Bit Micro (также называют BBC Micro Bit , стилизованный под микро: бит ) является открытым исходным кодом аппаратных средств ARM -На встроенную систему , разработанную на BBC для использования в компьютерном образовании в Соединенном Королевстве . Впервые об этом было объявлено 12 марта 2015 года при запуске кампании BBC Make It Digital [5] [6] с намерением доставить 1 миллион устройств ученикам в Великобритании. Окончательный дизайн и характеристики устройства были обнародованы 6 июля 2015 года [7], тогда как фактическая доставка устройств, первоначально запланированная на сентябрь 2015 года для школ и октябрь 2015 года для широкой публики, [8]началось 10 февраля 2016 года. [9] [10]
Разработчик | BBC Learning , BBC R&D , ARM Holdings , Barclays , element14 , NXP Semiconductors , Университет Ланкастера , Microsoft , Samsung , Nordic Semiconductor , ScienceScope, Technology Will Save Us , Python Software Foundation |
---|---|
Тип | Одноплатный микроконтроллер |
Дата выпуска | v1: 10 февраля 2016 г. [1] v2: 13 октября 2020 г. [2] |
Процессор | v1: Nordic nRF51822, ядро ARM Cortex-M0 16 МГц , 256 КБ флэш- памяти , 16 КБ ОЗУ [3] [4] v2: Nordic nRF52833, ядро ARM Cortex-M4 64 МГц , 512 КБ флэш- памяти , 128 КБ ОЗУ |
Связь | Bluetooth LE , MicroUSB , граничный разъем |
Веб-сайт | микробит |
Устройство имеет размер вдвое меньше кредитной карты [11] и имеет процессор ARM Cortex-M0 , датчики акселерометра и магнитометра, подключение по Bluetooth и USB, дисплей, состоящий из 25 светодиодов , две программируемые кнопки, и может питаться от источника питания. либо USB, либо внешний аккумулятор. [3] Входы и выходы устройства осуществляются через пять кольцевых разъемов, которые составляют часть более крупного 25-контактного краевого разъема.
Аппаратное обеспечение
v1
Физическая плата имеет размеры 43 мм × 52 мм и при первом серийном выпуске[Обновить], [12] включены:
- Nordic nRF51822 - 32-разрядный микроконтроллер ARM Cortex-M0 16 МГц , флэш-память 256 КБ , статическая ОЗУ 16 КБ , беспроводная сеть Bluetooth с низким энергопотреблением 2,4 ГГц . Ядро ARM может переключаться между 16 МГц и 32,768 кГц . [3] [4] [13] [14] [15] [16]
- NXP / Freescale KL26Z - микроконтроллер ядра ARM Cortex-M0 + с частотой 48 МГц , 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 регулировку напряжения от источника USB (4,5-5,25 В) до номинальных 3,3 В, используемых остальной частью печатной платы. При работе от батарей этот регулятор не используется.
- NXP / Freescale MMA8652 - 3-осевой датчик акселерометра через шину I²C . [17]
- NXP / Freescale MAG3110 - 3-осевой датчик магнитометра через шину I²C (для работы в качестве компаса и металлоискателя). [17]
- Разъем MicroUSB, разъем аккумулятора, 25-контактный крайний разъем . [3] [15] [17] [18]
- Дисплей, состоящий из 25 светодиодов в матрице 5 × 5. [15]
- Три тактильные кнопки (две для приложений, одна для сброса). [19]
Входы / выходы включают в себя три кольцевых разъема (плюс один разъем питания и один заземление), которые принимают зажимы типа «крокодил» или 4-миллиметровые банановые вилки [19], а также 25-контактный краевой разъем с двумя или тремя выходами ШИМ , от шести до 17 контактов GPIO (в зависимости от конфигурация), шесть аналоговых входов, последовательный ввод / вывод, SPI и I²C . [17] В отличие от ранних прототипов, которые имели встроенную батарею, внешний батарейный блок (батареи AAA) можно использовать для питания устройства как автономного или носимого устройства. [4] [11] [15] Проблемы со здоровьем и безопасностью, а также стоимость были указаны в качестве причин для удаления кнопочной батареи из ранних разработок. [20]
Доступная проектная документация оборудования состоит только из схемы и спецификации, распространяемых по лицензии Creative Commons By Attribution , макет печатной платы недоступен. [21] [22] Однако совместимый эталонный дизайн от Micro: bit Educational Foundation полностью задокументирован.
