面對種類繁多的開源硬體新手該如何選擇

本文為開源硬體實驗室原創文章,轉載此文章請註明出處(開源硬體實驗室知乎專欄)。

一、我們先把市面上的開源硬體歸類下,然後總結下每個類別的特點。

從大的方向上分,可以分為Arduino(單片機類)和樹莓派(Linux類)。

Arduino(單片機類):和底層各種硬體打交道,針對簡單、單一功能項目

樹莓派(Linux類):和網路、圖像、複雜數據處理打交道,針對軟體應用項目。

初學者,可以先跟根據自己想要做什麼,來先選擇大類。比如想做一個網路音樂播放器、視覺識別、物聯網網關等等,你應該選擇Linux類開源硬體,能簡化很多工作。如果你想做一個光控小夜燈、超聲波壁障小車等等,你應該選擇單片機類開源硬體。

二、下面我們再來看看Arduino(單片機類)下面的細分

我們根據套件難易程度,可以把市面上的各種Arduino套件,分成三類:入門積木類、中級介面類、高級散件類。

入門積木類,主要是一些和結構件集成在一體的模塊,模塊和模塊之間用磁鐵吸合,不用連線,一般都是和樂高積木兼容,編程採樣無編程、或者圖形化編程。比如國外的littlebits

這種套件,一般比較簡單,也很容易和樂高積木一起搭配完成一些作品,適合低年齡的孩子使用,但是一般這種套件價格相對比較高。國內也有很多模仿的廠家,相對國外的稍微便宜一點。

中級介面類,主要是把模塊的電路介面,比如最基本的G(電源負)、V(電源正)、S(信號)集合到一起,來簡化接線。價格相對適中。編程可以圖形化編程或者C語言代碼編程。不用懂太多的電子知識,適合非電子專業背景的人使用。這裡用的介面和方式比較多,我們接下來分別分析下市面上的產品。

1. 在主板上面插上IO擴展版,擴展版是用三排排針並列焊接在一起,用戶根據實際應用,把模塊的三個介面用杜邦線接到相應的埠上。

2. 三個排針介面用三種顏色區分了開來,相比第一種,稍微好了點,方便用戶識別。

3. 這一種用了防反插介面,把三根線合併到一起,讓用戶從插三根線,縮短到插一股線,相比上面兩種又有了提升。

但是這種XH介面,並不通用,買了這個主板,基本其它模塊都要這家買,其他家的東西不是很方便的接上來。

4. 這一種,重新分配了Arduino IO埠,每種埠用不同顏色來區分功能,用戶拿到模塊,看上面的顏色,就知道應該接在主板的哪個口上,更進一步的簡化了用戶的使用難度。當然和第三種一樣,RJ25的網線介面,同樣不能很好的兼容其他家的模塊。

5.這一種,和第四種一樣,同樣用顏色區分了不同功能的埠,防反插。但是採樣了2510介面,這種介面和排針介面互相兼容,能很好的兼容市面上的其他家模塊。方便用戶學習到一定程度以後可以很容易的過渡到高級散件類。

高級散件類,主要是用杜邦線和面板來製作,價格相對便宜,也是市面上現在最多的一種。不過很多套件的取名都是XX入門套件,不要別忽悠了,這個入門自由度最大,但是也是最難的一種,需要電子電路知識,C語言編程,一般建議大學生工科專業的學生來用。

從上面的分析,作為一個初學者,要先明白自己的需求和基礎水平,然後再去選擇相應的套件,另外還需要關注每家的產品品質、配套教程、售後服務。

三、下面我們再來看看樹莓派(Linux類)下面的細分

這一類下面相對Arduino,沒幾家,我們直接來說說幾家產品的優缺點吧。

1. 最熱門的就是樹莓派raspberrypi,晶元是專門定製的晶元,主要面向教育用戶,推薦用Python編程、內部集成了Scratch、Sonic Pi、Minecraft、Mathematica等各種編程軟體,讓孩子通過各種有趣的編程應用學會編程。

2. 華人團隊開發的Pcduino,採用高舉低打,兼容Arduino的做法,解決了 Arduino 開發板在網路及多媒體方面的弱項,資料國內國外都相對比較多。

3. beaglebone,TI德州儀器推出的一個Linux開源硬體,資歷相對最老,英文內容很豐富,中文資料相對匱乏,面向高端用戶學習嵌入式Linux。

4. 國內的各種xx派,基本都是採用全志晶元,和樹莓派的資源相比還是相差一截,適合玩過其它Linux主板的用戶,不適合新手。


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