. ↑ Meet the new BBC micro:bit. Процитовано 22 лютого 2021.
  17. ↑ Williams, Alun (7 July 2015). Hands on with the BBC Micro-Bit user interface. ElectronicsWeekly.com. Процитовано 8 July 2015.
  18. ↑ The Story of MicroPython on the BBC micro:bit. ntoll.org. 20 October 2015. Процитовано 13 November 2015.
  19. ↑ MicroPython for the BBC micro:bit. GitHub. Процитовано 13 November 2015.
  20. ↑ Stuart Dredge. BBC Micro Bit will complement Raspberry Pi not compete with it. The Guardian.
  21. ↑ а б Dredge, Stuart (7 July 2015). BBC to give away 1m Micro:bit computers to schoolchildren. The Guardian. Процитовано 8 July 2015.
  22. ↑ BBC defends delay of 'truly transformational' micro:bit. Wired. 18 September 2015. Процитовано 17 November 2015.
  23. ↑ а б в Brian, Matt (7 July 2015). How the BBC's Micro:bit came to be. Engadget. Процитовано 8 July 2015.
  24. ↑ Stainer, Katie (7 July 2015). Microsoft and the BBC micro:bit: a million ways to inspire a generation. Microsoft. Процитовано 8 July 2015.
  25. ↑ а б в г Bell, Lee. BBC teams with ARM, Microsoft and Samsung to launch Micro:bit and get kids coding. The Inquirer. Архів оригіналу за 9 July 2015. Процитовано 8 July 2015.{{cite web}}: Обслуговування CS1:Сторінки з посиланнями на джерела, що мають непридатні URL (посилання)
  26. ↑ A Million Children. Python Software Foundation News. 22 March 2016. Процитовано 24 April 2016.
  27. ↑ BBC launches MicroBit. Python Software Foundation News. 12 March 2015. Процитовано 13 November 2015.
  28. ↑ а б The Micro:bit Educational Foundation. microbit.org.
  29. ↑ Micro:bit Educational Foundation is here! | micro:bit. Архів оригіналу за 8 November 2016. Процитовано 8 November 2016.
  30. ↑ Kelion, Leo (19 October 2016). Micro Bit mini-computer heads overseas. BBC News.
  31. ↑ micro:bit Reference Design. Процитовано 25 липня 2018.
  32. ↑ License file of the reference design repository. GitHub. Процитовано 25 липня 2018.
  33. ↑ micro:bit Reference Design. Процитовано 13 September 2018.

Подальше читання

  • «Початок Data Science, IoT та AI на одноплатних комп’ютерах: основні навички та застосування в реальному світі з BBC micro:bit і XinaBox 1st ed. Edition» Автори: Прадіка Сеневіратне, Філіп Майтінер (2020)
  • «BBC micro:bit Recipes: Learn Programming with Microsoft MakeCode Blocks» Автор: Pradeeka Seneviratne (2019)
  • «Початок BBC micro:bit: A Practical Introduction to micro:bit Development» Автор: Pradeeka Seneviratne (2018); Китайський переклад Джейсона Лю (2019)
  • «Офіційний посібник користувача BBC micro:bit» Автор: Гарет Халфекрі (2017)
  • «micro:bit in Wonderland: кодування та створення з BBC micro:bit» Автори: Трейсі Гарднер та Елбрі де Кок (2018).
  • «Початок роботи з BBC Micro:Bit» Автор: Майк Тулі (2017)
  • «Micro:Bit – короткий посібник для вчителів» Автор: Рей Чемберс (2015)

Зовнішні посилання

  • Офіційний сайт
  • BBC micro:bit technical specifications
  • BBC micro:bit edge pinout
  • hands-on with BBC's Micro Bit (original prototype)
  • BBC micro:bit at Microsoft Research
  • BBC micro:bit repositories на GitHub