v2
Версия 2, выпущенная 13 октября 2020 года, включает: [23]
- Nordic nRF52833 - 32-разрядный микроконтроллер ARM Cortex-M4 64 МГц , флэш-память 512 КБ , статическая ОЗУ 128 КБ , беспроводная сеть Bluetooth с низким энергопотреблением 2,4 ГГц, предоставляемая Nordic S113 SoftDevice, встроенный датчик температуры.
- NXP / Freescale KL27Z - микроконтроллер ядра ARM Cortex-M0 + с частотой 48 МГц , 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 MEMS со встроенным светодиодным индикатором.
- Магнитный динамик Jiangsu Huaneng MLT-8530.
- Разъем MicroUSB, разъем аккумулятора JST PH , 25-контактный крайний разъем .
- Дисплей, состоящий из 25 светодиодов в матрице 5 × 5.
- 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
На веб-сайте micro: bit foundation есть два официальных редактора кода :
- Microsoft MakeCode
- MicroPython [27]
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, запущенному непосредственно на устройстве, через последовательное соединение USB, что позволяет им напрямую взаимодействовать с периферийными устройствами Micro Bit.
Micro Bit был создан с использованием комплектов для разработки ARM mbed . Система времени выполнения и программный интерфейс используют службу облачного компилятора mbed для компиляции кода пользователя в файл .UF2. Скомпилированный код затем записывается на устройство через USB или Bluetooth. Устройство отображается как USB-накопитель при подключении к компьютеру, и код можно прошить перетаскиванием файла .UF2. [18]
Другие редакторы BBC micro: bit включают:
- Му , редактор Python
- Эспруино , интерпретатор JavaScript
- EduBlocks , редактор блоков для MicroPython
Другие языки программирования для BBC micro: bit включают:
- Free Pascal ( инструкции )
- Simulink в Matlab ( пакет поддержки Simulink Coder для BBC micro: bit Board ) регистрация сигналов, настройка параметров, разработка кода из редактора блоков Simulink.
- C ++ ( инструкции )
- Forth ( инструкция )
- Лисп ( инструкции )
- Ржавчина ( инструкция )
- Ада ( инструкция )
- Swift ( инструкция )
- BASIC ( инструкция )
Операционные системы, которые могут быть созданы для BBC micro: bit:
- Zephyr - облегченная ОС Zephyr поставляется с файлом необходимых параметров, чтобы иметь возможность запускать ее на этой плате.
История
Разработка
Micro Bit был разработан, чтобы побудить детей активно участвовать в написании программного обеспечения для компьютеров и создавать новые вещи, а не быть потребителями медиа. [3] Он был разработан для работы наряду с другими системами, такими как Raspberry Pi , [30] опираясь на наследие ВВС с BBC Micro для вычисления в образовании. BBC планировала бесплатно раздавать компьютер каждому 7-летнему (11- и 12-летнему) ребенку в Великобритании, начиная с октября 2015 года (около 1 миллиона устройств). [4] [20] Перед развертыванием был выпущен онлайн-тренажер, чтобы помочь педагогам подготовиться, и некоторые учителя должны были получить устройство в сентябре 2015 года. [3] Устройство планировалось поступить в широкую продажу. конец 2015 года. [3] [31] Однако из-за проблем запуск был отложен до 22 марта 2016 года. [8]
BBC приняла трудное решение выбрать, какая группа учебного года первой получит бесплатные Micro Bits, и руководитель отдела обучения BBC сказал, что «причина, по которой мы упали на седьмой год [а не на пятый год], заключается в том, что это оказало большее влияние. в этой возрастной группе ... им было больше интересно использовать его вне класса ". [31]
Планирование проекта началось в 2012 году в рамках программы BBC Computer Literacy Programme, и к моменту запуска в июле 2015 года BBC приняла на вооружение 29 партнеров, которые помогли в производстве, дизайне и распространении устройства. [32] [33] BBC сообщила, что большую часть затрат на разработку несут партнеры по проекту.
