1 引言
眾所周知開發板是物聯網架構中的感知層智慧裝置,這類裝置通常有晶片、通訊模組、以及作業系統組成。當然不同的開發版在功能以及使用上可能存在著一定的差別,下面為大家介紹幾款常用的物聯網開發板。
2 常用開發板
2.1 Arduino開發板
2.1.1 簡介
Arduino開發板本著讓使用者簡單使用而且開源的設計理念,具有靈活便捷、入手門檻低、同時具有豐富介面、多功能、易擴充套件等優點,因此在電子設計領域應用較廣。目前市場上Arduino開發板的種類非常多,如Arduino UNO/UNO R3,Arduino101/Intel Curie,Arduino Micro,Arduino Ethernet,Intel Galileo 開發板等。該類開發板上手極快,操作簡單,價格相對要便宜一點。
2.1.2獨特優勢
(1)開放性,Arduino是起步較早的開源硬體專案,它的硬體電路和軟體開發環境是完全公開的。
(2)易用性:簡單易用,無需安裝額外驅動,採用類C語言,主函式中只涉及setup和loop連個模組。
(3)易交流:Arduino已經劃定了一個比較統一的框架,一些底層的初始化採用了統一的方法,對數字訊號和模擬訊號使用的埠也做了自己的標定,初學者在交流電路或程式時非常方便。
2.1.3 開發板效能分析
對於上述幾款開發板的效能進行了簡單的對比,Arduino UNO,該類開發板最為普通,功能較少,如無法實現插入SD卡進行擴充套件等,但時價格最便宜,僅需十幾元;Arduino101/Intel Curie該開發板比較容易出現復位問題,價格較高,但是運算效能強大,對於Arduino Micro開發板,其底層編寫容易出問題,但是尺寸最小,可做模擬鍵鼠;Arduino Ethernet 專注乙太網,介面加網線長距離穩定,加tf卡可以儲存更多資源。初始化速度比較慢,影響開發速度。Intel Galileo Gen 2代是一款功能比較強大的軟體,下面對其簡要介紹,Intel Galileo Gen 2代開發板相容Arduino,具有一個32位處理器,可以將資訊儲存到SD卡進行記錄,實現擴容,可與網際網路收集的資料實現通訊,具有USB主機聯結器,可以使用網路攝像頭,同時具有乙太網介面,可以實現網線連線搭建區域網,同時具有低功耗的特點。工作電壓為7-15V。具有14個資料引腳0-13(其中3、5、6、9、10、11可用於PWM輸出),5個模擬引腳包括A0-A5,同時還具有其他介面。
2.2 小熊派開發板
與傳統感測器不同的是,小熊派開發板沒有板載感測器設計,為了滿足不同的開發需求,該開發板採用可更換感測器擴充套件板設計,晶片指的是裝置的主控晶片,該開發板搭載了一塊低功耗的STM32L4微控制器,通訊模組 是資料傳輸的出入口,本開發板支援多種通訊模組,採用可更換通訊擴充套件板設計,包括WiFi,NBiot,2G ,4G等,liteos輕量級系統,支援串列埠,8MSPi flash,支援TF卡儲存執行資料,240的解析度lcd,顯示感測器資料以及除錯日誌,AT-PC切換開關,電腦通過串列埠助手進行除錯通訊模組,右側MCU模式,微控制器MCU通過At指令與通訊模組互動將感測器資料傳輸到雲端。
為了便於開發除錯,如圖所示,該開發闆闆載了2.1版本的ST-Link,它具有線上除錯燒錄,拖拽下載以及虛擬串列埠等功能。開發板左上角內建了一個TF卡卡槽,TF卡可以儲存執行資料,其左側有一個8M的SPI Flash,使用其方便對程式進行遠端升級。開發板中間板載一塊解析度為240 * 240的LCD螢幕,其主要用於顯示感測器資料以及除錯日誌。LCD螢幕下方是一個基於STM32L431的超低功耗微控制器作為開發板的主控晶片。開發板右上角具有一個撥碼開關,將其撥至左側AT-PC模式,通過電腦端的串列埠助手,傳送AT指令除錯通訊模組。右邊AT-MCU模式,通過MCU傳送AT指令與通訊模組進行互動,將採集到的感測器資料通過通訊模組傳送到雲端。同時小熊派IoT開發板在主機板上引出21個IO口,具備IIC、SPI、USART、ADC、DAC等功能,可最大程度地滿足開發者的自主開發需求。
主要引數如下表:
引數 |
詳情 |
儲存 |
Flash:256K SRAM:64KB |
SD卡 |
系統支援32GB的SD卡儲存擴充套件 |
外擴Flash |
外擴8MB SPIFlash |
按鍵 |
一個復位鍵,兩個功能按鍵 |
供電 |
USB 5V或外部電源5V |
LED燈 |
上電指示LED紅色,下載指示LED橙色,一個使用者定義LED,藍色。 |
2.3 STM32F429 野火開發板
STM32F429野火挑戰者開發板,共有兩個版本,二者存在一定差異,挑戰者開發板是主控晶片是Cortex-M4系列, STM32F429IGTx,具有 1MB Flash,192kB SRAM+64CCM RAM,系統時鐘達到 180MHz。板載 SDRAM:64M. SPI FLASH: 16M。EEPROM : 256 B。SD 卡:Micro SD卡介面,最大支援 32G 容量。實物圖如下所示。
2.3.1 供電方式
5V 供電: 2個 MicroUSB 介面。
6-12V 供電:DC電源介面,可接 6-12V電源介面卡。
2.3.2通訊方式
該開發板主要包括乙太網介面,232串列埠通訊(帶DB9母介面),USB轉串列埠通訊,帶Mini USB介面。USB主裝置讀取U盤檔案,USB從裝置,模擬U盤,CAN通訊、485通訊,皆帶接線端子。 紅外通訊:紅外接收頭介面。藍芽串列埠。WIFI: EMW1062,可實現 wifi傳輸視訊,板載天線。音訊輸出介面。
2.3.3 其他硬體
LCD:支援5寸屏,解析度為800*480.
LED燈:1個,1個RGB全綵燈。
按鍵:3個實體按鍵,1個電容按鍵。
程式下載介面: JTAG介面、 SWD 介面:支援 DAP、JLink、ULink、STLink 下載器。
感測器:溫溼度感測