Партнерские отношения
Разработка Micro Bit является продуктом ряда партнеров, работающих с BBC:
- Microsoft - поделился своим опытом в области программного обеспечения и настроил платформу TouchDevelop для работы с устройством. На нем размещаются проекты и код для пользователей устройства. [32] Он также разработал учебные материалы для учителей для этого устройства. [3]
- Университет Ланкастера - разработка среды выполнения устройства. [34]
- Элемент Farnell14 - наблюдение за изготовлением устройства. [3]
- Nordic Semiconductor - поставил ЦП для устройства. [3]
- NXP Semiconductors - поставила датчики и USB-контроллер. [3]
- ARM Holdings - предоставила оборудование mbed , комплекты средств разработки и услуги компилятора. [34]
- Технология спасет нас - проектирование внешнего вида устройства. [19]
- Barclays - поддержка доставки продуктов и информационно-пропагандистской деятельности. [34]
- Samsung - разработала приложение для Android и помогла подключить устройство к телефонам и планшетам. [34]
- Wellcome Trust - предоставил возможности обучения учителям и школам. [34]
- ScienceScope - разработка приложения для iOS и распространение устройства в школах. [34]
- Python Software Foundation - работал над внедрением MicroPython на устройство, создавал нативные и удобные для новичков веб-редакторы кода Python, создавал многочисленные образовательные ресурсы и организовывал семинары для учителей под руководством разработчиков. [35] [36]
- Bluetooth SIG - Разработан специальный профиль Bluetooth LE. [37]
- Creative Digital Solutions - разработка учебных материалов, семинаров и информационных мероприятий. [38]
- Cisco - предоставила STEMNET персонал и ресурсы для помощи в развертывании на национальном уровне. [38]
- Code Club - Создал серию ресурсов по программированию, предназначенных для детей в возрасте от 9 до 11 лет и распространяемых через клубы программирования, руководимые добровольцами. [38]
- STEMNET - предоставление послов STEM для поддержки школ и учителей, а также для связи с третьими сторонами, такими как Bloodhound SSC и Cisco . [38]
- Китроник - Изготовил и передал 5 500 комплектов электронного текстиля [ требуется разъяснение ] для BBC micro: bit учителям D&T (дизайн и технологии) [ необходимы разъяснения ] по всей Великобритании. Разработанное оборудование, такое как плата драйвера двигателя, позволяет 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 устройство и программный стек , созданный BBC R & D , продемонстрировали в первоначальном объявлении, [39] был использован для проверки предложения в школах, а также обеспечить эталонную спецификацию партнерства опираться. [40]
Образовательный фонд Microbit
После успешного развертывания micro: bit в Великобритании, BBC передала будущее BBC micro: bit 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] которое включало обзор прошлого года и их планы на будущее. Переход от BBC к micro: bit Education Foundation переместил официальный дом micro: bit с microbit.co.uk на microbit.org .
BBC лицензировала аппаратную технологию как открытый исходный код и разрешила производить ее по всему миру для использования в образовании. Фонд наблюдает за этим. [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
Фонд также предоставляет полностью документированный эталонный дизайн устройства, отличного от продаваемого, но совместимого с программным обеспечением, с намерением упростить независимую разработку и производство устройств и продуктов на основе micro: bit. [45] Эталонный дизайн - это оборудование с открытым исходным кодом, но в отличие от продаваемого устройства, использующего лицензию CC BY 4.0, оно распространяется в соответствии с условиями лицензии на оборудование Solderpad, версия 0.51. [46] Доступная проектная документация для эталонного проекта включает в себя как схему, так и макет печатной платы в нескольких форматах пакета EDA . [47]
микро: бит v2
13 октября 2020 года Образовательный фонд Micro: bit анонсировал обновленную версию micro: bit. Доступный по той же цене, что и оригинальный micro: bit, и разделяющий его 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 дополнительно микрофон и динамик. , сенсорный датчик и режим энергосбережения. [2]
Смотрите также
- Ардуино
- Список плат Arduino и совместимых систем
- Raspberry Pi
- BBC Micro
- Каллиопа мини
Рекомендации
- ^ «Вычислительная техника в школьном сообществе» . Проверено 11 февраля +2016 .
- ^ a b https://blog.adafruit.com/2020/10/13/the-new-bbc-microbit-v2-announced-microbit-microbit_edu/
- ^ Б с д е е г ч я J K Энтони, Себастьян (7 июля 2015 г.). «BBC Micro: bit - бесплатный одноплатный компьютер для каждого ребенка 7-х классов в Великобритании» . arstechnica.uk . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ а б в г Шервин, Адам (7 июля 2015 г.). «BBC micro: bit: Может ли карманный компьютер вдохновить британских детей на цифровое творчество?» . Независимый . Проверено 7 июля 2015 года .
- ^ «Micro Bit - может ли он сделать нас цифровыми?» . 15 марта 2015 . Проверено 29 июля 2018 .
- ^ «BBC дает детям мини-компьютеры по схеме Make it Digital» . 15 марта 2015 . Проверено 29 июля 2018 .
- ^ «BBC и партнеры представляют знаковый BBC micro: bit» . 6 июля 2015 . Проверено 13 сентября 2015 года .
- ^ а б «BBC защищает отсрочку« по-настоящему трансформационного »micro: bit» . Проводной . 18 сентября 2015 . Проверено 17 ноября 2015 года .
- ^ «BBC micro: бит на Bett 2016» . 17 сентября 2015 . Проверено 29 июля 2018 .
- ^ Sentance, Сью ; Уэйт, Джейн; Ходжес, Стив; Маклауд, Эмили; Йоманс, Люси (2017). «Создание классных материалов: опыт школьников BBC micro: bit» (PDF) . SIGCSE '17: Материалы технического симпозиума 2017 ACM SIGCSE по образованию в области компьютерных наук : 531–536. DOI : 10.1145 / 3017680.3017749 .
- ^ а б Камен, Мэтт (12 марта 2015 г.). «Micro Bit: практическая работа с комплектом кодирования BBC» - 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.
- ^ Остин, Джонатан (7 июля 2015 г.). «Работа с BBC на micro: bit: Часть 1 - использование mbed HDK» .
… Мы подключили их к комплекту разработчика Nordic NRF51822, в котором используется тот же чип, что и в micro: bit…
- ^ Представляем BBC micro: bit (Shockwave Flash) (производство на телевидении). BBC. 7 июля 2015 года. Событие происходит в 00:39.
- ^ а б в г Франклин-Уоллис, Оливер (7 июля 2015 г.). «BBC представляет окончательный вариант компьютерного дизайна Micro: Bit» . wired.co.uk . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ "BBC micro: bit | Mbed" . os.mbed.com .
- ^ а б в г "BBC micro: bit" . mbed.org . Проверено 8 июля 2015 года .
BBC micro: bit основан на mbed HDK. Целевой микроконтроллер - Nordic nRF51822 с 16 КБ ОЗУ и 256 КБ флэш-памяти. Помимо nRF51822 есть также встроенный акселерометр и магнитометр от Freescale.
- ^ а б Уильямс, Алун. «Micro Bit объединяет BBC и ARM для грандиозной образовательной инициативы» . Еженедельник электроники . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ а б в «Революционная инициатива для вдохновения цифрового творчества и развития нового поколения пионеров технологий» . BBC . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ а б Андерсон, Тим. «Почему BBC запихивает бесплатные компьютеры Micro: bit в ранцы школьников» . Регистр . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ «Микро: битовая электрическая схема» . Проверено 25 июля 2018 года .
- ^ «Международная общественная лицензия Creative Commons Attribution 4.0 (« CC BY 4.0 »)» . Проверено 25 июля 2018 года .
- ^ https://tech.microbit.org/hardware/
- ^ «Все, что вам нужно знать о BBC micro: bit V2» . Проверено 22 февраля 2021 года .
- ^ «Микро: битовый щит для MakeCode Arcade» . Проверено 22 февраля 2021 года .
- ^ «Встречайте новый BBC micro: bit» . Проверено 22 февраля 2021 года .
- ^ Уильямс, Алун. «Знакомство с пользовательским интерфейсом BBC Micro-Bit» . ElectronicsWeekly.com . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ «История MicroPython на BBC micro: bit» . ntoll.org . Проверено 13 ноября 2015 года .
- ^ «MicroPython для BBC micro: bit» . GitHub . Проверено 13 ноября 2015 года .
- ^ Стюарт Дредж. «BBC Micro Bit будет дополнять Raspberry Pi, а не конкурировать с ним» . Хранитель .
- ^ а б в Дредж, Стюарт (7 июля 2015). «BBC раздаст школьникам 1 млн Micro: bit компьютеров» . Хранитель . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ а б в Брайан, Мэтт (7 июля 2015 г.). «Как появился Micro: bit BBC» . Engadget . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ Стайнер, Кэти. «Microsoft и BBC micro: bit: миллион способов вдохновить поколение» . Microsoft . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ а б в г д е Белл, Ли. «BBC объединяется с ARM, Microsoft и Samsung, чтобы запустить Micro: bit и научить детей программировать» . Спрашивающий . Проверено 8 июля 2015 года .
- ^ «Миллион детей» . Новости Python Software Foundation . Проверено 24 апреля 2016 года .
- ^ «BBC запускает MicroBit» . Новости Python Software Foundation . Проверено 13 ноября 2015 года .
- ^ Буш, Стив (4 марта 2016 г.). «Bluetooth SIG создает профиль для BBC micro: bit» .
- ^ а б в г д е «Образовательный фонд Micro: bit» . microbit.org .
- ^ Уэйкфилд, Джейн (12 марта 2015 г.). «BBC дает детям мини-компьютеры по схеме Make it Digital» . BBC News . Дата обращения 6 августа 2015 .
- ^ Спаркс, Майкл (7 июля 2015 г.). «Создание прототипа BBC micro: bit» . BBC . Дата обращения 6 августа 2015 .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 8 ноября 2016 года . Проверено 8 ноября +2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Келион, Лев (19 октября 2016 г.). «Мини-компьютер Micro Bit выходит за границу» - через www.bbc.co.uk.
- ^ «Запуск образовательного фонда micro: bit» . Китроник Лтд .
- ^ «Добро пожаловать, Гарет Стокдейл» . Проверено 11 марта 2018 .
- ^ "Micro: bit Reference Design" . Проверено 25 июля 2018 года .
- ^ «Лицензионный файл репозитория эталонных проектов» . Проверено 25 июля 2018 года .
- ^ "Micro: bit Reference Design" . Проверено 13 сентября 2018 года .
дальнейшее чтение
- «Начало науки о данных, Интернета вещей и искусственного интеллекта на одноплатных компьютерах: основные навыки и применение в реальном мире с помощью BBC micro: bit и XinaBox, 1-е издание» Авторы: Прадика Сеневиратне, Филип Мейтинер (2020)
- "BBC micro: bit Рецепты: изучение программирования с помощью блоков Microsoft MakeCode" Автор: Pradeeka Seneviratne (2019)
- «Начало BBC micro: bit: практическое введение в разработку micro: bit» Автор: Pradeeka Seneviratne (2018); Китайский перевод Джейсона Лю (2019)
- "Robótica Educativa - 50 проектов с микро: битом" Автор: Эрнесто Мартинес де Карвахаль Хедрих (2018).
- "Официальное руководство пользователя BBC micro: bit" Автор: Гарет Халфакри (2017)
- «micro: bit в стране чудес: программирование и крафт с BBC micro: bit» Авторы: Трейси Гарднер и Эльбри де Кок (2018).
- «Начало работы с BBC Micro: Bit» Автор: Майк Тули (2017)
- "Micro: Bit - Краткое руководство для учителей" Автор: Рэй Чемберс (2015)
Внешние ссылки
- Официальный веб-сайт
- BBC Micro: технические характеристики долота
- BBC Micro: распиновка края бита
- практическая работа с BBC Micro Bit (оригинальный прототип)
- BBC micro: немного в Microsoft Research
- BBC micro: битовый репозиторий на GitHub